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隧道通风防尘专项施工方案

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  • 发布时间:2013-05-14
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隧道通风防尘专项施工方案
   隧道位于大荆镇兴龙村境内,施工里程ZK74+997~ZK76+400共1403米,最大埋深258米,采取单向纵坡-2.48%,单向三车道,进口位于直线上,洞身段位于R-1600曲线上。主洞断面结构形式为椭圆形,成洞断面面积163.65m2。
2、通风防尘方案
   本工程采用爆破法开挖,将产生大量炮烟;出渣采用无轨出渣,汽车、装载机等机械设备将产生大量有害气体,且隧洞较长(单洞1403m),主洞绝大部分烟尘只能通过洞口排出,随着隧洞的加深,通风排烟将十分困难。因此,必须采取有力的通风防尘措施,以保障洞内空气清新,创造良好的施工环境,保证洞内施工人员的身体健康,提高劳动效率,加快施工速度。根据本工程施工特点和隧洞施工长度,结合我们类似工程通风经验,采取如下通风方案:洞内通风采用2×110kW 轴流变速风机压入式通风;具体通风设计介绍如下。
2.1 通风防尘标准
   a.隧洞内氧气含量按体积计算不小于20%。
   b.有害气体浓度容许值:
   一氧化碳最高容许浓度为30mg/m3;
   二氧化碳按体积计算不得大于0.5%;
氮氧化物(NO )浓度不超过5mg/m3 。
c.每立方米空气中的粉尘允许含量:
含10%以上游离二氧化硅的粉尘不得超过2mg/m3;
含10% 以下游离二氧化硅的粉尘浓度不超过4mg/m3 。
d.最低的排尘风速不小于0.15m/s。
e.隧道内气温不高于30℃。
2.2 风量计算
a)按施工人员计算:
Q1=N·q
式中,N一洞内工作人员最多人数,取m=120人;
q—洞内每人所需最低新鲜空气量,3m3/min。
代入各项数据得
Q1=120×3=320m3/min
b) 按允许最小风速计算:Q2 =60×S×V
式中S—断面积,衬砌后断面S=100m2,开挖断面S=164m2。取中间值132m2;
V—允许最小风速,不小于0.15m/s,取V=0.25m/s。
代人各项数据得
Q2=6O×132×0.25=1980m3/min
c)按洞中同一时间内爆破作业的最多用药量计算:
Q3=7.8×(AL2S2)1/3/t
式中 t—通风时间,取t=50min;
A—次爆破作业的最大用量,取A=150kg;
S一隧洞断面积,132m2;
L—通风长度,最大通风长度取L=1403m
代入各项数据得
Q3=2693m3/min
d)按内燃机需要风量计算:
Q4=Q0∑P=4×603=2412m3/min
   式中ΣP同时在洞内作业的各种内燃机的功率总和,kW;按规范及综合考虑各种因素后,功率总和按额定总功率的65%计算;洞内施工假定装载机1台,额定总功率135kW,自卸汽车6台,每台额定总功率132kW,总功率ΣP=(135+132×6)×65%=603kW;
Q0一内燃机单位功率所需风量指标,按《隧道设计手册》,取Q0=4.0m3/(min·kW)。
e) 最大风量Q:
   由以上计算可知,通风最大制约因素为爆破作业排烟,最大风量Q为2693m3/min。
f)漏风计算:
百米漏风率P100=0.01,管道长按1403m考虑,则漏风系数为
P=1/(1-L/lOO×P100)=1.014
则有 Q供=PQ=1.014x2693=2731m3/min。
2.3 通风设备选择
   采用轴流式通风机,选择时按Q机≥1.1Q供计(1.1是风量储备系数),根据以上计算可知:
主洞采用[2xSDF- 110kW]轴流变速风机,Q机≈1.1Q供,基本满足施工要求。