隧道通风技术方案

隧道通风技术方案篇1

隧道左右洞出口独头掘xxxxm，采用压入式通风来满足供风要求，风机串联方式进行压风。

1、通风设备的布置

(1)主风机布置在洞口外30 m处，防止洞内排出的污浊空气重新进入洞内。(2)风管悬挂在隧道拱腰部位，距地面3 m 以上，安装时充分考虑机械出碴对风管的影响。(3)风管出口距工作面保持40 m左右，出风口气体射流沿壁扩散后能反向流出工作面，对工作面换气通风有利。(4)横洞施工完成后，设置临时隔风设施，防止左、右洞风流相互影响。

4．2 风管防漏、降阻措施

(1)风管选择：隧道洞口段300 m 采用1500mm硬质玻璃钢风管；其它采用1500 mm软风管，软风管采用长丝涤纶纤维作基布，压延PV塑料复合而成。其优点：表面光洁，对通风摩阻力小；有防水、抗燃、抗静电、抗老化性能；便于加工和接头处理。(2)风管联接方式：采用加长风管，减少风管接头数量，从而减少接头漏风量和接头阻力。风管每节长度采用30~40 m，风管接头用高强树脂拉链接口。(3)风管加工工艺：靠近工作面的风管采用混织胶布，用401强力胶手工粘接；软质风管到1500m处用增强胶布；风管采用电热塑机加工，整条风管无一个针眼，其防漏性和钢质风管无异。

(4)提高风管安装质量：风管吊挂做到平、直、稳、紧，即在水平面上无弯曲，垂直面上无起伏，以减少管道弯曲、褶皱形成的局部阻力；风管拐弯处要圆顺。

(5)风管底设置排水口：由于温度变化，风流中水汽会变成水积在风管底，要定期排-水，以防风管变形。

2、隧道通风降尘的关键技术

用水湿润沉积的粉尘：用水湿润沉积于碴堆、周壁等处的粉尘，是很有效的除尘措施。粉尘被水湿润后，尘粒互相附着凝结成较大的颗粒，同时增加了附着性，因而在生产过程或高速风流中不宜飞扬起来。主要做法：一是洒水降尘，在装碴运输等产尘较大的工序和工点喷雾洒水，可显著地减少产尘量和防止尘土飞扬；二是洗壁，在爆破后和凿眼、装碴前及时洗壁，不仅能有效的防尘，也有利于随后的喷锚作业；三是湿式凿岩，可以明显的降低钻眼时的粉尘浓度，若在水中加入湿润剂，则降尘效果更佳

隧道通风技术方案篇2

关键词：特长隧道,施工通风,技术方案,设计

1 工程概况

大理至瑞丽线保山至瑞丽段宝山隧道位于保山~霍家寨~蒲缥区间, 该隧道设计时速140km, 为单线隧道。隧道进口里程D1K136+600, 出口里程D1K152+697, 全长16.097km。

本隧道进口D1K136+600~D1K137+162.96段位于R=2800m的左偏曲线上, 洞身D1K152+017.45~D1K152+692.70段位于R=5000m的左偏曲线上外, 其余均位于直线上。隧道内线路纵坡为人字坡, 其中进口上坡段长度3.1km, 洞身及出口下坡段长度12.997km, 出口段7.2km长最大纵坡达到-23.5‰。

隧道进口接路基, 出口接小寨子大桥。

大瑞线宝山特长隧道进口设置2742m长平导, 在DK143+000处设一斜井长1890m, 在DK148+220设横洞长1920m, 出口设平导长6393m。

隧道围岩级别主要为Ⅲ级围岩9850m、Ⅳ级围岩4095m、V级围岩2152m。

隧道存在顺层偏压、岩堆、滑坡等不良地质。

2 隧道通风难点分析

(1) 项目所在地受海洋暖湿气流影向, 气候湿润温暖、雨季多、湿度大。隧道洞内与洞外温度相差小, 洞内空气流动较困难。

(2) 隧道内线路纵坡为人字坡, 出口段顺坡施工洞内最高点高于出口约147m, 隧道施工逆向排烟困难, 通风设备要求更高。

(3) 隧道开挖后工序多, 出渣、锚喷初支等工序平行作业, 对施工通风设施选择布置有较大影响。

3 施工组织及开挖方法

宝山隧道由4个施工队负责组织施工, 划分为4个工区13个工作面组织平行流水作业。计划正洞在DK145+200处贯通。进口工区完成进口正洞4673m、平导2742m;斜井工区完成正洞3927m、斜井1890m;横洞工区完成正洞3020m、横洞1920m、出口平导2995m;出口工区完成正洞4477m、平导3398m。

本隧道围岩级别较好, 9850m长的Ⅲ级围岩占该隧道全长的61%, 考虑采用全断面一次开挖Ⅲ级围岩, 采用上、下台阶法开挖Ⅳ级、Ⅴ级围岩。

4 隧道施工主要污染源

隧道施工开挖运输、初期支护、二次钢筋混凝土衬砌等操作环境的污染因素主要是岩石钻孔打眼爆破、初期支护喷射混凝土作业过程中产生的粉尘、内燃机车运行产生的有害气体。隧道施工对环境有污染的主要机械如下 (按每个工作面配置) :

ZL50装载机2台、CQ3260自卸汽车6台、CAT320挖掘机1台、YT28手持钻机15台、TK500普通湿喷机2台、ZLJ5255GJB混凝土输送车2台。

5 通风量计算

本隧道施工通风按满足洞内所有作业人员所需新鲜风量3m3/min·人, 洞内断面最小风速为平导0.25m/s, 正洞为0.15m/s, 稀释爆破作业所产生的炮烟需风量及稀释无轨内燃设备尾气需风量3m3/min·k W等各工况的最大风量作为需风量, 经计算, 正洞各作业面的需风量≥1.1×1880mm3/min (1.1为海拔修正系数) , 平导各作业面的需风量≥1.1×940m3/min。

隧道各开挖面爆破后稀释炮烟的通风时间均按30min设计, 爆破后, 施工人员须在作业面通风30min且达到卫生标准以后方可进入作业。

为降低通风管路沿程漏风率, 本隧道通风设备与模板衬砌台车间的软风筒均采用每节长度100m的风筒, 衬砌模板台车与开挖面之间可设置每节长度为10m或30m的风筒。风管平均百米漏风率控制在1%以下。

6 隧道施工通风方案设计

大瑞线保山隧道进口工区施工通风方案设计如下:在DK137+330横通道打通之前, 为确保有充足的新鲜空气供给施工工作面, 为此, 在距平行导洞洞口、正洞洞口约30m处各安装一台SDF (B) -NO11.5轴流通风机, 以保障平行导洞、隧道正洞施工通风畅通无碍, 当平行导洞开挖至与横通道连接处, 因增加横通道这一工作面, 在平导洞口增设一台SDF (B) -NO11.5轴流风机。当平导开挖至下一横通道处, 将两台轴流风机移到洞内合理位置, 最好在距横通道30m处, 同时平导洞口增设2台射流风机以提高空气流动速度, 这时污浊烟霭、粉尘等通过正洞排出, 不用的横通道应封闭, 防止污浊空气与新鲜空气混合循环流动, 本工区通风示意图详见图1。经计算验证, 确定进口工区共投入SDF (B) -NO11.5轴流通风机3台, 备用1台, SLFJ-90射流风机2台, 能确保工作面通风达到要求。

斜井工区施工通风:斜井长1865m, 斜井工区采用常规压入式通风。本工区投入SDF (B) -NO11.5轴流通风机2台, 备用1台, SLFJ-90射流风机2台。

横洞工区施工通风设计如下:横洞开挖期间在洞口30m处安装一台SDF (B) -NO11.5轴流通风机压入通风, 横洞与隧道正洞、横通道接通后, 在横洞洞口安设3台SDF (B) -NO11.5轴流通风机分别向三个工作面压入通风, 平行导洞污浊尘埃经横通道从横洞洞口排出洞外。当出口工区与横洞工区的平行导洞贯通之后, 应将横洞洞口的3台轴流风机移至洞内, 同时在横洞洞口安装2台SLFJ-90射流风机, 这时污浊空气经横通道通过正洞出口排出, 为加快隧道洞内空气流动, 在隧道正洞、平行导洞内增设2台SLFJ-90射流风机以加快污浊空气排出洞外。平导贯通后通风方案详见图2。横洞工区投入SDF (B) -NO11.5轴流通风机2台, 备用1台, SLFJ-90射流风机4台。

出口工区施工通风:在出口3#横通道贯通之前, 在平行导洞和隧道正洞洞口各安装一台SDF (B) -NO11.5轴流通风机压入通风;1#横通道接通后增加一个工作面, 在平行导洞口增设一台SDF (B) -NO11.5轴流风机。待3#横通道贯通之后 (距洞口1290m) , 在平行导洞洞口安装2台SLFJ-90射流风机, 将平行导洞洞口的2台轴流风机改移安装至洞内, 在已经贯通的1#横通道内安装1台SDF (B) -NO11.5轴流风机, 同时, 为降低长距离通风的阻力, 在洞内增设射流风机以提高空气流动速度, 这时, 污浊空气通过正洞出口排出洞外, 详见图3。出口工区投入SDF (B) -NO11.5轴流通风机3台, 备用1台, SLFJ-90射流风机2台。

7 结束语

科学规范的通风设计, 是确保隧道工程顺利施工的头等大事, 可谓重于泰山。这有实例证明, 大瑞线宝山隧道全长16097m, 通过辅助坑道经横通道施工划分了13个工作面, 本通风方案设计充分利用平行导洞与正洞之间设置的横通道形成巷道通风, 为加快隧道洞内空气流动, 在平行导洞、正洞内合适位置安装射流风机以增加洞内风压。本隧道通风设计方案在评审时得到了评审专家的认可, 实施过程中达到了理想的通风效果。

随着社会对隧道生产的更高期待, 随着科技日新月异地飞速发展, 我们在隧道施工技术管理中也必须与时俱进, 进一步提高人性化管理水平, 使隧道施工创造出更实际、更合理、更科学、更有利于可持续发展的佳绩。

参考文献

[1]《铁路隧道工程施工技术指南》 (TZ204-2008) .原铁道部经济规划研究院发布.

[2]《铁路隧道工程施工安全技术规程》 (TB10304-2009) .中华人民共和国原铁道部发布.

隧道通风技术方案篇3

关键词:特长隧道;施工;通风竖井

中图分类号:U455.8文献标识码:A文章编号:1000-8136(2010)08-0034-02

随着中国高速公路建设的发展,长大隧道越来越多,对于长大隧道的通风竖井建设也将会受到更多的关注。公路隧道因井位的选择、地质条件的差异、功能上的差异、结构安全的差异等,还需要进行深入的研究。通风条件是制约长大公路隧道建设的主要因素之一,因此,建设好竖井工程对长大公路的建设至关重要。

1 一般规定

(1)竖井结构主要包括锁口圈、井身、马头门。

(2)锁口圈设置于隧道口部,主要承受地表土层的土压力、井口建筑物及设备的荷载,其基础应尽量置于基岩中。锁口圈通常采用敞口开挖,采用钢筋混凝土结构。

(3)马头门为井身与联络通道交叉处结构,形状特殊,受力复杂,并承受井身二次衬砌传来荷载,应考虑加强处理。马头门断面应能满足施工所用的材料、设备的运输及运营期间导流叶片的安装。

(4)井身是竖井的主要组成部分,它上接锁口圈,下接马头门。当竖井较深时,或井身需要承受上方较大荷载时,应设置壁座;壁座通常设置于井口段、地质条件较差的井身段及马头门的上方。

(5)井身支护一般采用喷锚防护的复合衬砌结构形式,初期支护为主要的承载结构,二次衬砌通常作为安全储备及减少运营期间通风阻力的作用。

(6)从结构受力、施工难易程度以及通风效率等多方面考虑,竖井断面以圆形断面较为合适,其内径的大小应根据《公路隧道通风照明设计规范》规定的“风道内设计风速宜在13m/s～18m/s范围内取值”而确定,高低的取值与通风井的长度有关系(即考虑井内摩阻力变化对送排风机功率的影响)。当通风井偏长时,应取较低的风速,当通风井偏短时可以取较高的风速,如果通风井长度小于100 m,井内风速即使取20 m/s对风机功率影响也是可以接受的。

(7)采用送排式通风方案时,根据需要还应设置15 cm～20 cm厚的钢筋混凝土结构的中隔墙。

2 结构设计

2.1 锁口圈设计

(1)锁口圈高度h应根据地质地形情况而定,通常应大于覆盖层厚度,尽量埋置于较好的基岩上,为避免施工期间水的流入,锁口圈应高出地面h1>1.0 m。

(2)锁口圈底部一般采用扩大的钢筋混凝土基础,考虑井口土质一般较松软且井口附近有建筑物及车辆荷载,锁口圈厚度一般为0.4 m～0.6 m,扩大基础通常加厚至1.5 m～2.0 m;四周采用浆砌片石等回填压实,防止施工期间锁口圈横向移位。

(3)明洞衬砌顶部宜搁置于锁口圈顶部,以使锁口圈能承受明洞竖向自重荷载。

(4)当锁口圈上作用有建筑时(如井架、通风塔),应核算其截面垂直应力是否满足要求,计算公式:

K×N≤∑Ra×A(1)

式中:K:安全系数2.4;

N:垂直方向合力,kN;

Ra:混凝土的抗压极限强度,kN;

A:锁口圈井壁最薄处横截面积,m2。

(5)锁口圈井壁轴力弯矩采用弹性力学。

厚壁筒公式计算,计算模型及公式:

式中:N:井壁环向每延米的轴力,kN;

M:井壁环向每延米的弯矩,kN·m;

r1:井壁内半径,m;

r2:井壁外半径,m;

P:井壁水平力,kN;

μ:泊桑比;

r:土体容种,kN/m3;

h:锁口圈高度,m。

计算轴力、弯矩后,即可按规范中混凝土偏心受压构件抗压强度验算。

2.2 井身设计

(1)竖井衬砌按新奥法原理采用复合衬砌,考虑到施工安全,2次衬砌原则上要求在竖井施工完成后再施作,以免对施工产生过大干扰,因此初期支护应适当加强。

(2)竖井底部马头门处由于周边围岩受力状态复杂,设计上应对初期支护与二次衬砌进行加强处理。

(3)竖井井口段地质一般较差,通常采用敞口开挖,修筑明洞结构形式。对于土层地段,应优先考虑在地表采用处理措施,如钻孔咬合桩、地下连续墙、钢板桩、高压旋喷桩、水泥搅拌桩等基坑加固措施。

(4)井身衬砌承受的地层压力可采用太沙基理论计算(不够完善,计算结果与实际有一定出入),推荐采用三维有限元计算,结果相对合理。

(5)由于二次衬砌原则上都是由底部向上进行浇筑,因此,竖井一般可不设壁座。当竖井埋深较大时,应考虑二次衬砌所承受的自重,其允许支撑高度H计算如下(不计与防水板之间的摩阻力):

式中:h:2次衬砌允许支撑高度,m;

K:安全系数,2.4;

r:混凝土重度,23 kN/m3;

Ra:混凝土的抗压极限强度,kN。

当2次衬砌采用C25混凝土时,h计算为226 m。因此,若竖井深度大于200 m时,应在井壁中设置壁座,一般设计可按100 m～150 m设置一处(设在岩石较好地段)。

(6)壁座高度h应不小于2次衬砌厚度d的2.5倍,一般取1.0 m～1.3 m;宽度b不小于1.5 d(Ⅱ、Ⅲ级围岩地段b=0.6 m～0.8 m,Ⅳ级围岩地段b=1.0 m～1.2 m,Ⅴ级围岩地段b不大于1.5 m),倾角α可按以下角度取值:

α=50°～60°(Ⅴ级级围岩地段)

α=25°～45°(Ⅳ级围岩地段)

α=0°～15°(Ⅱ、Ⅲ级围岩地段)

(7)井底马头门与联络风道连接处通常采用似矩形断面,以保证竖井与联络风道在直墙上连接,方便设计与施工。考虑到竖井井身与井底风道的顺接以及导流页片的布置,竖井底部可设置一段不小于5 m长的圆变方过渡段,竖井断面由圆形渐变为正方形。

3 施工方法

(1)竖井施工需要专门的配套设施,如吊盘、抓岩机、吊桶、稳车等,施工设备及技术相对复杂,井筒内需设置安全梯等安全设施,并采取相关安全措施,防止在提升工程中因为断绳、脱钩产生溜车(掉罐)或过卷,以及在竖井中发生碰撞事故。

(2)竖井施工方法根据主隧道后于竖井建成还是先于竖井建成,以及竖井开挖和衬砌是单独作业还是平行作业,主要可以分为以下几种方式:①全井单行作业法;②主隧道先于竖井建成,可选择反井方法包括:吊罐反井正向扩大法、爬罐反井正向扩大法、钻机反井正向扩大法。

4 结束语

竖井工程是综合的系统工程,如何建设好竖井,须从不同的方面综合考虑,尤其在设计阶段应从多方面综合考虑及充分论证方能达到预期的效果。望能通过文章对竖井设计的综合论述,对竖井工程的建设提供帮助。

参考文献:

[1]中华人民共和国行业标准.《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004).北京:人民交通出版社,2004.

[2]中华人民共和国行业标准.《公路隧道施工技术规范》(JTG F60—2009).北京:人民交通出版社,2009

Road Special Skill Tunnel Ventilation Shaft Design Method and Construction Technique

Li Xiaojun

隧道通风技术方案篇4

长大隧道钻爆法施工中通风防尘方案

本文介绍了辽宁省大伙房水库输水工程D&B2标段6#支洞施工段钻爆法施工中通风防尘的设计、计算与实施.其主要内容为本工程隧洞施工中通风防尘的标准,风量的计算,通风设备的`选择,通风系统的布置,辅助通风措施,综合防尘措施以及提高通风效率措施等.

作者：樊君玲作者单位：中铁十三局集团,第三工程有限公司,辽宁,沈阳,110005 刊名：华章英文刊名：HUAZHANG 年，卷(期)： “”(1) 分类号：U45 关键词：长大隧道通风防尘水幕降尘压入式通风

隧道通风技术方案篇5

一、目前现状及存在的问题：

1、现有矿用通风设备陈旧，系统的配置各有不同，（变频拖动，软起拖动，高压直起等等）系统自动化程度较低，很多设备不具备远程控制功能。

2、现有煤矿风机系统设备新旧差异较大。旧产品设备落后陈旧，新产品升级换代较快，新型控制方案，控制理念层出不穷，新旧设备差异较大，彻底改造成本较大，难度较大。

3、煤矿风机在线监测系统一般为电控厂家配套设计，系统集成度较低，没有形成产品化。市场上缺少独立的煤矿风机在线监测设备。

4、现有风机在线监测控制软件都是依靠上位机组态软件制作画面设计，系统必须依赖第三方组态软件，缺少独立的专用风机在线监测软件，局限性比较高。

5、现有煤矿在线监测控制系统全部采用PLC控制及信号采集，之后通过上位机组态软件进行状态及数据显示。数据处理完全依靠PLC，缺乏对数据的分析处理能力。技术水平任然停留在自动化的层次上，而不是智能化。

6、现有煤矿风机在线监测控制系统缺乏故障预警，幅度报警等报警功能,或者报警功能不全面，很多时候只有故障发生后才能报警，对设备保护失去了意义。

7、现有风机操作人员水平参差不齐，任然保持在原有工作习惯，对新型控制方式的认知度不够，比较排斥自动控制及无人值守等新概念的控制方式，心里总感觉不放心。

8、现有新型在线监测系统设备维护技术难度高，对日常维护人员的技术水平要求高。系统缺乏冗余设计，监测监控设备一旦出现故障就会是系统瘫痪。

二、现有煤矿风机在线监控系统控制方案介绍：

1、传统的高压直启和简单的在线监测组合的控制方式；

这种控制模式是最原始的，最简单的，设备启动只有就地操作，直接用配电柜来控制设备的启停，辅助设备只有简单的蝶阀或风门组成，设备润滑多采用甘油人工注油。系统的在线监测也只有简单的几个传感器组成。这种系统在小型煤矿通风设备上应用较多。

2、传统的高压直启加上上在线监测和后台PLC控制组合的方式；

这种控制模式比第一种方式较为先进，系统增加了设备的远程控制，可以通过PLC控制实现计算机远程操作，系统在线监测采集的数据也很全面包括设备启停开关量及在线运行模拟量数据，设备数据也可以实现调度上传等，此种系统在中型风机设备应用较多，在现有煤矿通风设备上占用的比率较大。

3、新型的变频拖动加上高级的PLC控制系统和在线监测组合方式。这种控制方式属于现有煤矿自动化最为先进的控制方式。系统采用变频或者软起拖动，以专用通讯方式与PLC和控制部分上位机相连，实现统一监测和控制。控制部分采用PLC与上位机相结合的监测控制方式。PLC采用西门子的S7高级系列冗余方案，上位机选用工控机和触摸屏，软件采用西门子WINCC,可靠地实现了控制、拖动、监测的无缝连接控制、传动、在线监测一体化，使整个系统有机融合，无缝链接。在线监测部分通过采集模块采集现场数据，包括供电系统数据、设备运行监测数据、通风工艺数据，将所有数据送控制部分PLC和上位机，统一实现监测与控制。此种系统应用于大型高瓦斯矿井的通风设备，一般风机功率较大或者超大。系统的自动化程度高，辅助设备多，控制量与在线监测量都很多。

2、科达风机在线监测系统功能；

（1）可以实现短时间内主用风机与备用风机一键切换倒机功能。（2）可以实现自动检测故障报警，在故障情况下实现自动切换风机功能，确保矿井不停风，使煤矿生产不受损失。

（3）可以做到风机风量自动调节功能，根据实时监测数据分析自动调节井下所需风量。

（4）实现风机起动、停机及2台风机切换过程中，风门及其它辅助设备的自动联锁控制。

（5）通过各种传感器进行现场数据采集与数据分析，对风机实时运行状况显示与保护实现一体化的控制与在线监测功能。

（6）上位机系统具有风机动画动态显示、数据储存、表格列表、曲线分析、故障报警、信号远程检测、报表打印、画面调度上传等功能。

（7）可实现三种控制功能：手动控制、自动控制和就地控制。

三、无人值守风机在线监测系统的功能介绍：无人值守风机在线监测监控系统必须具有全方位，多元化的监控与控制功能。要实现真正意义上的无人值守系统本身必须是可靠的，系统的软硬件组成必须是可靠的。应该具备以下功能：

1、新型的控制工艺，科学合理的控制逻辑。

2、系统化、模块化设计。系统抗干扰能力强，运行精度高，使用维护方便。针对现场各类传感器研发出新型的数据采集监测单元模块，（振动监测模块，温度监测模块，压力、风量等监测模块，电压电流监测模块，设备启停监测模块等）最后通过通讯汇总到系统里面进行数据处理分析。

3、在线测量与处理的风机运行参数包括风机入口静压、风速、流量，电机的轴承温度、定子绕组温度、电机功率、风机效率等，根据需要还可以扩充监测风机的环境参数、电机振动幅度等性能参数。

4、增加设备的定期自动巡检功能，自动监测备用风机及其辅助设备的完好状态，并且记录相关数据，系统具有设备生命周期管理功能。

5、能够智能的检测出设备可能存在的潜在故障的发生，发展和转移，智能的诊断出设备故障原因与故障的严重程度，为应急控制和维护管理提供准确、可靠的依据，避免重大事故的发生。

6、增加故障预报警功能，幅度（数据增幅、降幅等）报警，趋势分析功能。为无人值守提供可靠的数据依据。

7、独立开发上位机监控软件，显示画面简洁、统一、全面，各设备开关状态及数据显示明确。操作简单快捷、维护方便。

8、具有语音及声光预警报警功能，增加关键地方视频图像监控，设备异常画面捕捉功能。

9、数据传输模式兼容满足国际标准的多种数交换形式，FTP、局域网 IE 数据服务与广域网 IE 数据服务功能。通过煤矿专用4G网络实现数据高速上传，可与全矿井自动化系统实现灵活便捷的数据联网，将风机的实时运行参数传输到矿总调度室，满足自动管理无人值守的需求。

10、系统具有WEB发布功能，实时远程管理调度。手机APP终端画面数据同步显示，报警提示，故障及预报警短信提示等功能。

11、无人值守系统主要采集参数及具体功能，详述如下：

3（1）实时监测通风系统入口静压、动压、入口温度、风机风速、风量、瓦斯、一氧化碳等。

（2）实时监测风机配用电机的电气参数：电机电流、电压、功率、功率因素等。

（3）实时监测风机轴承温度、电机绕组温度及超限报警、幅值报警等功能。

（4）实时监测电机轴承振动参数、电机振动参数及超限报警、幅值报警等功能。

（5）数据实时显示、曲线、报表自动生成，存储、查询、打印。

（6）兼容多种国际计算机通讯协议（DDE、OPC、FTP）。

（7）局域网 IE 浏览功能，WEB画面发布功能。

（8）风机不停风自动切换，故障自动切换

（9）GPRS 远程信息服务

（10）GPRS 手机短信功能

基于可编程序控制器与触摸屏为核心的煤矿主扇风机无人值守监控系统。该通风机性能监测系统可以实现对通风机性能参数、工况参数的在线实时监测和对于风机的远程控制。实现真正意义上的无人值守，可以根据用户需要绘制出通风机的性能曲线和打印数据报表，方便用户管理。监测系统界面友好、操作方便、功能齐全，既实现了对现场数据的实时监测、控制,又提高了矿井现代化管理水平，对于同类系统的设计具有一定的借鉴意义设备运行状态监测与故障诊断技术是目前保证大型机组安全运行，防止恶性事故的有效手段。它可以及时发现机组的运行故障先兆，诊断产生故障的原因，为生产和维修提供决策依据，同时也避免了定期检修引起的生产停顿。将计算机网络技术用于实时状态监测，实现关键设备运行状态的集中管理、集中分析，必将极大的提高设备维修人员的工作效率，减少人力投资，实现少人、无人值守。同时为企业的正常生产提供了可靠的保证并避免了一些不必要的损失。采取监测这种经济、简便的方法可以实现“移动的是数据而不是人”，通过计算机把现场数据及时送到专家手中，就可以像专家在现场一样准确、及时地做出判断，采取有效措施解决问题。建立风机在线监测系统，使我们可以通过现有的网络对该设备进行实 4 时监测和诊断，利用计算机诊断网络有利于数据积累、资源共享。并且对监测者和分析者的计算机无需安装分析软件，这便为实现多方专家对议论设备进行同时监测和会诊提供可能，从而使故障诊断更及时、更可可靠。

四、方案的可行性

国内现有煤矿主通风机在线监测系统主要有：徐州中测电子科技有限公司设计的TFJ-Ⅲ型风机在线监测系统、安瑞风机厂与力创科技研发的ARJC大型风机在线监测系统、天地自动化设计的煤矿大型机电设备在线监测与故障诊断系统等等。

1、矿井主通风机在线监测监控现状

随着科学技术的发展, 科技人员的不断努力,矿井主通风机在线监测监控取得了一定的成绩, 但也明显存在一些不足：

（1）矿井主通风机在线监测监控主要还处在监测水平, 其控制功能很弱, 对主通风机的控制和故障诊断基本上还处在研究阶段。

（2）矿井主通风机在线监测监控的可靠性有待进一步提高。

2、矿井主通风机在线监测监控是一个较独立的系统, 未与整个矿井通风系统、整个煤矿管理系统取得协调的联系。

3、矿井主通风机在线监测监控的展望

4、特色及创新之处

（1）采用先进的主从计算机监测结构，各个部分相互独立，提高了系统的稳定性，安装、维护方便。

（2）各功能模块用高性能单片机控制，功能强大、可扩充性好，系统抗干扰能力强，运行精度高，使用维护方便。

（3）系统软件以图形界面显示工作状态，画面丰富，直观生动，操作简单快捷、使用方便，采用了先进的计算机技网络技术，可实现数据远程共享。

（4）结合煤矿安全生产的实际情况而研制。它利用高性能单片机构成前端数据采集和处理单元，以稳定、可靠、精确的方式将采集数据传送给主控制计算机，主控制计算机对采集数据进行分析计算并显示存储，从而对风机的运行状态进行连续的在线监测，为风机的安全、高效运行提供科学依据。

（5）监控系统可对风机的运行状态自动进行监测。监测的参数包括：静压、动压、风量、单台电机的电压、电流、功率、效率等电量参数，电机定子绕组、电机轴承等温度参数，电机振动烈度等性能参数，对所监测的运行状态参数实时集中显示；可形成电机的电流、电压、功率、功率因数各种参数的运行曲线和风机的静压、流量、输出功率及效率各种参数的运行曲线。

（6）风机在线监测系统能够在生产过程中随时掌握通风设备的运行状态，改变了传统的设备管理方式，提高了通风设备的自动化管理水平，有力地保证了风机设备的经济、可靠运行，为煤矿通风安全管理提供了可靠的科学依据。

（7）系统主要由PLC测控系统、传感器技术、上位机冗余组态软件系统、视频监视系统四大部分组成。通过设备内置PLC做到多种控制方式并存：本地控制、远程I/O控制、上位机控制、系统必须做到监测内容丰富，控制功能完善，具有实时性强、安全可靠、操作方便、易学易用的特点。

隧道通风技术方案篇6

标签: 地铁通风排烟设施轨道交通暖通设计

1科学地设置防排烟设施及事故状态下进行合理的防排烟处置，对于减少人员伤亡和财产损失具有极为重要的意义。

在地铁站台、隧道设置通风排烟设施是由地铁的建筑结构决定的。与地面建筑相比，地铁工程结构复杂，环境密闭、通道狭窄，连通地面的疏散出口少，逃生路径长。发生火灾，不仅火势蔓延快，而且积聚的高温浓烟很难自然排除，并迅速在地铁隧道、车站内蔓延，给人员疏散和灭火抢险带来困难，严重威胁乘客、地铁职工和抢险救援人员的生命安全，这是造成地铁火灾人员伤亡的最大原因。经统计，北京地铁自1969年至今的34年运营历史中就曾发生过151起火灾。1969年11月11日，北京地铁客车行至万寿路东600米处时，在隧道内因车下放弧引燃车体起火，造成300多人中毒，3人死亡的重大事故。1987年11月18日英国伦敦地铁国王十字车站电梯引发火灾，造成32人死亡、100多人受伤。2003年2月18日韩国大邱市中央路地铁车站因纵火造成火灾，造成196人死亡、147人受伤。国内外地铁火灾的历史充分证明:地铁车站、客车和隧道不仅会发生火灾，而且一旦发生火灾将很难进行有效的抢险救援和火灾扑救，极易造成群死群伤的重大灾害事故。根据国内外地铁火灾资料统计，地铁发生火灾时造成的人员伤亡，绝大多数是因为烟气中毒和窒息所致。而且地铁是人员高度密集的公众聚集场所，恐怖集团、邪教组织、对社会不满分子均有可能把地铁作为袭击的目标，人为破坏造成的火灾，其损失和影响将更为严重。因此，有地铁的国家，均对地铁的通风排烟设施极为重视，不仅将通风排烟设施做为地铁必备和最为重要的安全设施，在各自国家的规范中明确提出了很高的设计标准和设置要求，而且无一例外在地铁的站台、隧道都设置了机械通风排烟设施。由此可见，在地铁站台、隧道科学地设置防排烟设施以及事故状态下合理地进行防排烟处置，对于减少人员伤亡和财产损失具有极为重要的意义。

2目前国内地铁站台、隧道设置的通风和排烟设施的情况

因建设年代不同，北京地铁、上海地铁、广州地铁的通风和排烟系统不尽相同。总体可分为两类。

第一类是通风和排烟同为一个系统，即通风和排烟系统均由相同的风机、消音器、风口、风道和风亭组成。由风机的风叶进行正转或反转，来实现系统的送风或者排烟。隧道、站台内的烟气流动方向为沿隧道或站台水平方向流动。站台发生火灾，通风排烟方式是站台隧道入口上部的风机反向运转，将站台内的烟气由风口吸入风道，经风道尽头处的风亭排到地面隧道内发生火灾，区间风机反转吸风，站台风机正转送风，使隧道内烟气从事故发生处流向区间风口，经风口进入风道，再从风道尽端的风亭排到地面。

另一类是通风系统和排烟系统分开设置，各自分别成为相对独立的系统。即通风系统和排烟系统是由各自独立的风机、消音器、风道、风口(排烟系统含风亭)分别组成。进烟口、通风口分别设在站台行车道上方和站台集散厅顶部，站台内的烟气流动为垂直方向流动。因建设年代早，北京地铁的站台和隧道采用的是通风和排烟共为一个系统。上海、广州地铁的通风和排烟是将两种方式结合使用，即隧道内采用第一种方式，站台上采用第二种方式。

国内地铁设置的通风排烟设施的实际排烟能力至今没有经过重特大火灾的实践检验。站台的通风排烟设施在通风排烟的设计能力上，能够有效解决站台火灾的排烟问题。北京地铁每个站台及隧道的通风排烟系统均采用双风道、双风机，单台风机的设计排气量为每小时20万立方米，(即每分钟3333立方米，每6分钟为2万立方米)，每个站台或隧道通风排烟系统的通风排烟能力为每小时40万立方米，北京地铁多数站台的体积为6000立方米至10000立方米。依靠现风机能力，仅需1～1.5分钟即可对站台内空气实现一次换气。现《地下铁道设计规范》对疏散的要求是6分钟内将一列客车及站台候车乘客疏散完毕。按此要求，在车站乘客6分钟的疏散时间内，排烟系统能够对站台实现4～6次换气。因此北京地铁站台的通风排烟设施是具备了足够的设计排烟能力。作者虽没详细了解上海、广州地铁站台通风、排烟系统设计的具体情况。但上海、广州地铁均为九十年代设计建造的，建设年代近，且通风排烟方式较北京地铁的通风排烟方式更为先进和有效。因此，上海、广州地铁站台的通风排烟系统应该具备了有效的排烟能力，能够保证人员的疏散安全。

3地铁站台、隧道的通风和排烟存在的问题

3.1地铁隧道在通风排烟方面存在严重问题

隧道内排烟的原则是沿乘客安全疏散方向相反的方向送风。这样既可以阻止烟气与人同向流动，又给疏散逃生人员送去新鲜的空气。地铁隧道内起火部位与客车的位置关系决定了乘客的疏散方式。而乘客的疏散方式又决定了隧道内的排烟方向。因此，隧道内发生火灾时，起火部位与客车的位置关系既决定了乘客的疏散方向，又决定了区间两端站台风机和区间风机的送风排烟方向。

发生火灾时，起火部位与客车大致有三种位置关系，即起火部位位于车头、车中或车尾。当起火部位位于车头时，乘客必然向车尾即后方车站疏散，后方车站的风机送风，前方车站的风机排风，使隧道内的烟气流动方向与乘客的疏散方向相反。

当起火部位位于车尾时，乘客必然向车头方向即前方车站疏散，前方车站的风机正转送风，后方车站的风机反转排风，使隧道内的烟气流动方向与乘客的疏散方向相反。

若火灾发生在客车的中部，起火处前部车厢的乘客将向前方车站疏散起火处后部车厢乘客将向后方车站疏散。无论客车迫停在区间隧道的任何位置，乘客自然分成两部分分别向隧道两

端进行疏散。在此种情况下，用地铁隧道现有的排烟设施无论采取怎样的排烟措施，隧道内烟气流向必然与部分乘客的疏散逃生方向相同，威胁同向逃生乘客的生命安全。

由此可见，现在地铁隧道采用的通风和排烟共用一个系统的方式，势必造成烟气在排入风道前与疏散逃生人员均同处隧道内，这种通风排烟方式既不科学合理也不安全有效，无法从根本上保证隧道内避难人员的安全疏散，因此没有彻底解决地铁隧道的通风排烟问题。

3.2地铁风机的实际耐火性能以及《地下铁道设计规范》对风机耐火性能的规定要求过低《地下铁道设计规范》规定火灾状态下不超过150℃时连续工作1小时。北京地铁风机的轴温继电器的正常工作温度为90℃，风机的实际火灾工作时间和工作温度均与《地下铁道设计规范》的规定相同。然而地铁的特点及地铁火灾的历史充分证明了:抢险救援力量难以在短时间内完成抢险救援工作和灭火作战任务。因此《地下铁道设计规范》对火灾时风机的150℃的最高工作温度和1小时的工作时间的规定以及北京地铁风机的实际耐火性能，均不能满足实际地铁火灾的防排烟要求。此外，风机的电源箱设在风机房内，电器线路也没有经过防火保护，火灾状态下风机的电源系统必然在短时间内被高温烟气损坏，使风机停止运行，无法进行通风和排烟。

3.3北京地铁站台防排烟设施不完善

一是没有实施防排烟分区，二是站台通向站厅的出口处也未设挡烟垂幕。

4地铁站台、隧道通风排烟问题的整改意见

总原则是实施人、烟分流。即在地铁发生火灾时，用设施将人员和火灾烟气有效分隔，使避难人员在无烟气的环境中进行避难和逃生。

4.1改变通风排烟系统的通风排烟方式

在站台、隧道顶部设置排烟管道，将通风系统和排烟系统分开设置，用垂直方向的排烟方式取代水平方向的排烟方式。

因为自下向上是烟气本身的扩散规律，且排烟管道内气体的流动降低了烟道内部压力，使隧道和烟道形成压差，这种吸啜效应进一步加快了隧道内的烟气进入烟道中的速度，从而提高了排烟效率。此外通过排烟管道也使避难人员和烟气进行了有效的分隔，从而使避难人员的安全有了更好的保障。

4.2充分利用上下行隧道并行的特点，对现有隧道安全设施进行改造和完善

应在上下行隧道的联络通道处安装甲级防火门，使上下行隧道各自成为独立的防火分区，并在隧道内设置应急事故照明和蓄光型或蓄电池型疏散导流指示标志，使上下行隧道相互作为紧急事故避难通道。保证事故状态下，避难人员能够尽快由起火隧道疏散到非起火隧道。这

样不仅可以使避难人员免受起火隧道中烟气的伤害，而且能够在非起火隧道中进行安全有序的逃生。

4.3完善地铁站台的防排烟设施

在站台按规范标准设置防排烟分区，在站台通向站厅的楼梯口处设置挡烟垂幕。

4.4提高地铁排烟风机及其供电设施的整体耐火性能

隧道通风技术方案篇7

关键词：特长隧道,通风排烟,方案选择

近年来, 随着科学技术的突飞猛进, 社会经济的发展需要, 长大隧道以及特长隧道层出不穷, 国内外的记录不断被刷新, 然而长大隧道的通风排烟问题一直都是隧道建设中的难题。特长隧道施工中, 独头掘进超过4 km, 甚至超过5 km时, 普通的压入式通风和混合式通风均难以解决问题, 特别是洞口处于向阳的位置时, 夏天的通风问题更是难以解决。本文介绍了吕梁山特长隧道施工中, 分阶段, 分季节, 各个工区间相互配合, 协调一致, 解决了特长隧道施工中的通风排烟难题的成功案例。

1 工程概况

吕梁山隧道位于山西省吕梁地区汾阳市与吴城镇的交界处, 隧道横向穿过吕梁山脉, 设计为电力牵引的单线双洞铁路, 行车速度为160 km/h, 预留200 km/h, 是太中银铁路全线中最长的隧道, 也是全线的重难点控制性工程之一, 单线全长20.785 km。我集团公司负责承建吕梁山隧道进口端左线10 110 m、右线10 112 m的正洞工程任务, 下设3个辅助坑道, 其中0号斜井1 704.77 m, 1号斜井1 285 m, 2号斜井2 705 m。

2 隧道整体的施工方案

依据隧道设计特点, 部署了4个工区展开施工, 其中进口工区承担左右洞各2 km的任务 (进口段地质以Ⅳ级、Ⅴ级围岩为主) ;0号斜井承担左右洞各1.7 km施工任务;1号斜井承担左右洞各3 km任务;2号斜井承担左右洞各3.5 km任务 (见图1) 。

各个工区隧道洞口的标高分别为:进口正洞口1 103.312 m;0号斜井1 154.56 m;1号斜井口1 286.45 m;2号斜井口1 462.79 m。

3 隧道通风排烟方案

3.1 前期施工通风排烟方案

开工前期通风同正常施工通风方案, 各个洞口设压入式变速通风机, 按照作业面数量及所承担的任务量分别配置不同数量和不同功率的风机:进口承担左右线各2 km的施工任务, 每个洞口分别配置55×2 kW的通风机一台;0号斜井承担斜井1 700 m, 正洞主攻方向1 500 m, 进入正洞前配置一台75×2 kW通风机, 进入正洞后加一台75×2 kW通风机;1号斜井承担斜井1 300 m, 承担正洞主攻方向2 800 m, 完了提前贯通左洞, 反方向承担了500 m左右的施工任务, 前期斜井施工时配置55×2 kW的通风机一台, 进入正洞后增加两台110×2 kW的通风机承担主攻方向通风任务;2号斜井承担斜井2 700 m施工任务, 承担正洞主攻方向2 650 m施工任务, 为了提前贯通左洞, 反方向承担了900 m施工任务, 进入正洞前配置75×2 kW的通风机一台, 进入正洞后增加两台132×2 kW的通风机承担主攻方向的通风任务。通风机设备配置如表1所示。

为了利于隧道整体施工进度、通风排烟及排水等工作的顺利进行, 降低成本, 各个工区在施工生产中集中力量优先贯通了左线, 然后集中力量突击完成进口至2号之间的右线工程, 剩下2号大里程的施工任务后进行下一阶段的通风方案施工。

3.2 后期施工通风排烟方案

当隧道进口、0号、1号、2号等工区之间贯通以后, 洞内的通风排烟问题变得比较复杂起来, 在外界平均气温较低时, 由于2号与1号斜井口高, 隧道形成天然的烟囱效应, 进口与0号洞口为进风口, 2号与1号斜井口为出风口, 洞内形成良好的自然通风条件, 唯一需要解决的是2号大里程主攻方向的通风问题, 此时将2号洞口的两台132×2 kW通风机直接转移至洞内喇叭口小里程处, 各负责一个掌子面的通风即可 (见图2) 。

随着夏季的来临, 外界气温的不断升高, 各个洞口之间的大气压以及洞内的气压差来回变化, 相互影响, 2号掌子面的灰尘、烟雾等污浊的空气无法顺利排出洞外, 而是悬浮于隧道正洞, 特别是外界温度大于洞内温度后, 所有污浊的空气大多数时间滞留于1号斜井至2号斜井掌子面之间, 无法排出2号斜井外, 甚至在下午时会一直下沉至进口与0号等洞口, 加上洞内的湿度极大, 形成严重的雾气, 能见度极低, 洞内的空气在左右洞20 km范围内缓慢的来回飘动, 会严重影响洞内后续工程的正常施工, 另外也影响到洞内的行车安全。在这种情形下, 我们采用了阻断式复合通风方案, 将正洞在2号斜井喇叭口设风机的位置隔断, 人为的将贯通后的隧道设一道墙, 阻断洞内冷空气 (相比洞外) 由2号斜井向小里程反方向低海拔处流动, 然后启动132×2 kW通风机 (SDF (c) -No13) 强制向大里程压风, 2号斜井内再安装两台30 kW射流风机 (SSF-No10型) 向洞外做疏导性送风, 这样既解决了2号斜井大里程掌子面的通风排烟问题, 同时解决了洞内小里程被回流空气污染的难题 (见图3) 。

4 结语

隧道通风技术方案篇8

摘要：文章针对隧道施工过程中需风量进行理论计算，并与现场调查结果相结合，采取安全检查表对通风系统展开评价。这种隧道施工中的通风手段及方式比较科学合理，通风设备以及设施的设定也比较到位，通风机的运行状态比较稳，风俗与风量都符合需风标准。经过一系列调查，文章针对该隧道通风中存在的问题进行细致地分析，并给出了与之相应的措施建议。

关键词：隧道；通风系统；调查；评价

中图分类号：U453.5 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）17-0160-02

隧道施工时会有很多主要成分是CH4的有害气体产生，这种有害气体极易引发爆炸、火灾等事故，严重威胁到隧道的施工安全。与此同时，在隧道施工时会牵扯到像喷浆、开挖等许多产尘环节，这会在一定程度上影响到了职工的健康。所以说，在开展瓦斯隧道施工工作时务必要重视扬尘与瓦斯的排放，从而有效确保人员健康及施工的安全。由于隧道开挖程序多、难度大、施工周期较长，因此对隧道施工而言一个健全的通风系统时极为关键的。拥有良好的通风条件，既可以给人员提供充足的新鲜空气，又能有效减少粉尘、稀释瓦斯。本文通过仔细调查某隧道施工阶段通风系统针对其安全运行过程中潜存的问题进行分析，并在管理与技术方面给出相应的措施建议，从而有效降低安全事故的发生率、减少施工成本，以给相似隧道施工中通风安全问题的处理提供一定的借鉴。

1 施工隧道的基本情况

该次调查的施工隧道位于浙江舟山市境内，隧道平纵指标左线纵坡坡度-2%，坡长2 300 m，右线纵坡坡度-2%，坡长2 300 m。

右线YK54+140-YK55+841，长1 701 m，左线ZK54+118-

ZK55+827，长1 709 m。设有一条人行通道右线里程K54+550，左线里程ZK54+538，长度为33 m，人行通道两道。另一条人行通道有33.8 m长，右线里程K55+450-ZK54+435。车行通道一道，左线里程程ZK55+004，右线里程K55+000，长40.8 m，左右线的进出口均为削竹式洞门。

在隧道的施工过程中，一旦遇到不稳定的煤系地层，煤质就会呈现出粉块状，煤层厚度会很不稳定。通过对地质勘探资料的数据的研究我们不难发现，隧址周围有9个老煤窿，洞口口径在0.8 m×0.6 m～1.5 m×1.2 m之间，向下掘进深度大概深度为15～25 m，大多数均已垮塌。洞内常年有水，此段老煤窿规模通常都比较小，且都已停采。隧道右线YK54+190-YK54+460段、左线ZK54+180-ZK54+440段穿越二叠系上统龙潭组含煤岩系，含煤岩层层厚度大约在0.3～1.2 m之间，所以说，该段含煤岩是市瓦斯的主要来源。

2 隧道施工的通风要求

①隧道施工有害气体分布工区所需要的风量应当依据人员需风、有害气体绝对涌出量、爆破排烟、作业机械分别进行计算，并依据允许风俗实施检验，选用最大值

②针对有害气体易聚集位置采取局部通风的手段，将风速控制在超过1 m/s的范围内，且整个隧道的最低风速应超过0.25 m/s。

③选用机械连续通风的手段。

④有害气体分布工区在施工阶段，由于停电、检修等原因需要停风时，人员务必要撤出，切断电源，尽快排除有害气体、恢复通风与送电。

⑤隧道施工通风通常以采取巷道式通风或者压入式通风为宜；在有害气体分布或有害气体突出工区长度<2 km的时候可采用压入式，若超过2 000 m，则采用巷道式。

⑥有害气体分布工区放炮之后通风时间至少为15 min，有害气体分布密集工区放炮之后至少要通风30 min，等到有害气体浓度稀释至0.5%以下才可恢复施工。

⑦针对隧道有害气体分布工区，应严格按规定实施，务必建立测风制度。

3 隧道需风量计算

3.1 按照稀释有害气体需要风量进行计算

QCH4代表隧道内单位时间有害气体涌出量，1.25 m3/min；

α为有害气体涌出不均衡系数，取1.6；