隧道施工通風技術

  在隧道的掘進施工過程中，為了稀釋和排出炮煙、粉塵和有毒有害氣體，保持良好的工作條件，必須對隧道通風（即送入新鮮風流）。尤其是瓦斯隧道，做好施工通風工作對施工過程中防止與瓦斯相關的重大安全事故起著極其重要的作用。

一、通風方式及其應用

    通風方式根據隧道長度、施工方法和設備條件確定，分為自然通風和機械通風兩種。自然通風既利用隧道內、外的大氣壓差進行通風，無需機械設備；機械通風是采用風機為動力，配以風筒送、排風的通風方式（壓入式通風、抽出式通風、混合式通風）。機械通風兩種基本方式（壓入式通風和抽出式通風）見隧道施工基本通風方式圖；混合式通風是兩種基本通風方式相配合使用，分為長壓短抽式、長抽短壓式（前壓后抽式、前抽后壓式）。

二、所需風量計算

    確定隧道施工過程中所需風量的因素包括：隧道內同時工作zui多人數；隧道內規定的zui小風速；瓦斯、二氧化碳等有毒有害氣體涌出情況及隧道內所用內燃機械數量等。

1、按隧道內同時工作的zui多人數需要的新鮮空氣計算風量：Q=4N 

式中：Q—隧道內所需風量，m3/min。

4—每人每分鐘應供給的zui小風量，m3/min·人

N—隧道內同時施工（指導施工）的zui多人數，人

2、按藥量計算：Q=2                                  

式中：25——在規定時間內將每千克藥爆炸所產生的有害氣體稀釋到允許濃度以下，每分鐘所需的zui小風量，m3/min·kg。

 A—— 一次爆破所需的zui大藥量，kg。

3、按隧道內規定的zui小風速計算：Q≥Vmin·S                

式中：Vmin——隧道內規定的zui小風速（查施工規范），m/min 。

S——施工隧道的zui小斷面積， m2。

4、按有毒有害氣體（瓦斯、二氧化碳等）涌出量計算：Q=100·q·k                        

式中：100——按規定（瓦斯、二氧化碳涌出隧道，工作面瓦斯、二氧化碳濃度不高于1得出的系數。

q——隧道內有毒有害氣體的涌出量，m3/min。根據實測統計數值的平均值取

k——隧道內有毒有害氣體涌出的不均衡系數。它是zui大涌出量與平均涌出量之比一般在1.5～2.0之間。

按以上4種方法計算后，選取Q值zui大者作為隧道內施工通風所需風量值，并根據此數值選擇通風設備。此外，還要考慮隧道內內燃機械設備的使用數量，適當加大通風量。
 

三、輔助通風方法

    應用引射器通風原理，快速排除掌子面炮煙。

    引射器通風的原理是利用壓力水或壓縮風經噴嘴高速噴出產生射流， 在上述射流作用下周圍靜止的空氣被卷吸到射流中，且又不斷卷吸周邊空氣，其結果是射流邊界不斷向外擴展（自由射流），斷面和流量也不斷增加。同時，由于靜止空氣摻入發生動量交換而產生阻滯作用，使射流邊界的流線減低，經一定距離后使整個射流成為紊動射流。

應用此原理，在隧道開挖掘進施工中，掌子面爆破后，為了加快掌子面爆破后產生的煙塵和有害氣體，可用高壓水管做成的簡易水引射器，向掌子面噴射高壓水。一方面根據引射器原理，加快了掌子面風流速度，加強通風效果，同時，噴射的水末端霧狀后也可起到降塵、降溫和溶解部分有毒有害氣體的作用。

用這種方法配合施工通風，對掌子面爆破后通風除塵、排煙和降溫，簡單易行，安全有效。

四、通風技術管理

1、減少風筒的漏風

（1）對柔性風筒和帶剛性骨架的柔性風筒，應適當增大每節風筒的長度，減少接頭數量。

（2）改進風筒接頭方法。柔性風筒常用的插接方式雖簡單，但不牢固，漏風大。采用接頭嚴密、漏風小的反邊接頭法、多反邊接頭法、螺圈接頭法等方法可有效地克服這一缺點。

（3）及時修補風筒破損處和堵補風筒針眼，以減少漏風量。

2、降低風筒的風阻，提高有效風量。

對于風筒可選用大直徑風筒以減少風筒的各種風阻，但更主要的是提高通風設備的安裝質量。

（1）吊掛風筒力求平、直、緊；

（2）風機出口軸線應與風筒軸線保持在同一直線上；

（3）在淋水大的隧道中，風筒應安裝如下圖所示的放水嘴，及時放掉積水，盡量減少附加阻力。

五、安全管理措施

1、采用壓入式通風時，通風機的入風口應設防護罩，避免衣物、木棒等被卷吸入風機傷人。

2、通風機應設防雨棚，避免通風機被雨水淋濕，造成帶電傷人或出現短路故障。

3、壓入式通風風筒出口處應吊掛牢固，以防風筒出口脫落，在風流的作用下劇烈擺動抽打傷施工人員。