第一篇:低瓦斯隧道通風(fēng)專項(xiàng)方案
新建安順至六盤水鐵路ALTJ-1標(biāo)
低瓦斯隧道通風(fēng)專項(xiàng)方案
目 錄 編制說明....................................................1
1.1 編制依據(jù)........................................................1
1.2 編制原則........................................................1 1.3 編制范圍........................................................2 3 4 工程概況...................................................2
2.1 工程簡介........................................................2
總體施工方案...............................................3 瓦斯通風(fēng)方案...............................................3
4.1 通風(fēng)量計(jì)算及設(shè)備選型............................................4 4.1.1 按洞內(nèi)最低允許風(fēng)速計(jì)算.....................................4 4.1.2 按洞內(nèi)同一時間最多人數(shù)計(jì)算.................................4 4.1.3 按稀釋爆破煙風(fēng)量計(jì)算.......................................4 4.1.4 按稀釋內(nèi)燃機(jī)廢氣風(fēng)量計(jì)算...................................4 4.1.5 最大需風(fēng)量計(jì)算.............................................4 4.2 風(fēng)機(jī)及風(fēng)管配置選型..............................................5 4.3 壓入式通風(fēng)系統(tǒng)總體布局..........................................5 4.4 通風(fēng)的連續(xù)性....................................................6 6 通風(fēng)管理...................................................6 施工防塵措施...............................................7
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低瓦斯隧道通風(fēng)專項(xiàng)方案 編制說明
1.1 編制依據(jù)
1.《鐵路運(yùn)輸安全保護(hù)條例》(國務(wù)院第430 號令)2.《高速鐵路隧道工程施工技術(shù)規(guī)程》Q/CR9604-2015 3.《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》TB10120-2002的有關(guān)規(guī)定 4.《鐵路隧道風(fēng)險(xiǎn)評估與管理暫行規(guī)定》鐵建設(shè)[2007]200號 5.《高速鐵路工程測量規(guī)范》TB10601-2009 6.《鐵路隧道工程施工安全技術(shù)規(guī)程》TB10304-2009 7.《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》TB10424-2010 8.《高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》TB10753-2010 9.《煤礦安全規(guī)程》(2011年修訂,2011年3月1日實(shí)施)10.《爆破安全規(guī)程》(GB6722-2014,最新電子版2015年7月1日實(shí)施)
11.《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》(2009)12.《礦井通風(fēng)安全裝備標(biāo)準(zhǔn)》(MT/T5016-96)13.《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》(1998.12.26);
14.《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局令(2009)第19號
15.新建安六鐵路抵署、底磨隧道施工設(shè)計(jì)圖紙。
1.2 編制原則
(1)堅(jiān)持“安全第一,預(yù)防為主,綜合治理”的安全生產(chǎn)方針和“管理、裝備、培訓(xùn)并重”的原則;
(2)從煤與瓦斯突出危險(xiǎn)源的形成要素(煤體富含瓦斯、煤體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低、地應(yīng)力集中等)入手,主動采取降低煤層瓦斯含量和煤層瓦斯壓力、提高煤體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、避免地應(yīng)力集中的綜合措施,構(gòu)建隧道揭煤工作面安全屏障,防治煤與瓦斯突出;
(3)嚴(yán)格執(zhí)行兩個“四位一體”的綜合防突措施,即區(qū)域綜合防突措
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低瓦斯隧道通風(fēng)專項(xiàng)方案
施(區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測、區(qū)域防突措施、區(qū)域措施效果檢驗(yàn)、區(qū)域驗(yàn)證)和局部綜合防突措施(工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測、工作面防突措施、工作面措施效果檢驗(yàn)、安全防護(hù)措施)。
(4)對隧道過煤系地層施工所可能遇到的含水層、斷層和采空區(qū)提前進(jìn)行探放水,查明水文地質(zhì)及涌水源,據(jù)此經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較采取注漿堵水、疏放等措施。
(5)嚴(yán)格通風(fēng)管理,加強(qiáng)瓦斯監(jiān)測監(jiān)控,對隧道進(jìn)行全面的安全監(jiān)測監(jiān)控,確保施工安全。
(6)對各無軌運(yùn)輸設(shè)備采取防爆處理,滿足施工要求。
1.3 編制范圍
抵署、底磨隧道施工通風(fēng)。工程概況
2.1 工程簡介
抵署隧道位于安順市普定縣化處鎮(zhèn)與六盤水市六枝特區(qū)大用鎮(zhèn)交界處,本隧道為雙線隧道,左右線線間距為4.6m,設(shè)計(jì)最高時速250km/h。全隧除DK27+197~DK27+657.357段位于半徑R=4500m的右偏曲線上,其余均位于直線上。進(jìn)口里程DK27+197,出口里程DK27+915.全長718m,內(nèi)軌頂面高程為1293.317~1308.036m。隧道進(jìn)、出口均接路基,最大埋深約100m。洞身DK27+197~DK27+640穿越可溶巖地層段,巖溶中等~強(qiáng)烈發(fā)肓,尤其隧道進(jìn)口右側(cè)130m有大型溶蝕洼地、落水洞、暗河天窗等地表現(xiàn)象;出口DK27+640~DK27+915段穿越含煤層,為低瓦斯地段,據(jù)調(diào)查有小煤窯采空區(qū)。
底磨隧道位于安順市普定縣化處鎮(zhèn)與六盤水市六枝特區(qū)大用鎮(zhèn)交界處,本隧道為雙線隧道,左右線線間距為4.6m,設(shè)計(jì)最高時速250km/h。全隧除DK29+100.413~出口DK29+190段位于半徑R=4500m的左偏曲線上,其余均位于直線上。進(jìn)口里程DK28+559,出口里程DK29+190.全長631m,內(nèi)軌頂面高程為1318.580~1327.414m。隧道進(jìn)口接橋臺,出口接路基,最
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低瓦斯隧道通風(fēng)專項(xiàng)方案
大埋深約71m。洞身線路前進(jìn)方向左側(cè)臨近既有株六復(fù)線蘇家隧道,最小間距約為50m。本隧穿越含煤層,據(jù)調(diào)查有小煤窯開采,據(jù)高密度電法物揭示有10段存在低阻異常,低阻異常形態(tài)呈圈狀,具有與小煤窯采空巷道多次相交特征??傮w施工方案
本線隧道施工均按新奧法組織施工,采用鉆爆法開挖。鉆爆作業(yè)采用濕式鉆孔,采用水壓(水泡泥)爆破技術(shù)。隧道開挖具體施工工法: V級圍巖段采用三臺階法開挖,下穿既有鐵路、公路段采用CRD法,IV級圍巖采用臺階加臨時橫撐法,III級圍巖采用臺階法施工。隧道出碴采用15T以上自卸汽車運(yùn)輸,大型裝載機(jī)裝碴挖掘機(jī)配合;錨噴支護(hù)采用TK500濕噴機(jī)、人工鉆眼安裝錨桿,防水板用多功能臺架掛設(shè);襯砌使用12m長模板襯砌臺車,超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和監(jiān)控量測納入施工工序。
隧道施工遵循“先預(yù)報(bào),短進(jìn)尺,強(qiáng)支護(hù),早封閉,勤量測”的方針,襯砌緊跟,將超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和監(jiān)控量測納入施工工序,安全穩(wěn)妥地組織施工。
對于軟弱圍巖和存在涌水突泥的情況等易坍塌段,認(rèn)真做好地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作,實(shí)施“管超前,短進(jìn)尺,強(qiáng)支護(hù),早封閉,早成環(huán)”,在必要時根據(jù)監(jiān)控量測信息及時施工全斷面模注襯砌,以策安全。
隧道復(fù)合式襯砌按錨噴構(gòu)造法施工要求進(jìn)行監(jiān)控量測設(shè)計(jì)、布點(diǎn)和監(jiān)測,及時分析處理量測數(shù)據(jù),并將結(jié)果及時反饋,用以指導(dǎo)施工和修正設(shè)計(jì)。瓦斯通風(fēng)方案
瓦斯隧道施工通風(fēng)尤為重要。確定掌子面需風(fēng)量,滿足洞內(nèi)最小風(fēng)速、洞內(nèi)工作人員呼吸、稀釋炮煙、排放瓦斯所需空氣量、取最大值為壓入式通風(fēng)系統(tǒng)出風(fēng)口的風(fēng)量。
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低瓦斯隧道通風(fēng)專項(xiàng)方案
4.1 通風(fēng)量計(jì)算及設(shè)備選型
4.1.1 按洞內(nèi)最低允許風(fēng)速計(jì)算
對低瓦斯隧道最低風(fēng)速取0.25m/s設(shè)計(jì),為防止瓦斯積聚,對塌腔、模板臺車、加寬段、綜合洞室等處增加局扇進(jìn)行解決,對于一般段落采用射流風(fēng)機(jī)卷吸升壓以提高風(fēng)速,從而解決回風(fēng)流瓦斯的層流問題。
Q1=V×60×S=0.25×60×88.8=1332m3/min V—洞內(nèi)最小風(fēng)速0.25m/s;
S—正洞開挖斷面面積為148㎡,上臺階去60%,S取88.8㎡。4.1.2 按洞內(nèi)同一時間最多人數(shù)計(jì)算
Q2人員=4KM=4×70×1.2=336m3/min 式中 4—每人每分鐘應(yīng)供的新鮮空氣標(biāo)準(zhǔn)(m3/min); K—風(fēng)量備用系數(shù),取1.1-1.25,取1.2; M—同一時間洞內(nèi)工作最多人數(shù),取70人。4.1.3 按稀釋爆破煙風(fēng)量計(jì)算
Q3=5Ab/t=584.7m3/min;
A—同時爆破的炸藥用量,取87.7kg;
b—爆炸時有害氣體生成量,巖層中爆破取40L; t—通風(fēng)時間取30min。4.1.4 按稀釋內(nèi)燃機(jī)廢氣風(fēng)量計(jì)算
按洞內(nèi)機(jī)械車輛最多為5臺,每臺每分產(chǎn)生廢氣40m3計(jì)算: Q4=5*40=200(m3/min)4.1.5 最大需風(fēng)量計(jì)算
取以上計(jì)算風(fēng)量的最大值1332m3/min,風(fēng)管采用阻燃、抗靜電軟風(fēng)管,直徑1.5m,百米損耗率p100=1%,p?按1200m計(jì)算。
風(fēng)機(jī)風(fēng)量為Qm=PQ=1.128×1332=1502.5m3/min
1(1?p100)L100?1.128,最大施工長度
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低瓦斯隧道通風(fēng)專項(xiàng)方案
4.2 風(fēng)機(jī)及風(fēng)管配置選型
2臺(2×75KW)型軸流風(fēng)機(jī)通過2道管路供風(fēng),每臺產(chǎn)風(fēng)量為1700~1200m3/min,1臺可滿足隧道需求風(fēng)1502.5m3/min要求,為了保險(xiǎn)起見,我工區(qū)采用2×110KW軸流式風(fēng)機(jī)兩臺,一臺常用,一臺備用。
掌子面及局部瓦斯易聚集區(qū)設(shè)置16KW局扇進(jìn)行排風(fēng)。
4.3 壓入式通風(fēng)系統(tǒng)總體布局
通風(fēng)機(jī)設(shè)在洞外距洞口30m處,風(fēng)管最前端距掌子面5m,并且前55m采用可折疊風(fēng)管,以便放炮時將此55m迅速縮至炮煙拋擲區(qū)以外。
洞內(nèi)管線布置圖
壓入式通風(fēng)平面平面布置圖
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低瓦斯隧道通風(fēng)專項(xiàng)方案
4.4 通風(fēng)的連續(xù)性
(1)根據(jù)《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》7.2.9瓦斯隧道施工期間,應(yīng)實(shí)施連續(xù)通風(fēng)。因檢修、停電等原因停風(fēng)時,必須撤出人員,切斷電源。
(2)掌子面至模板臺車地段設(shè)置移動式局扇(將軸流風(fēng)機(jī)安裝在平板車上)配合軟風(fēng)管供風(fēng),以增加瓦斯易聚集地段的風(fēng)速,防止瓦斯聚集。
(3)在掌子面至模板臺車地段的死角、塌腔等部位用高壓風(fēng)將瓦斯引出。具體方案為根據(jù)瓦斯檢測結(jié)果對其吹入高壓風(fēng),將其聚集的瓦斯吹出,使之與回風(fēng)混合后排出。通風(fēng)管理
(1)成立專人的通風(fēng)安裝、使用、維修、維護(hù)的通風(fēng)班組,每天進(jìn)行巡檢。保證管路順直,無死彎、漏洞,其開機(jī)人員每天按班組對風(fēng)機(jī)運(yùn)行進(jìn)行記錄登記。
(2)通風(fēng)機(jī)必須設(shè)置兩路電源并裝設(shè)風(fēng)電閉鎖裝置。停電后,須在10分鐘內(nèi)啟動備用電源,實(shí)行24小時不間斷通風(fēng)。
備用電源采用柴油發(fā)電機(jī),燃油必須配備1天以上的使用量。加強(qiáng)日常發(fā)電機(jī)的維修保養(yǎng),確保隨時能正常使用。
(3)通風(fēng)系統(tǒng)安裝后,首先,由項(xiàng)目部組織人員對通風(fēng)設(shè)施進(jìn)行驗(yàn)收,確認(rèn)通風(fēng)效果是否與設(shè)計(jì)相符。其次,項(xiàng)目部組織相關(guān)人員每周對通風(fēng)進(jìn)行定期檢查。
(4)鉆眼、噴錨、出碴運(yùn)輸、安裝格柵鋼架、掌子面塌方、塌方處理、瓦斯?jié)舛却笥诨蛘叩扔?.5%時,風(fēng)機(jī)要高速運(yùn)轉(zhuǎn),加強(qiáng)檢測確保洞內(nèi)任一處瓦斯?jié)舛冉抵?.5%以下才能施工。
(5)風(fēng)機(jī)的停運(yùn),關(guān)開、變速由監(jiān)控中心專人負(fù)責(zé)調(diào)度指揮,并且做好相應(yīng)的記錄并簽認(rèn)后備查,其他任何人不準(zhǔn)擅自停機(jī)。當(dāng)移動模板臺車時,風(fēng)機(jī)采取低檔位供風(fēng),以保證供風(fēng)的連續(xù)性。
嚴(yán)格執(zhí)行停風(fēng)報(bào)批制度:
因通風(fēng)系統(tǒng)檢修及其他原因需要主要通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),必須提前提出
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申請,逐級上報(bào),根據(jù)停風(fēng)時間長短由施工單位和監(jiān)理單位審批后方可實(shí)施。
①停風(fēng)時間在30分鐘以內(nèi)的,由作業(yè)隊(duì)報(bào)項(xiàng)目分部總工審核同意后,再報(bào)副總監(jiān)(或分站長)審核批準(zhǔn)后方可停風(fēng);
②停風(fēng)時間超過30分鐘的,由作業(yè)隊(duì)報(bào)項(xiàng)目部總工審核同意后,再報(bào)總監(jiān)(或副總監(jiān))審核批準(zhǔn)后方可停風(fēng)
(6)停風(fēng)后的處理要求:
①立即停工、斷電、撤離洞內(nèi)所有作業(yè)人員。
②啟用備用電源或備用風(fēng)機(jī),在10分鐘內(nèi)恢復(fù)洞內(nèi)通風(fēng)。
③長時間未能恢復(fù)通風(fēng),如停風(fēng)區(qū)中瓦斯?jié)舛炔怀^1%時,并在通風(fēng)機(jī)及其開關(guān)地點(diǎn)附近20米以內(nèi)風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛染怀^0.75%時,方可人工開動通風(fēng)機(jī);如停風(fēng)區(qū)中瓦斯?jié)舛瘸^1%但不超過3%時,經(jīng)采取安全措施后,控制風(fēng)流排放瓦斯后恢復(fù)正常通風(fēng);如停風(fēng)區(qū)中瓦斯?jié)舛瘸^3%時,必須及時制定安全排放瓦斯措施,經(jīng)審核批準(zhǔn)后,控制風(fēng)流排放瓦斯后恢復(fù)正常通風(fēng)。
(7)通風(fēng)設(shè)施安裝完正常運(yùn)轉(zhuǎn)后,每10天進(jìn)行1次全面測風(fēng),對掌子面和其他用風(fēng)地點(diǎn),根據(jù)實(shí)際需要隨時測風(fēng),每次測風(fēng)結(jié)果做好記錄并寫在測風(fēng)地點(diǎn)的記錄牌上。若風(fēng)速不能滿足規(guī)范要求,采用適當(dāng)?shù)拇胧?,進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)。
(8)每10天在風(fēng)管進(jìn)風(fēng)、出風(fēng)口測一次風(fēng)速及風(fēng)壓,并計(jì)算漏風(fēng)率,如漏風(fēng)率大于1%,分析查找原因,盡快改正,確保送至掌子面的風(fēng)量與設(shè)計(jì)相符。施工防塵措施
隧道內(nèi)采用綜合防塵措施,每月檢測一次洞內(nèi)各工序作業(yè)面的粉塵濃度和空氣中有害氣體含量。
鉆眼作業(yè)采用濕式鑿巖,嚴(yán)禁采用干式鑿巖,噴砼采用濕噴工藝,內(nèi)燃機(jī)安設(shè)尾氣凈化裝置。
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低瓦斯隧道通風(fēng)專項(xiàng)方案
鑿巖機(jī)鉆眼時必須先送水后送風(fēng)。放炮后必須進(jìn)行噴霧、灑水。出碴前宜用水淋濕全部石碴和附近的巖壁。所有作業(yè)人員佩戴防塵口罩。
第二篇:茶店隧道通風(fēng)專項(xiàng)方案
京能十堰熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目2×350MW供熱機(jī)組工程
鐵路專用線工程施工(B標(biāo)段)
茶店隧道通風(fēng)專項(xiàng)施工方案
編制單位:中鐵七局集團(tuán)有限公司 編 制: 復(fù) 核: 審 批: 日 期:
目
錄
一.編制依據(jù).....................................................................................................2 二.工程概況.....................................................................................................2 三.風(fēng)量及風(fēng)壓計(jì)算.........................................................................................2 四.施工通風(fēng).....................................................................................................5 五.通風(fēng)機(jī)安裝要求.........................................................................................6 六.施工通風(fēng)管理.............................................................................................7 七.通風(fēng)對施工的要求.....................................................................................8 八.有害氣體檢測.............................................................................................8 九.防塵措施...................................................................................................10 十.施工通風(fēng)安全技術(shù)措施...........................................................................11
一.編制依據(jù)
(1)茶店隧道施工設(shè)計(jì)文件、圖紙等相關(guān)文件;
(2)我方擁有的科學(xué)技術(shù)成果、機(jī)械設(shè)備裝備情況、施工技術(shù)與管理水平以及多年來在鐵路工程實(shí)踐中積累的施工、科研及管理經(jīng)驗(yàn);
(3)《鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》(TZ204-2008);(4)《鐵路隧道工程施工安全技術(shù)規(guī)程》(TB10304-2009);(5)《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》(TB10120-2002)。二.工程概況
茶店隧道位于十堰市張灣區(qū)茶店村,單線隧道,隧道內(nèi)線路縱坡為10‰和4.9‰的單面上坡,隧道局部位于半徑R=800m的右偏曲線上,隧道進(jìn)口里程DK4+547,出口里程DK7+915,全長3368m。在靠近電廠站一側(cè)設(shè)置一座斜井,斜井與正洞相交于DK6+750處,交角約47度,斜井采用單車道無軌運(yùn)輸,最大坡度8%,中間設(shè)緩坡段,緩坡段長度30m,坡度2%,緩坡段采用雙車道斷面。
隧道施工分進(jìn)口工區(qū)、出口工區(qū)和斜井工區(qū)3個工區(qū),進(jìn)口工區(qū)承擔(dān)正洞施工長度1133m,出口工區(qū)承擔(dān)正洞施工長度1169m,斜井工區(qū)承擔(dān)斜井全長327.92m及正洞施工長度1070m。三.風(fēng)量及風(fēng)壓計(jì)算
1、風(fēng)量計(jì)算
從四個方面考慮,具體為洞內(nèi)允許最低風(fēng)速計(jì)算得Q1;按洞內(nèi)最多工作人員數(shù)計(jì)算得Q2;按排除爆破炮煙計(jì)算得Q3;按稀釋運(yùn)輸車輛運(yùn)行時產(chǎn)生的廢氣稀釋風(fēng)量計(jì)算得Q4。通過計(jì)算,取最大值。
①按洞內(nèi)最低風(fēng)速計(jì)算風(fēng)量(每個工作面):
最小風(fēng)速取0.15m/s,隧道斷面A=50m2; Q1=60vA=60×0.15×50=450m3/min ②按洞內(nèi)同時工作的最多人數(shù)計(jì)算供風(fēng)量(每個工作面)Q1=q人mk(m3/min)式中:
q人—每人每min呼吸所需空氣量q=4m3/min; m—同時工作人數(shù),正洞取m=80人; k—風(fēng)量備用系數(shù),取k=1.15; 由此得Q1=1.15×80×4=368m3/min。③按稀釋爆破炮煙計(jì)算風(fēng)量:
Q3??7.8/t??3A?S2?L2
式中:
A—同一時間爆破耗藥量,取302.05kg; S—隧道的斷面積,S=50m2;
L—工作面至炮煙稀釋到運(yùn)行濃度的距離,即臨界長度取100m。t—通風(fēng)時間,取30分鐘;
Q3??7.8/t??3A?S2?L2=510 m/min
3④按稀釋汽車廢氣計(jì)算風(fēng)量: Q4= q機(jī)P(m3/min)
q機(jī)-每臺內(nèi)燃機(jī)械每min所需空氣量,按《鐵路隧道鉆爆法施工技術(shù)要點(diǎn)手冊》,取q=3m3/min.KW P-洞內(nèi)施工的內(nèi)燃機(jī)械總功率,考慮洞內(nèi)有1臺側(cè)傾ZLC50裝載機(jī)
(計(jì)算功率145KW)和2臺自卸車(一臺滿載99KW,一臺空車79KW)同時在洞內(nèi),每個洞口的主要內(nèi)燃機(jī)械的總功率為:323kW Q4=3×323=969m3/min 施工需風(fēng)量: Q=Qmax(Q1,Q2,Q3,Q4)Qmax(450,368,510,969)=969m3/min。風(fēng)機(jī)風(fēng)量:
根據(jù)洞內(nèi)最大需風(fēng)量、通風(fēng)長度和百米漏風(fēng)率,應(yīng)用公式 Qm=Q計(jì)/(1-βL/100)(m3/min),β取0.012,計(jì)算求得無軌運(yùn)輸所配風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。
Qm=969/(1-0.012×1398/100)=1164m3/min
2、風(fēng)壓計(jì)算
h阻=h動+h局+h沿
其中h動取50Pa,h局一般按分段沿程壓力損失的10%估算;沿程壓力損失h=aPLQ2g/s3
式中:a--風(fēng)道摩擦阻力系數(shù),取3×10-4kg·s2/m2 L--風(fēng)道長度(m)(L=1398m)Q--風(fēng)機(jī)風(fēng)量(m3/s)(Q=19.4m3/s)S--管道截面積(m2)(S=1.13m2)P--管道內(nèi)周長(m)(P=3.77m)g--重力加速度,取9.8m/s2
h沿=3×10-4×3.77×1398×19.42×9.8/1.133=4041Pa
h總=50+4041×0.1+4041=4495.1Pa 四.施工通風(fēng)
隧道通風(fēng)就是將鉆孔、爆破和出碴產(chǎn)生的有毒有害氣體、出碴設(shè)備排出的尾氣、油煙和粉塵在較短時間內(nèi)排出洞外,并將新鮮空氣輸送到施工作業(yè)面,隧道通風(fēng)是保證隧道施工安全和提高工效的一項(xiàng)重要措施。
1、通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備配置
依據(jù)風(fēng)量及風(fēng)壓計(jì)算,每個洞口選用1臺變級多速壓入式軸流風(fēng)機(jī)供風(fēng),風(fēng)機(jī)型號SDF(C)-No12.5,功率為2×110KW,全壓5355pa,即能滿足隧道施工通風(fēng)要求。
采用直徑φ1200PVC高強(qiáng)、柔性風(fēng)管,懸掛于邊墻上進(jìn)入。
2、通風(fēng)系統(tǒng)布置
隧道通風(fēng)分兩階段進(jìn)行,第一階段為斜井開挖未進(jìn)入正洞前通風(fēng),第二階段為斜井開挖進(jìn)入正洞后通風(fēng)。在第二階段,斜井工區(qū)在交叉口處增加一臺28KW射流通風(fēng)機(jī),確保斜井工區(qū)的通風(fēng)效果。
具體通風(fēng)兩階段通風(fēng)平面布置圖見下圖。
當(dāng)隧道開挖掌子面掘進(jìn)200米時,要在洞口安裝通風(fēng)機(jī)對隧道進(jìn)行通風(fēng)。通風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口距離洞口不小于30m,出風(fēng)口距離掌子面不小于45m。
隧道斜井軸流風(fēng)機(jī)軸流風(fēng)機(jī)軸流風(fēng)機(jī)隧道進(jìn)口隧道出口隧道第一階段通風(fēng)布置示意圖軸流風(fēng)機(jī)隧道斜井軸流風(fēng)機(jī)射流風(fēng)機(jī)軸流風(fēng)機(jī)隧道進(jìn)口隧道出口隧道第二階段通風(fēng)布置示意圖
五.通風(fēng)機(jī)安裝要求
通風(fēng)機(jī)、通風(fēng)管的安裝與使用需符合下列要求:
1、通風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)安裝有保險(xiǎn)裝置,當(dāng)發(fā)生故障時應(yīng)自動停機(jī)。
2、通風(fēng)管沿線每隔50-100m設(shè)立警示標(biāo)志,人員嚴(yán)禁在風(fēng)管進(jìn)出口前停留。
3、通風(fēng)機(jī)安裝臺架應(yīng)穩(wěn)定牢固,經(jīng)驗(yàn)收合格后方可使用。
4、隧道施工應(yīng)有備用通風(fēng)機(jī)和備用電源,保證應(yīng)急通風(fēng)的需要。
六.施工通風(fēng)管理
1、施工通風(fēng)管理水平的高低是影響通風(fēng)質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。以往不少隧道施工通風(fēng)不好,除了通風(fēng)系統(tǒng)布局不合理、風(fēng)機(jī)風(fēng)管不匹配等技術(shù)原因外,主要問題是通風(fēng)管理不善,管道通風(fēng)阻力大,開挖工作面得不到足夠的新鮮風(fēng)流,沿途污濁空氣不能及時排出洞外。
2、以“合理布局,優(yōu)化匹配,防漏降阻,嚴(yán)格管理、確保效果”二十字方針,作為施工通風(fēng)管理的指導(dǎo)原則,強(qiáng)化通風(fēng)管理。
3、建立以崗位責(zé)任制和獎懲制為核心的通風(fēng)管理制度和組建專業(yè)通風(fēng)班組,通風(fēng)班組全面負(fù)責(zé)風(fēng)機(jī)、風(fēng)管的安裝、管理、檢查和維修,嚴(yán)格按照通風(fēng)管理規(guī)程及操作細(xì)則組織實(shí)施。項(xiàng)目部定期根據(jù)通風(fēng)質(zhì)量給通風(fēng)班組兌現(xiàn)獎懲辦法。
4、防漏降阻措施:
(1)以長代短:風(fēng)管節(jié)長由以往的20-30m加長至50-100m,減少接頭數(shù)量,即減少漏風(fēng)量。以大代?。涸趦艨赵试S的條件下,盡量采用大直徑風(fēng)管。
(2)截彎取直:風(fēng)管安裝前,先按5m間距埋設(shè)吊掛錨桿,并在干上標(biāo)出吊線位置,再將φ8mm盤條吊掛線拉直拉緊并焊固在錨桿上,而后在吊掛線掛風(fēng)管。這樣可使風(fēng)管安裝到達(dá)平、直、穩(wěn)、緊,不彎曲、無褶皺,減少通風(fēng)阻力。加強(qiáng)風(fēng)管的檢查維修,發(fā)現(xiàn)破損及時粘補(bǔ)。
5、風(fēng)機(jī)必須配有專門司機(jī)負(fù)責(zé)操作,并作好運(yùn)轉(zhuǎn)記錄,上崗前必須進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn),培訓(xùn)合格后方可上崗。
6、電工必須定期檢修風(fēng)機(jī),及時發(fā)現(xiàn)和解決故障,保證風(fēng)機(jī)正常運(yùn)
轉(zhuǎn)。
7、風(fēng)管過模板臺車位置采用薄鐵皮焊成130cm圓管,置于模板臺車門架支撐中間,同時采用角鋼固定圓管,使風(fēng)管穿過圓管。七.通風(fēng)對施工的要求
1、為了保證風(fēng)機(jī)能夠正常啟動和運(yùn)轉(zhuǎn),必須為風(fēng)機(jī)提供合適的供電設(shè)備。
2、加強(qiáng)日常通風(fēng)檢測,保證足夠的風(fēng)量和風(fēng)壓,并且要愛護(hù)通風(fēng)管路,避免對通風(fēng)管路的破壞,降低漏風(fēng)率。
3、要求通風(fēng)管每節(jié)長度20m,根據(jù)開挖面銜接風(fēng)管長度的需要可以配置少量10m/節(jié)的風(fēng)管。
4、洞口風(fēng)機(jī)需要安設(shè)在距離洞口30m以外的上風(fēng)向,避免發(fā)生污風(fēng)循環(huán)。風(fēng)管出風(fēng)口距開挖工作面的距離不超過45m。
5、由于采用無軌運(yùn)輸,運(yùn)輸車輛的尾氣排放口應(yīng)安設(shè)凈化裝置,并不允許汽油式機(jī)械進(jìn)洞以降低對隧道內(nèi)施工環(huán)境的污染程度。
6、行人和運(yùn)輸車輛必須按照設(shè)計(jì)線路行走。八.有害氣體檢測
茶店隧道設(shè)計(jì)為無瓦斯隧道,為預(yù)防有害氣體突出,避免災(zāi)害性事故發(fā)生,加強(qiáng)對有害氣體的監(jiān)測,用監(jiān)測信息指導(dǎo)隧道施工,同時對有害氣體進(jìn)行綜合治理。
根據(jù)茶店隧道有害氣體的實(shí)際情況,瓦斯(CH4)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)作為主要監(jiān)測對象,而把一些含量低、濃度小的有害氣體作為輔助監(jiān)控對象。
1、儀器的選擇
根據(jù)茶店隧道實(shí)際情況和經(jīng)濟(jì)比較等,在確保監(jiān)測準(zhǔn)確的前提下,選用三合一氣體檢測儀及大量CO、CO2、H2S、SO2、NOn 等各劑量濃度有害氣體檢測試管。
2、人員配備
成立專業(yè)瓦檢組,瓦檢組由3人組成,所有瓦檢人員均經(jīng)過專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)。3人分成3組24 小時值班,做到分工明確、責(zé)任明確,保證瓦檢儀的精確度。專職瓦檢員進(jìn)行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn),取得資格證后方可上崗,所有進(jìn)洞施工人員都要經(jīng)過瓦斯知識培訓(xùn),合格后方可進(jìn)洞施工。
3、監(jiān)測及數(shù)據(jù)整理分析(1)監(jiān)測頻率及位置
因本隧道為非瓦斯隧道,因此監(jiān)測頻率較瓦斯隧道少,在圍巖變化時必須進(jìn)行監(jiān)測,同時每班監(jiān)測不得少于一次,遇有突發(fā)氣體時,每班可根據(jù)情況進(jìn)行多次監(jiān)測,檢監(jiān)時每一百米檢測3個斷面,每個斷面測五個點(diǎn):即拱頂、兩側(cè)拱腰處和兩側(cè)墻腳處,掌子面處應(yīng)多測幾點(diǎn)。重點(diǎn)監(jiān)測的風(fēng)流和場地包括:開挖面回風(fēng)流、放炮地點(diǎn)附近20 m 以內(nèi)的風(fēng)流、局部坍方冒頂處、各種作業(yè)臺車和機(jī)械附近20 m 處以及隧道頂部局部凹陷有害氣體易于聚集處等;地質(zhì)破碎帶處應(yīng)及時檢查。
(2)監(jiān)測數(shù)據(jù)整理分析
瓦檢人員在洞內(nèi)檢測的同時,做好各種有害氣體濃度變化的記錄,并及時匯總分析,指導(dǎo)隧道安全施工,如遇特殊情況及時向值班負(fù)責(zé)人報(bào)告,以便采取緊急應(yīng)對措施。
4、其它方法
利用有害氣體的化學(xué)、物理特性,采取下列措施,也可降低有害氣體濃度:
(1)對H2S 氣體,可向煤體或巖體壓送石灰水及化學(xué)漿液。(2)水幕降塵,把水霧化成微細(xì)水滴射到空氣中,使之與空氣中的粉塵碰撞,則塵粒附于水滴上,被潤濕的塵粒凝聚成大顆粒,從而加快其降落速度,達(dá)到防塵防有害氣體的目的。
5、管理措施
(1)瓦檢儀器專人保管、充電,應(yīng)隨時保證測試的準(zhǔn)確性。按各種儀器說明書要求,定期送地市級以上質(zhì)量技術(shù)鑒定機(jī)構(gòu)進(jìn)行鑒定,日常每3 天校正一次,對需要大修的儀器應(yīng)送國家認(rèn)定機(jī)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)。
(2)重點(diǎn)區(qū)域及部位堅(jiān)持“一炮三檢制”,即裝藥前、爆破前、爆破后,均應(yīng)進(jìn)行檢測。
(3)每個檢測點(diǎn)應(yīng)設(shè)置明顯的記錄牌,每次檢測應(yīng)及時填寫在瓦斯記錄本上,并定期逐級上報(bào)。九.防塵措施
隧道施工防塵采取綜合治理的方案。
為控制粉塵的產(chǎn)生,鉆眼作業(yè)必須采用濕式鑿巖。鑿巖機(jī)在鉆眼時,必須先送水后送風(fēng);利用通風(fēng)降塵是不經(jīng)濟(jì)的,因此在優(yōu)化通風(fēng)方案的基礎(chǔ)上采取一些有力的輔助性措施是十分必要的。裝砟前,進(jìn)行噴霧、灑水;在距離掌子面30m外邊墻兩側(cè)各放一臺水幕降塵器,爆破前10min打開閥門,放炮30min后關(guān)閉,可有效降塵。
十.施工通風(fēng)安全技術(shù)措施
1、風(fēng)機(jī)安裝
⑴風(fēng)機(jī)支架應(yīng)穩(wěn)固結(jié)實(shí),避免運(yùn)行中振動,風(fēng)機(jī)出口處設(shè)臵加強(qiáng)型柔性管與風(fēng)管連接,風(fēng)機(jī)與柔性管結(jié)合處應(yīng)多道綁扎,減少漏風(fēng)。
⑵通風(fēng)機(jī)前后5m范圍內(nèi)不得堆放雜物,通風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口應(yīng)設(shè)臵鐵箅,并應(yīng)裝有保險(xiǎn)裝臵。
⑶當(dāng)巷道內(nèi)的風(fēng)速小于通風(fēng)要求最小風(fēng)速時,可布設(shè)射流風(fēng)機(jī)來卷吸升壓,提高風(fēng)速。
⑷洞內(nèi)風(fēng)機(jī)的移動,采用小平板車移動,移動前,提前做好風(fēng)機(jī)支座或支架。射流風(fēng)機(jī)應(yīng)逐個移動,以保證洞內(nèi)不間斷的空氣循環(huán)。
⑸通風(fēng)機(jī)應(yīng)有適當(dāng)?shù)膫溆脭?shù)量。
2、風(fēng)管安裝
⑴風(fēng)管必須有出廠合格證,使用前進(jìn)行外觀檢查,保證無損壞,粘接縫牢固平順,接頭完好嚴(yán)密。通風(fēng)管應(yīng)優(yōu)先采用高強(qiáng)、抗靜電、阻燃的軟質(zhì)風(fēng)管。
⑵風(fēng)管掛設(shè)應(yīng)做到平、直,無扭曲和褶皺。在正洞作業(yè)時,襯砌地段根據(jù)襯砌模板縫每5m標(biāo)出螺栓位置,未襯砌地段,先由測量工在邊墻上標(biāo)出水平位置,然后用電鉆打眼,安置膨脹螺栓。布8號鍍鋅鐵絲,用緊線器張緊。風(fēng)管吊掛在拉線下。為避免鐵絲受沖擊波振動、洞內(nèi)潮濕空氣腐蝕等原因造成斷裂,每10m增設(shè)1個尼龍繩掛圈。
⑶通風(fēng)管破損時,應(yīng)及時修補(bǔ)或更換。當(dāng)采用軟風(fēng)管時,靠近風(fēng)機(jī)部分,應(yīng)采用加強(qiáng)型風(fēng)管。通風(fēng)管的節(jié)長盡量加大,以減少接頭數(shù)量,接頭應(yīng)嚴(yán)密,每100m平均漏風(fēng)率不宜大于1%。彎管平面軸線的彎曲半徑不得小于通風(fēng)管直徑的3倍。
(4)風(fēng)管最前端距掌子面5m,并且前55m采用可折疊風(fēng)管,以便放炮時將此55m迅速縮至炮煙拋擲區(qū)以外。
3、通風(fēng)系統(tǒng)日常管理和維護(hù)措施
⑴通風(fēng)機(jī)應(yīng)有專人值守,按規(guī)程要求操作風(fēng)機(jī),如實(shí)填寫各種記錄。⑵通風(fēng)機(jī)使用前應(yīng)卸去廢油,換注新油,以后每半月加注一次。
⑶風(fēng)機(jī)應(yīng)盡量減少停機(jī)次數(shù),發(fā)揮風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)性能。需停機(jī)或開啟時,根據(jù)洞內(nèi)調(diào)度通知進(jìn)行。為減少風(fēng)機(jī)啟動時的氣錘效應(yīng)對風(fēng)管的沖擊破壞,應(yīng)采用分級啟動,分級間隔時間為3min。
⑷開啟軸流風(fēng)機(jī)前,射流風(fēng)機(jī)必須開啟運(yùn)轉(zhuǎn),以控制風(fēng)流方向,防止污濁空氣形成小循環(huán)。
⑸綜合保障班組中應(yīng)設(shè)專職風(fēng)管維修工。每班必須對全部風(fēng)管進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)破損等情況及時處理。對于輕微破損的管節(jié),采用快干膠水粘補(bǔ):先將破損部位清潔打毛后,再行粘補(bǔ);破損口小于15cm時,直接粘補(bǔ);破損口大于15cm時,先將破口縫合后再行粘補(bǔ),粘補(bǔ)面積應(yīng)大于破損面積的30%。粘補(bǔ)后10min內(nèi)不能送風(fēng)。對于嚴(yán)重破損的管節(jié),必須及時更換。
⑹因洞內(nèi)滲水和溫度變化的影響,風(fēng)管內(nèi)會積水,故應(yīng)定期排水,以減少風(fēng)管承重和阻力。
第三篇:瓦斯隧道運(yùn)營通風(fēng)技術(shù)研究
瓦斯隧道運(yùn)營通風(fēng)技術(shù)研究
王明年,鐘新樵,張開鑫,滕兆民
摘 要:
由于瓦斯隧道混凝土襯砌本體中的細(xì)小孔隙和“三縫”等缺陷的存在,建成后的瓦斯隧道必然受瓦斯侵襲,這對運(yùn)營安全危害極大,為此,本文對瓦斯隧道運(yùn)營通風(fēng)技術(shù)進(jìn)行了認(rèn)真研究,提出了經(jīng)濟(jì)、安全、有效的通風(fēng)方案,為未來瓦斯隧道的通風(fēng)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞: 瓦斯隧道;運(yùn)營通風(fēng);通風(fēng)設(shè)計(jì)
分類號: U4
51文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
Study on Operation Ventilation Technology in Gas Tunnel
WANG Mingnian1,ZHONG Xiqiao1,ZHANG Kaixing2,TENG Zhaomin2
(1Dept.of Underground Eng.and Geotechnical Eng.,Southwest Jiaotong
University,Chengdu 610031,China;
2The Second Survey and Design Institute,Chengdu 610031,China)
Abstract: Because there are small openings and the “three cracks”in the
concrete lining of gas tunnel,the gas should intrude into the gas tunnel
built.This effect will endanger the transport safety.The authors study on
the operation ventilation technology in the gas tunnel and put forward an
economical,safety and effective ventilation plan,and therefore furnish a
theoretical basis for the gas tunnel ventilation design in the future.Keywords: gas tunnel;operation ventilation;ventilation design
0 前言
穿過煤層(或含瓦斯氣體地層)的隧道常常受到瓦斯的侵襲,因此,通常稱這類隧道為瓦斯隧道。瓦斯隧道在開挖時,瓦斯壓力被釋放,但建成后,瓦斯被隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)所封閉,使原來已卸壓的瓦斯壓力又得以回升,這樣瓦斯在滲透壓力的作用下將向隧道內(nèi)滲透。瓦斯?jié)B入隧道后,對隧道的運(yùn)營安全危害極大,它不但容易使人窒息,給司乘人員和維修人員帶來危險(xiǎn),而且在電氣和機(jī)械明火下容易發(fā)生爆炸,因此,“鐵路瓦斯隧道技術(shù)暫行規(guī)定”要求[1]:“瓦斯隧道運(yùn)營期間,隧道內(nèi)的瓦斯?jié)舛炔坏么笥?.3%”。要達(dá)到這一控制指標(biāo),有兩種措施:一是減少瓦斯的滲入量;二是加強(qiáng)機(jī)械通風(fēng)。目前,減少瓦斯的滲入量有兩種方法:一是使用氣密性混凝土襯砌,二是增加襯砌厚度,而增加襯砌厚度就是增加投資,為此,使用氣密性混凝土襯砌將是投資所希望的。但即使使用了氣密性混凝土襯砌,也不能完全隔斷瓦斯的滲透,因此,瓦斯隧道必需設(shè)置機(jī)械通風(fēng)。本文結(jié)合家竹箐隧道,對瓦斯隧道的運(yùn)營通風(fēng)技術(shù)進(jìn)行了研究。家竹箐高瓦斯隧道情況
家竹箐隧道在南昆線南寧到紅果段,長4 980 m,其中瓦斯段長1 084 m(圖1),占隧道總長的21.8%,現(xiàn)場實(shí)測瓦斯壓力0.2
MPa~1.34 MPa。瓦斯段隧道支護(hù)體系采用全封閉(帶仰拱)復(fù)合式襯砌,初期支護(hù)有0.04 m厚的噴射混凝土和0.15 m~0.20
m厚的模注混凝土組成;二次襯砌采用0.25 m~0.35 m厚模注混凝土,因此,家竹箐隧道總的模注混凝土襯砌厚度為0.40 m~0.55
m。為了封閉瓦斯,支護(hù)結(jié)構(gòu)材料選用摻有硅灰和粉煤灰的雙摻氣密性混凝土,并在二次模注混凝土與初期支護(hù)間設(shè)置了HDPE板,以減少瓦斯?jié)B漏。
圖1 家竹箐隧道概況
家竹箐隧道斷面積F=31.15 m2,斷面濕周S=21.51 m,斷面當(dāng)量直徑d=5.79 m。隧道接縫寬度按每縫寬0.005
m計(jì),每8m設(shè)一道橫向接縫,則瓦斯段內(nèi)接縫總的長度為0.685 m。
為了運(yùn)營通風(fēng),家竹箐隧道在距進(jìn)口2 785 m處設(shè)有一個斜井(圖1),斜井?dāng)嗝嫘问綖橹眽A拱型,長度為383.83
m,斷面積F=8.51 m2,斷面濕周S=11.27 m,斷面當(dāng)量直徑d=3.02 m。
隧道內(nèi)運(yùn)行列車長度LT=350
m,列車斷面積fT=12.6 m2,列車車速v上T=43.26 km/h(12.02 m/s),v下T=44.55 km/h(12.38 m/s)。家竹箐隧道瓦斯?jié)B入量確定
2.1 瓦斯?jié)B入量的計(jì)算方法
地層中的瓦斯主要通過襯砌本體的細(xì)微裂隙和“三縫”等缺陷滲入隧道內(nèi)。瓦斯?jié)B入量不僅與煤層(或地層)中瓦斯含量、壓差(即瓦斯壓力和隧道內(nèi)空氣壓力之差)有關(guān),而且與襯砌材料、接縫材料的滲透性質(zhì)有關(guān),同時也與隧道內(nèi)空氣的流動速度等因素有關(guān)。因此,對于瓦斯隧道,常用滲透系數(shù)法來確定瓦斯?jié)B入量[2],即
qCH4=[kA(P21-P22)]105/(2hγP2)
(m3/s)(1)
式中,k為襯砌或接縫的滲透系數(shù),由試驗(yàn)測定(m/s);P1為滲透壓力,封閉后地層內(nèi)的瓦斯壓力值(MPa);P2為隧道內(nèi)空氣壓力(MPa),因隧道內(nèi)氣流與外界大氣相通,故取P2=0.1 MPa;h為滲透厚度,取襯砌厚度(m);γ為瓦斯的容重(kg/m3);A為透氣面積(m2),其值為
A=L1S(2)
其中,L1為隧道穿過瓦斯地層的長度(m);S為隧道斷面周長(m)。
當(dāng)隧道混凝土襯砌本體和接縫的滲透系數(shù)不相同時,要分別計(jì)算出襯砌本體和接縫的瓦斯?jié)B入量qCH4,而后相加作為該隧道瓦斯總的滲入量。
2.2 滲透系數(shù)k的確定
滲透系數(shù)k用壓氣法測定,實(shí)際各種材料的滲透系數(shù)可按表1選取。
表1 各種材料的滲透系數(shù)
材
料k體/m*s-1k縫/m*s-1
普通混凝土1.66×10-121.66×10-11
氣密性混凝土1.66×10-131.66×10-12
2.3 家竹箐隧道瓦斯?jié)B入量計(jì)算
對于家竹箐隧道,取P2=0.1 MPa,γ=0.716 kg/m3,h=0.40 m,k體和k縫按表1選取。襯砌本體的瓦斯?jié)B透總面積:A1=S×L=21.51×(1 084-0.685)=23 302.105 65(m2)
施工縫的瓦斯?jié)B透總面積:A2=S×b=21.51×0.685=14.734 35(m2)
由此得到當(dāng)襯砌為氣密性混凝土?xí)r,瓦斯的滲入量 q=q1+q2=0.006 795 755 166(P21-0.01)(m3/s)(3)
當(dāng)襯砌為普通混凝土?xí)r,瓦斯的滲入量
q=q1+q2=0.067 957 551 66(P21-0.01)(m3/s)(4)
由此可計(jì)算出在不同瓦斯?jié)B透壓力(P1)下滲入隧道的瓦斯量q,見表2。
表2 不同滲透壓力(P1)下的瓦斯?jié)B漏量
瓦斯壓力
P1/MPa氣密性混凝土瓦斯?jié)B漏總量
/m3*s-1普通混凝土瓦斯?jié)B漏總量
/m3*s-1
0.20.000 203 870.002 038 7
0.60.002 378 510.023 785 1
1.00.006 727 800.067 278 0
1.340.012 134 500.121 345 0
由表2可以看出,普通混凝土襯砌的瓦斯?jié)B入量是氣密性混凝土襯砌瓦斯?jié)B入量的10倍,所以氣密性混凝土襯砌對封閉瓦斯是非常有效的,為此,在家竹箐隧道的施工中采用了氣密性混凝土襯砌。同時可以看出,經(jīng)氣密性混凝土襯砌封閉后,隧道內(nèi)仍有瓦斯?jié)B入,當(dāng)瓦斯壓力為1.34 MPa時,瓦斯?jié)B漏量達(dá)0.012
50 m3/s,因此,為安全計(jì),仍需機(jī)械通風(fēng)。家竹箐隧道瓦斯污染模型
3.1 瓦斯污染模型的建立
假設(shè)瓦斯?jié)舛妊厮淼朗且痪S分布,根據(jù)質(zhì)量守衡原理可得到瓦斯污染模型為[3](5)
式中,C(x,t)為x位置在t時刻的瓦斯?jié)舛?;v是隧道風(fēng)速;Dt綜合擴(kuò)散系數(shù),亦稱混合系數(shù),Dt=D1+D2,D1為分子擴(kuò)散和紊動擴(kuò)散系數(shù),與隧道內(nèi)風(fēng)速分布和濃度分布不均等因素有關(guān),對于層流,D1僅為分子擴(kuò)散系數(shù)Dm;D2為移流離散系數(shù),一般情況下,D2D1Dm,故常忽略D1和Dm,以離散為主時取Dt=D2;q(x,t)是瓦斯源項(xiàng),即單位時間單位體積里瓦斯的產(chǎn)生量,隨時間而變化。上式為一個變源項(xiàng)的對流-擴(kuò)散方程,一般用數(shù)值方法求解,將隧道長度L離散成M個長度為Δx的小段,時間步長取Δt,采用逆風(fēng)隱式差分格式,將式(5)離散為
(Cn+1j-Cnj)/Δt+v(Cn+1j-Cn+1j-1)/Δx=Dt(Cn+1j+1-2Cn+1j+Cn+1j-1)/(Δx)2+qn+1j()
式中,上標(biāo)n表示第n時間段,下標(biāo)表示隧道的第j小段(j=1,M),將式(6)整理成 ACn+1j-1+BCn+1j+ECn+1j+1=Sj(7)
式中,A=-(H1+H2);B=1+H1+2H2;E=-H2;Sj=Cnj+qn+1jΔt。
其中,H1=vΔt/Δx;H2=DtΔt/(Δx)2。
式(7)是一個三對角矩陣,可用追趕法求解。由于斜井左右段隧道的風(fēng)速不同(圖1),因此,計(jì)算瓦斯?jié)舛纫謩e對左右段隧道進(jìn)行,由于左右段隧道的瓦斯?jié)舛仁窍嚓P(guān)的,所以當(dāng)氣流由左段向右段流動時,左右段的連接點(diǎn)可作為右段計(jì)算的瓦斯源點(diǎn),同樣,當(dāng)氣流由右段向左段流動時,左右段的連接點(diǎn)可作為左段計(jì)算的瓦斯源點(diǎn),斜井內(nèi)瓦斯?jié)舛韧碛?jì)算。對于隧道的進(jìn)口和出口以及斜井的出口作為邊界點(diǎn)處理,這些點(diǎn)的瓦斯?jié)舛仁冀K為0。
3.2瓦斯源q(x,t)的確定
家竹箐隧道瓦斯壓力P1=1.34 MPa,隧道襯砌為氣密性混凝土,由表2可得瓦斯總滲入量
q=0.012 134 50 m3/s
由此可得瓦斯段任一點(diǎn)單位時間單位體積里瓦斯的產(chǎn)生量q(x,t)為
q(x,t)=q/(31.15×108 4)=3.593 639 868×10-7
m3/(m3.s)
3.3 單元劃分
家竹箐隧道單元劃分如下:斜井左段隧道取558個節(jié)點(diǎn),右段取440個節(jié)點(diǎn),斜井取78個節(jié)點(diǎn),單元長度都為5 m。時間劃分為每1 s輸出一個結(jié)果。家竹箐隧道活塞風(fēng)速計(jì)算
家竹箐隧道和斜井組成一個三通系統(tǒng),因此,斜井左右兩側(cè)隧道的活塞風(fēng)速應(yīng)按三通系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算[4]。
取自然風(fēng)速為1.5 m/s,并按自然風(fēng)與列車運(yùn)行方向相反、與列車運(yùn)行方向相同、無自然風(fēng)三種情況分別計(jì)算列車活塞風(fēng),同時考慮列車出洞后活塞風(fēng)的衰減,計(jì)算結(jié)果列于表3。
表3 列車活塞風(fēng)速計(jì)算結(jié)果
列車運(yùn)行方向南寧→紅果南寧←紅果
列車運(yùn)行區(qū)段A→CC→BA←CC←B
自然反風(fēng)AC段風(fēng)速5.273.59-5.23-3.82
vn=-1.5CB段風(fēng)速3.935.37-3.59-5.26
/m*s-1CD段風(fēng)速4.90-6.50-6.025.27
自然順風(fēng)AC段風(fēng)速5.594.07-5.46-4.06
vn=1.5CB段風(fēng)速4.175.63-4.10-5.60
/m*s-1CD段風(fēng)速5.29-5.70-5.015.61
無自然風(fēng)AC段風(fēng)速5.433.83-5.35-3.94
vn=0CB段風(fēng)速4.055.50-3.84-5.53
/m*s-1CD段風(fēng)速5.05-6.10-5.535.44 家竹箐隧道通風(fēng)計(jì)算
5.1 通風(fēng)工況
按自然風(fēng)方向與列車運(yùn)行方向的最不利組合,計(jì)算了7種工況,即:第一種工況,有列車運(yùn)行,自然風(fēng)由南寧→紅果,且vn=1.5 m/s;第二種工況,有列車運(yùn)行,自然風(fēng)由南寧←紅果,且vn=1.5 m/s;第三種工況,有列車運(yùn)行,自然風(fēng)始終與列車運(yùn)行方向相反,且vn=1.5 m/s;第四種工況,有列車運(yùn)行,無自然風(fēng),vn=0 m/s;第五種工況,無列車運(yùn)行,自然風(fēng)由南寧→紅果,且vn=1.5 m/s;第六種工況,無列車運(yùn)行,自然風(fēng)由南寧←紅果,且vn=1.5 m/s;第七種工況,無列車運(yùn)行,無自然風(fēng),vn=0 m/s。
5.2 列車運(yùn)行組織情況
本區(qū)段行車對數(shù)為:近期6對,遠(yuǎn)期8.5對;所以列車運(yùn)行間隔時間為:南寧→紅果方向列車出洞后300
s,南寧←紅果方向列車進(jìn)洞,南寧←紅果方向列車出洞后300 s,南寧→紅果方向列車進(jìn)洞,??,如此往復(fù)。
5.3 有列車運(yùn)行時隧道內(nèi)瓦斯分布情況
有列車運(yùn)行情況共計(jì)算了4種工況,計(jì)算結(jié)果比較發(fā)現(xiàn)自然風(fēng)始終與列車運(yùn)行方向相反時最為不利,現(xiàn)以此為例進(jìn)行分析。
此時列車受逆向自然風(fēng)作用,每對列車運(yùn)行情況分為7個階段,第一階段,列車由南寧→紅果方向,列車在斜井左側(cè)運(yùn)行,運(yùn)行時間為232
s。第二階段,列車由南寧→紅果方向,列車在斜井右側(cè)運(yùn)行,運(yùn)行時間為183 s。第三階段,列車出洞,活塞風(fēng)速衰減,時間為300
s。第四階段,列車由南寧←紅果方向,列車在斜井右側(cè)運(yùn)行,運(yùn)行時間為177 s。第五階段,列車由南寧←紅果方向,列車在斜井左側(cè)運(yùn)行,運(yùn)行時間為225
s。第六階段,列車出洞,活塞風(fēng)速衰減,時間為401 s。第七階段,自然風(fēng)由南寧→紅果方向,時間為499 s。
每對列車按上述7個階段組合進(jìn)行計(jì)算,共計(jì)算了57對,發(fā)現(xiàn)列車運(yùn)行7對后,隧道內(nèi)瓦斯總量基本保持不變,每對列車各個階段的瓦斯?jié)舛确植记€基本保持不變,這說明,列車運(yùn)行7對以后,隧道內(nèi)瓦斯的滲入總量與隧道洞口和斜井口排出的瓦斯總量相當(dāng),圖2給出了各個階段下瓦斯分布曲線。
由第一階段瓦斯分布曲線圖可以看出,因?yàn)榱熊囉赡蠈帯t果方向運(yùn)行,所以活塞風(fēng)速也是南寧→紅果方向,因此整個瓦斯分布曲線右移,由于斜井的存在,有一部分瓦斯從斜井排出,因而斜井左側(cè)的瓦斯?jié)舛雀哂谟覀?cè)瓦斯?jié)舛?。由第二階段瓦斯分布曲線圖顯示,隨著時間的增加,斜井繼續(xù)排出瓦斯,斜井右側(cè)瓦斯?jié)舛戎饾u高于斜井左側(cè)的瓦斯?jié)舛龋本覀?cè)瓦斯開始從隧道出口排出。由第三階段瓦斯分布曲線圖可以看出,隨著活塞風(fēng)速的衰減,斜井右側(cè)瓦斯繼續(xù)從隧道出口排出,且斜井右側(cè)瓦斯?jié)舛热愿哂谧髠?cè)瓦斯?jié)舛?。至此,南寧→紅果方向運(yùn)行的列車對隧道瓦斯?jié)舛确植嫉挠绊懹?jì)算結(jié)束。
圖2 第三種工況各階段瓦斯分布曲線
由第四階段瓦斯分布曲線圖可以看出,由于活塞風(fēng)由南寧←紅果方向,所以隧道瓦斯?jié)舛确植记€開始左移,有一部分瓦斯從斜井排出,斜井左側(cè)由于瓦斯不斷滲入,瓦斯?jié)舛炔粩嘣黾?。由第五階段瓦斯分布曲線圖可見,斜井左側(cè)瓦斯開始從洞口排出,右側(cè)瓦斯仍有部分從斜井排出。
第六階段瓦斯分布曲線圖顯示,隨著活塞風(fēng)速的衰減,斜井右側(cè)瓦斯?jié)舛冉抵?,斜井左側(cè)瓦斯大量從洞口排出。由第七階段瓦斯分布曲線圖可以看出,在自然風(fēng)作用下,隧道瓦斯?jié)舛确植记€開始右移。至此,一對列車運(yùn)行結(jié)束。下一對列車通過隧道,隧道內(nèi)瓦斯變化又重復(fù)圖2過程。
由上述分析過程可以看出,隧道內(nèi)的瓦斯?jié)舛茸畲笾禌]有超過0.06?,與控制標(biāo)準(zhǔn)0.3%相差很多。前已述及,此工況為有列車運(yùn)行情況的4種工況中最為不利工況。所以可得,在自然風(fēng)速為1.5
m/s,列車運(yùn)行速度為v上T>43.26 km/h,v下T>44.55 km/h;列車運(yùn)行組織為:南寧→紅果方向列車出洞后300
s,南寧←紅果方向列車進(jìn)洞,南寧←紅果方向列車出洞后900 s,南寧→紅果方向列車進(jìn)洞,家竹箐隧道不需要設(shè)計(jì)機(jī)械通風(fēng)。
5.4 無列車運(yùn)行時隧道內(nèi)瓦斯分布情況
無列車運(yùn)行時共計(jì)算了3種工況,計(jì)算結(jié)果比較發(fā)現(xiàn),無自然風(fēng)時最為不利。這種工況下,隧道內(nèi)瓦斯聚積最快,2個半小時,隧道內(nèi)瓦斯?jié)舛葘⒊^0.3%,即超過控制指標(biāo)(圖3)。
圖3 2小時30分鐘隧道內(nèi)瓦斯分布曲線圖4 第五種工況隧道內(nèi)瓦斯分布曲線圖5 第六種工況隧道內(nèi)瓦斯分布曲線
由此可以看出,在無自然風(fēng),無列車運(yùn)行時,家竹箐隧道需要機(jī)械通風(fēng)。
無列車運(yùn)行時的另外2種工況計(jì)算結(jié)果見圖
4、圖5。
由圖
4、圖5可以看出,無列車運(yùn)行,且自然風(fēng)vn=1.5 m/s,不需要機(jī)械通風(fēng)。
5.5 家竹箐隧道通風(fēng)情況
上述7種工況中,只有無自然風(fēng),無列車運(yùn)行時,需要機(jī)械通風(fēng),現(xiàn)按此種工況進(jìn)行通風(fēng)計(jì)算,假定無自然風(fēng),無列車運(yùn)行已有2小時30分鐘,計(jì)算通風(fēng)如下:
按斜井吸出式通風(fēng),考慮瓦斯不聚積的最小風(fēng)速為1.5 m/s;按這一風(fēng)速配風(fēng),風(fēng)機(jī)風(fēng)量為141
m3/s,此時,通風(fēng)10分鐘,15分鐘,20分鐘,25分鐘后,隧道內(nèi)瓦斯分布見圖6~圖9。
圖6 通風(fēng)10分鐘瓦斯分布曲線圖7 通風(fēng)15分鐘瓦斯分布曲線圖8 通風(fēng)20分鐘瓦斯分布曲線圖9 通風(fēng)25分鐘瓦斯分布曲線
由圖6~圖9可以看出,按斜井吸出式通風(fēng),且風(fēng)機(jī)風(fēng)量為141 m3/s時,通風(fēng)25分鐘,可基本上將隧道內(nèi)全部瓦斯排出。結(jié)論
由以上分析可得出如下結(jié)論:
(1)
對于瓦斯隧道,普通混凝土襯砌的瓦斯?jié)B入量是氣密性混凝土襯砌瓦斯?jié)B入量的10倍,所以氣密性混凝土襯砌對封閉瓦斯是非常有效的,因此,建議在瓦斯隧道的施工中采用氣密性混凝土襯砌。
(2)經(jīng)氣密性混凝土襯砌封閉后,隧道內(nèi)仍有瓦斯?jié)B入,因此,為安全計(jì),仍需設(shè)計(jì)機(jī)械通風(fēng)。
(3)
家竹箐隧道,在列車運(yùn)行速度為v上T>43.26 km/h,v下T>44.55 km/h;列車運(yùn)行組織為:南寧→紅果方向列車出洞后300
s,南寧←紅果方向列車進(jìn)洞,南寧←紅果方向列車出洞后900 s,南寧→紅果方向列車進(jìn)洞,不需要機(jī)械通風(fēng)。即列車運(yùn)行密度大時,不需要機(jī)械通風(fēng)。
(4)家竹箐隧道,無列車運(yùn)行,但有自然風(fēng),且vn>1.5 m/s,不需要設(shè)計(jì)機(jī)械通風(fēng)。
(5)
家竹箐隧道,在無自然風(fēng),無列車運(yùn)行時最為不利,此時瓦斯積累最快。在2小時30分鐘時,隧道內(nèi)瓦斯?jié)舛葘⒊^0.3%,即超過控制指標(biāo),因此,需要設(shè)計(jì)機(jī)械通風(fēng)。
(6)家竹箐隧道按斜井吸出式通風(fēng),當(dāng)風(fēng)機(jī)風(fēng)量為141
m3/s時,在無自然風(fēng),無列車運(yùn)行最不利工況下,通風(fēng)25分鐘,可基本上將隧道內(nèi)瓦斯全部排出。
(7)家竹箐隧道,在無自然風(fēng),無列車運(yùn)行時的最不利工況下,每隔2小時30分鐘,需通風(fēng)25分鐘。
基金項(xiàng)目:鐵道部重點(diǎn)科研項(xiàng)目資助(鐵科工科字N6)
作者簡介:王明年(1965—),男,副教授,博士
作者單位:王明年,鐘新樵 西南交通大學(xué) 地下工程及巖土工程系,四川 成都 610031;
張開鑫,滕兆民 鐵道部第二勘測設(shè)計(jì)院,四川 成都 610031
參考文獻(xiàn)
[1] 鐵道部鐵建函[1994]344號文.鐵路瓦斯隧道技術(shù)暫行規(guī)定[S].北京,1994.[2] 鐵道部第二勘測設(shè)計(jì)院.鐵路工程設(shè)計(jì)技術(shù)手冊[M].北京:中國鐵道出版社,1995.[3] 周雪漪.計(jì)算水力學(xué)[M].北京:清華大學(xué)出版社,1995.[4] 鐵道部第二勘測設(shè)計(jì)院.鐵路隧道運(yùn)營通風(fēng)[M].北京:中國鐵道出版社,1983.
第四篇:瓦斯隧道通風(fēng)、防爆作業(yè)指導(dǎo)書
目 錄
1.編制目的..................................................................................2 2.編制依據(jù)..................................................................................2 3.適用范圍..................................................................................2 4.施工方法及施工工藝.............................................................2 5.瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)配置.................................................................4 6.瓦斯監(jiān)測實(shí)施.........................................................................4 7.通風(fēng)、瓦斯、煤塵安全監(jiān)測及施工措施.............................6 8.事故預(yù)防和處理措施.............................................................7 瓦斯隧道通風(fēng)、防爆作業(yè)指導(dǎo)書
1.編制目的
通過實(shí)施本程序,以保證新建巴達(dá)鐵路站前I標(biāo)徐家灣隧道進(jìn)口的通風(fēng)、防爆。通過預(yù)先鑒定工序作業(yè)能力和實(shí)施有效地施工過程控制,實(shí)現(xiàn)質(zhì)量目標(biāo)最大限度的滿足施工要求。
2.編制依據(jù)
⑴《鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》 TB10417-2003 ⑵《鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》 TZ204-2008 ⑶《鐵路隧道工程施工安全技術(shù)規(guī)程》 TB10304-2009 3.適用范圍
適用于巴達(dá)鐵路站前I標(biāo)徐家灣隧道進(jìn)口的施工作業(yè)。
4.施工方法及施工工藝
4.1 施工原則
瓦斯爆炸是施工中最大的安全隱患。瓦斯爆炸的3個必要條件:一是要有一定濃度的瓦斯(主要為CH4);二是要有火源;三是要有足夠的氧氣。要達(dá)到安全生產(chǎn)的目的,就必須從瓦斯監(jiān)測、通風(fēng)、設(shè)備防爆等綜合預(yù)防措施下手,杜絕洞內(nèi)同時具備瓦斯爆炸的3個必要條件。通過對瓦斯的實(shí)時監(jiān)測,控制和防止瓦斯?jié)舛瘸?,是防止瓦斯爆炸發(fā)生的關(guān)鍵。
在施工中,對安全生產(chǎn)影響最大的是瓦斯(主要成分是CH4)、一氧化碳(C0)濃度。故在本隧道施工中,主要以CH4、C0為監(jiān)測對象,監(jiān)控隧道內(nèi)有害氣體的濃度。
瓦斯監(jiān)測的目的:
⑴防止在施工過程中,有害氣體濃度超限造成災(zāi)害,以確保施工安全和施工的正常進(jìn)行;
⑵根據(jù)監(jiān)測到的洞內(nèi)有害氣體的濃度大小,及時采取相應(yīng)的技術(shù)措施;
⑶檢驗(yàn)防排瓦斯技術(shù)措施效果,正確指導(dǎo)隧道施工,為科學(xué)組織施工提供依據(jù)。4.2監(jiān)測依據(jù)及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
⑴監(jiān)測依據(jù)
隧道瓦斯的監(jiān)測,主要以《煤礦安全規(guī)程》、《防治煤礦瓦斯突出細(xì)則》、《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》為主要依據(jù),并參照現(xiàn)行《客運(yùn)專線鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》,根據(jù)上述規(guī)程進(jìn)行有害氣體的監(jiān)測、控制。
⑵瓦斯限值與處理
隧道巖層中瓦斯涌出濃度的大小是危險(xiǎn)程度的標(biāo)志,施工中必須將瓦斯?jié)舛瓤刂圃诎踩南拗狄詢?nèi)。隧道施工控制瓦斯限值及超限處理措施見表1。
表1 瓦斯?jié)舛瓤刂茦?biāo)準(zhǔn)和瓦斯超限處理措施
5.瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)配置
隧道施工使用瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)的目的是為了通過采用新技術(shù)來改進(jìn)掘進(jìn)過程中的安全狀況,即隧道無論是采用簡單的檢測手段還是采用復(fù)雜的瓦斯監(jiān)測系統(tǒng),其目標(biāo)都是:改善隧道內(nèi)的環(huán)境與安全條件,提高開挖進(jìn)度,保證隧道按時完工。為此,監(jiān)測系統(tǒng)的選擇主要應(yīng)從以下幾個方面考慮。
⑴瓦斯隧道災(zāi)害情況
如隧道瓦斯涌出量(是否突出)、煤層自然發(fā)火、沖擊地壓及地溫地?zé)岬葹?zāi)害及程度都是確定建立隧道瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)類型的依據(jù)。
⑵瓦斯隧道的現(xiàn)場控制
要根據(jù)隧道施工中開挖面的數(shù)量、機(jī)電設(shè)備安裝地點(diǎn)、數(shù)目等需要監(jiān)測地點(diǎn)的數(shù)量來確定瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)的裝備容量,并應(yīng)在此基礎(chǔ)上再考慮20%~30%的備用量。
6.瓦斯監(jiān)測實(shí)施
6.1本隧道瓦斯檢測采用人工檢測和自動監(jiān)測兩種手段。人工檢測瓦斯時,報(bào)警點(diǎn)定為0.3%;自動瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警點(diǎn)定為0.3%,斷電點(diǎn)設(shè)置為0.5%。
6.2當(dāng)瓦斯自動監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警時,瓦檢員通知通風(fēng)人員將風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高,加大風(fēng)機(jī)供風(fēng)量;同時瓦檢員加強(qiáng)對報(bào)警點(diǎn)及附近20 m的瓦斯?jié)舛葯z測。當(dāng)瓦斯?jié)舛壤^續(xù)增大并不大于0.5%時,瓦檢員通知瓦斯報(bào)警點(diǎn)的施工負(fù)責(zé)人安排該工作面工作人員將洞內(nèi)施工機(jī)具整理好,并有秩序的撤出洞外。當(dāng)瓦斯?jié)舛壬仙^快并迅速超過0.5%時,瓦檢員立即通知工作面施工負(fù)責(zé)人,立即將工作面工作人員有秩序的撤出;若風(fēng)機(jī)加大轉(zhuǎn)速增大供風(fēng)量后,瓦檢員再次檢測的瓦斯?jié)舛认陆抵?.3%以下,則通知該工作面的施工負(fù)責(zé)人,可以繼續(xù)工作,同時瓦檢員加大對該工作面瓦斯?jié)舛鹊臋z測頻率,密切注意瓦斯?jié)舛鹊淖兓?/p>
6.3當(dāng)瓦檢員攜帶的便攜式瓦斯檢測儀報(bào)警時,則立即通知該工作面施工負(fù)責(zé)人,該處立即停工,并及時通知通風(fēng)人員加強(qiáng)通風(fēng)。若是局部瓦斯積聚的地點(diǎn)瓦斯檢測儀報(bào)警,瓦斯?jié)舛任催_(dá)到0.5%,瓦檢員通知通風(fēng)人員對該地點(diǎn)加強(qiáng)通風(fēng)(開啟局部通風(fēng)機(jī)等措施),并繼續(xù)加強(qiáng)瓦斯?jié)舛葯z測,該地點(diǎn)可繼續(xù)施工,但應(yīng)絕對避免火源的產(chǎn)生;當(dāng)局部瓦斯積聚的地點(diǎn)瓦斯?jié)舛却笥?.5%時,瓦檢員通知隧道施工負(fù)責(zé)人,隧道立即停工,并切斷所有電源,撤出所有工作人員,同時通知通風(fēng)人員加強(qiáng)通風(fēng)措施,瓦檢員加強(qiáng)瓦斯?jié)舛鹊臋z測。
6.4檢測頻率:當(dāng)瓦斯?jié)舛仍?.3%以下時,瓦檢員每小時檢查一次;瓦斯?jié)舛仍?.3%以上時,應(yīng)隨時檢查,檢查作業(yè)不得離開該工作面;瓦檢員必須保證“一炮三檢制”和“三人連鎖放炮制”。
6.5檢測地點(diǎn):隧道內(nèi)各工作面(掌子面開挖、初期支護(hù)、仰拱開挖、仰拱混凝土施工、防水板掛設(shè)、二次襯砌立模、二次襯砌混凝土灌注、隧道散水治理);瓦斯可能產(chǎn)生積聚的地點(diǎn)(二襯臺車部位、隧道內(nèi)避車洞室和綜合洞室的上部、隧道內(nèi)具有明顯凹陷的地點(diǎn));隧道內(nèi)可能產(chǎn)生火源的地點(diǎn)(電機(jī)附近、電氣開關(guān)附近、電纜接頭的地點(diǎn));瓦斯可能滲出的地點(diǎn)(地質(zhì)破碎地帶、地質(zhì)變化地帶、煤線地帶、裂隙發(fā)育的砂巖、泥巖及頁巖地帶);在隧道進(jìn)行超前鉆孔前,必須在超前鉆孔附近進(jìn)行瓦斯檢測;被特批允許的洞內(nèi)電氣焊接作業(yè)地點(diǎn)、內(nèi)燃機(jī)具、電氣開關(guān)、電機(jī)附近20 m范圍內(nèi)必須進(jìn)行瓦斯檢測。
6.6當(dāng)兩臺瓦斯檢測儀對瓦斯?jié)舛葯z測結(jié)果不一致時,以濃度顯示值高的為準(zhǔn)。瓦檢員應(yīng)在8 h內(nèi)將瓦斯檢測儀器送技術(shù)室校準(zhǔn)。瓦檢員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對便攜式瓦斯檢測儀的充電與維護(hù)管理工作,使用前必須檢查便攜式瓦斯檢測儀的零點(diǎn)是否漂移過大和電壓欠壓。不符合要求的瓦斯檢測儀,不得使用。零點(diǎn)漂移過大的瓦斯檢測儀需及時送試驗(yàn)組校準(zhǔn)。瓦檢員瓦斯?jié)舛葯z測信息反饋:瓦檢員應(yīng)作好人工瓦斯檢測記錄,并每天按時交技術(shù)室存檔。
7.通風(fēng)、瓦斯、煤塵安全監(jiān)測及施工措施
7.1每日必須對洞內(nèi)的空氣溫度進(jìn)行測定。
7.2洞內(nèi)的總進(jìn)風(fēng)量應(yīng)按設(shè)計(jì)要求計(jì)算后供給,同時設(shè)置測風(fēng)站,測定平均風(fēng)速、風(fēng)量、空氣溫度、大氣壓力、瓦斯和一氧化碳濃度等項(xiàng)目。
7.3按要求安設(shè)瓦斯自動檢測報(bào)警斷電裝置。
7.4做好超前探測工作。探測采用直徑75~105mm的鉆孔,其位置和數(shù)量按設(shè)計(jì)文件要求布置和施工,以便能準(zhǔn)確找出煤層位置,為及時施作檢測孔掌握煤層賦存情況后采取相應(yīng)的安全揭煤方法和措施提供依據(jù)。
7.5掘進(jìn)采用“低爆力部分露煤震動放炮”,起爆采用電力起爆。7.6在開挖過程中可采用予抽瓦斯、超前鉆孔、震爆破、水力沖孔、前探支架、掩護(hù)拉板等安全施工措施。
7.7按通風(fēng)防塵、防爆管理辦法要求,填寫“瓦斯檢測記錄表”和“通風(fēng)測量記錄表”。
8.事故預(yù)防和處理措施
8.1洞外應(yīng)設(shè)置消防水池和消防管路的備用。
8.2在洞口應(yīng)采用無火、無焰方式取暖或使用防爆式電熱器。嚴(yán)禁攜帶火種及穿戴化纖衣物進(jìn)洞。
8.3加強(qiáng)火工材料的管理,包括建造庫房,領(lǐng)發(fā)料制度,剩余材料的改變及爆破作業(yè)要求,裝藥前,放炮前和放炮后要認(rèn)真檢查爆破作業(yè)地點(diǎn)的瓦斯含量,瓦斯含量超1%不準(zhǔn)放炮。
8.4瓦斯隧道所使用的運(yùn)輸、提升和空氣壓縮機(jī)必須有防爆裝置。8.5洞內(nèi)電源線的安裝必須符合規(guī)定,同時使用適合于瓦斯環(huán)境用的防爆電器設(shè)備。
8.6在洞內(nèi)發(fā)生瓦斯爆炸,煤塵突出事故時,應(yīng)迅速組織人員撤離受威脅的區(qū)域,并及時切斷電源,防止再次爆炸。
8.7當(dāng)確定不會再發(fā)生爆炸事故后,應(yīng)迅速恢復(fù)正常通風(fēng),排出煙霧,清理和加固導(dǎo)坑,再次進(jìn)行監(jiān)測,以利恢復(fù)施工。
第五篇:隧道通風(fēng)技術(shù)方案
隧道通風(fēng)技術(shù)方案
隧道左右洞出口獨(dú)頭掘xxxxm,采用壓入式通風(fēng)來滿足供風(fēng)要求,風(fēng)機(jī)串聯(lián)方式進(jìn)行壓風(fēng)。
1、通風(fēng)設(shè)備的布置
(1)主風(fēng)機(jī)布置在洞口外30 m處,防止洞內(nèi)排出的污濁空氣重新進(jìn)入洞內(nèi)。(2)風(fēng)管懸掛在隧道拱腰部位,距地面3 m 以上,安裝時充分考慮機(jī)械出碴對風(fēng)管的影響。(3)風(fēng)管出口距工作面保持40 m左右,出風(fēng)口氣體射流沿壁擴(kuò)散后能反向流出工作面,對工作面換氣通風(fēng)有利。(4)橫洞施工完成后,設(shè)置臨時隔風(fēng)設(shè)施,防止左、右洞風(fēng)流相互影響。
4.2 風(fēng)管防漏、降阻措施
(1)風(fēng)管選擇:隧道洞口段300 m 采用1500mm硬質(zhì)玻璃鋼風(fēng)管;其它采用1500 mm軟風(fēng)管,軟風(fēng)管采用長絲滌綸纖維作基布,壓延PV塑料復(fù)合而成。其優(yōu)點(diǎn):表面光潔,對通風(fēng)摩阻力??;有防水、抗燃、抗靜電、抗老化性能;便于加工和接頭處理。(2)風(fēng)管聯(lián)接方式:采用加長風(fēng)管,減少風(fēng)管接頭數(shù)量,從而減少接頭漏風(fēng)量和接頭阻力。風(fēng)管每節(jié)長度采用30~40 m,風(fēng)管接頭用高強(qiáng)樹脂拉鏈接口。(3)風(fēng)管加工工藝:靠近工作面的風(fēng)管采用混織膠布,用401強(qiáng)力膠手工粘接;軟質(zhì)風(fēng)管到1500m處用增強(qiáng)膠布;風(fēng)管采用電熱塑機(jī)加工,整條風(fēng)管無一個針眼,其防漏性和鋼質(zhì)風(fēng)管無異。
(4)提高風(fēng)管安裝質(zhì)量:風(fēng)管吊掛做到平、直、穩(wěn)、緊,即在水平面上無彎曲,垂直面上無起伏,以減少管道彎曲、褶皺形成的局部阻力;風(fēng)管拐彎處要圓順。
(5)風(fēng)管底設(shè)置排水口:由于溫度變化,風(fēng)流中水汽會變成水積在風(fēng)管底,要定期排-水,以防風(fēng)管變形。
2、隧道通風(fēng)降塵的關(guān)鍵技術(shù)
用水濕潤沉積的粉塵:用水濕潤沉積于碴堆、周壁等處的粉塵,是很有效的除塵措施。粉塵被水濕潤后,塵?;ハ喔街Y(jié)成較大的顆粒,同時增加了附著性,因而在生產(chǎn)過程或高速風(fēng)流中不宜飛揚(yáng)起來。主要做法:一是灑水降塵,在裝碴運(yùn)輸?shù)犬a(chǎn)塵較大的工序和工點(diǎn)噴霧灑水,可顯著地減少產(chǎn)塵量和防止塵土飛揚(yáng);二是洗壁,在爆破后和鑿眼、裝碴前及時洗壁,不僅能有效的防塵,也有利于隨后的噴錨作業(yè);三是濕式鑿巖,可以明顯的降低鉆眼時的粉塵濃度,若在水中加入濕潤劑,則降塵效果更佳
定期灑水:采用無軌運(yùn)輸,出碴前向爆破后的石碴上灑水,定期向隧道內(nèi)車行路線上灑水,使粉塵對施工人員的傷害降低到最低限度。噴射混凝土采用濕噴工藝,可有效地減少粉塵,改變作業(yè)環(huán)境。運(yùn)輸車輛不工作時要熄火,以減少尾氣排放污染。