郝超斌

摘 要：施工通風直接影響長大瓦斯隧道的施工安全和質量，是瓦斯隧道施工中必須解決的關鍵問題。結合瓦斯隧道實體工程，詳細闡述了瓦斯隧道的施工通風技術，為解決瓦斯隧道施工通風問題積累了技術資料。

關鍵詞：瓦斯隧道；施工；通風

中圖分類號：U453.5 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）03-0087-02

1 工程概況

隧道洞身DK101+736.97～DK103+911.99段2175.02m長位于半徑R=2000m的左偏曲線上，其余地段均位于直線上，全隧分布為5.4‰，5.1‰的上坡。隧區(qū)上覆地層為第四系全新棄填層（Q4ml2）、坡洪積層（Q4dl+pl）、坡殘積層（Q4dl+el）、崩坡積層（Q4dl+col）；基巖為侏羅系中下統(tǒng)自流井組（J1-2z），下統(tǒng)珍珠沖組（J1z）砂泥巖層；三疊系上統(tǒng)須家河組（T3xj）砂巖，頁巖夾煤層；中統(tǒng)雷口坡組（T2l）白云巖夾泥質白云巖、灰?guī)r；下統(tǒng)嘉陵江組（T1j）灰?guī)r、白云巖、巖溶角夾巖溶角礫巖地層，為瓦斯隧道，通風為其施工的重點和難點。

2 施工通風

根據確定的施工方案和工期安排以及施工順序情況采用長管路壓入式通風形式，如圖1所示。

（1）風量計算。按照隧道洞內同時工作的最多人數(shù)、同時爆破的最多炸藥量、洞內燃機械作業(yè)廢氣的稀釋及洞內允許最小風速四種情況分別計算，取其中最大的數(shù)值，再考慮漏風因素進行調整，并加備用系數(shù)后作為選擇風機的依據。①按洞內同時工作的最多人數(shù)計算。工作面需要風量Q1=kmq，式中：Q—所需風量，m3/min；k—風量備用系數(shù)；常取k=1.1～1.2；m—洞內同時工作的最多人數(shù)；q—洞內每人每分鐘需要的新鮮空氣量，瓦斯隧道取4m3/min。②按照同時爆破的最多炸藥量計算。工作面需要風量Q2= （m3/min），式中：t—通風時間（min）；G—同時爆破炸藥用量（kg）；S—隧道斷面積（m2）；L—掌子面滿足下一循環(huán)施工的長度（m）。③按內燃機作業(yè)廢氣稀釋的需要計算。Q3=niAi，式中：ni—洞內同時使用內燃機作業(yè)的總KW數(shù)；Ai—洞內同時使用內燃機每KW所需的風量，一般按照3m3/min計算。④按洞內允許最小風速計算。Q4=60VS，式中：V—洞內允許最小風速m/s，全斷面開挖時為0.15m/s，分部法開挖為0.25m/s；S—坑道斷面積（m2）。計算結果見表1。根據風量的計算結果，隧道工作面所需風量取其中最大的數(shù)值Q=2130m3/min。在用管道壓入式通風中考慮漏風因素，根據漏風系數(shù)計算風機風量：Q太供=，式中：β-為常數(shù)；L-為通風管道長度；Q-隧道工作面所需風量，結果見表2。

（2）風壓計算。①管道阻力系數(shù)。風阻系數(shù)Rf=6.5aL/D5，摩阻系數(shù)，取軟管直徑D=1.5m。管道長度L=980m、1525m、1020m。②風管直徑選擇。根據以往的施工經驗，為減小全管路通風阻力，減小風管壓力，減少風管接頭數(shù)量，風管漏風及管內摩擦阻力，選用風管直徑為1.5m的高強低阻止燃PVC增強維綸布拉鏈式軟管，節(jié)段長度50～100m。③管道阻力損失。管道阻力損失Hf=RfQjQi/3600+HD+H其他，式中：Qj—通風機供風量，取設計風量，m3/min；Qi—管道末端流出風量，m3/min；HD—隧道內阻力損失取50；H其他—其他阻力損失取60；風機設計全壓H=Hf=RfQjQi/3600+110；計算結果見表3。

（3）風機功率計算。風機功率計算公式：W=QHK/60η；式中：Q—風機供風量；H—風機工作風壓；η—風機工作效率，取80%，K—功率儲備系數(shù)，取1.05；計算結果見表4。通風管分別采用φ1500的高強長纖維布基拉鏈式軟風管。風管節(jié)長100m，其漏風系數(shù)小于0.02，平均百米靜壓損失不大于70Pa。本隧道進口工區(qū)采用2臺SDF（c）-NO14軸流風機，橫洞工區(qū)采用3臺SDF（c）-NO13軸流風機，出口工區(qū)2臺SDF（c）-NO14軸流風機，各有一臺為備用。

（4）通風設備的選擇。根據上述風量與風壓計算結果，隧道施工通風采用SDF（c）型隧道軸流風機。風機具體參數(shù)見表5。

（5）高壓供風。高壓風采用螺桿式空壓機電動空壓機組成的移動壓風站集中供風方式，移動壓風站隨著正洞隧道的掘進移動，空壓機的位置距開挖面的距離始終保持在1km范圍以內。高壓風采用電動空壓機組成壓風站集中供風方式為主。高壓風管采用φ150mm無縫鋼管，進洞后采用托架法安裝在邊墻上，沿全隧道水溝上50cm位置布置，高度以不影響仰拱及鋪底施工為宜。主管道每隔300m分裝閘閥和三通，以備出現(xiàn)涌水時作為排水管使用，管道前段距開挖面30m距離主風管頭接分風器，用高壓軟管接至各風動工具。隧道為雙線隧道，正洞斷面比較大，每個作業(yè)面考慮安排15臺風槍；橫洞斷面較小，每個作業(yè)面考慮安排10把風槍，進入正洞后，每個作業(yè)面考慮安排15把風槍。每臺耗風按3.5m3/min計，噴射混凝土濕噴機耗風量按16m3/min計。根據計算所得總耗風量，隧道進口工區(qū)、橫洞工區(qū)和出口工區(qū)空壓機站均采用6臺20m3/min空壓機。

3 結語

瓦斯隧道除了通風方案設計正確，風機、風管選擇合理外，關鍵要加強管路的安裝、維護與管理，在“防漏降阻上下功夫”，使全管路的平均百米漏風率控制在1%以下；風管安裝做到平順、挺直、緊扎、安穩(wěn)，風管破損及時修補，以減少接頭、破損漏風和降低局部阻力。采用上述方法，安全順利地完成了該瓦斯隧道的施工，表明采用的通風技術是成功的，可供同類工程參考。

參考文獻

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