隧道通風機安裝施工技術探析

2012-12-31 00:00:00李懷山

中國高新技術企業 2012年19期

摘要：隧道通風技術是隧道工程建設中的難點，主要作用是將爆破、鉆孔、出碴設備過程中產生的尾氣、粉塵、有害氣體、油煙等有害成分在短時間內及時地排出隧道洞內，同時輸送新鮮的空氣到隧道施工作業面。因此，隧道通風有利于提高隧道施工工效，確保隧道安全施工。文章就隧道通風量的計算、通風機的選擇和配置、通風機的安裝、通風機的調試、通風機的維護管理進行了分析。

關鍵詞：隧道通風；通風量計算；通風機選擇；安裝；調試；維護；管理

中圖分類號：U455 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）28-0085-03

1 隧道通風量計算

1.1 按照隧道洞內施工的最大人數量計算

隧道通風量Q可以用公式Q=Kmq（m3/min）來表示，公式中K代表風量的備用系數，實際取值為1.1；m代表隧道洞內施工的最大人數量，實際取值56；q代表每位施工人員需要的風量，實際取值3m3/min。因此，隧道通風量Q=Kmq（m3/min）=1.1×56×3=184.8m3/min。

1.2 按照隧道洞內爆破最大炸藥量計算

隧道通風量Q則可以用公式Q=7.8×t-1×

（AS2L2）1/3（m3/min）來表示，公式中t-1代表爆破之后的隧道通風時間，實際取值240min；A代表隧道洞內爆破最大炸藥量，實際取值288kg；S代表隧道坑道的凈斷面積，實際取值980.96m2；L代表隧道坑道的最大長度，實際取值2323m。因此，隧道通風量Q=7.8×t-1×（AS2L2）1/3（m3/min）=7.8×240×（288×980.962×23232）1/3

≈704.52m3/min。

1.3 按照隧道通風機需要供風量計算

隧道通風機需要供風量QG可以用公式QG=k176Q/P來表示，公式中k1代表通風管的漏風系數，實際取值1.7；P代表和海拔高度相應的大氣壓力，就是cmHg柱，實際取值72cmHg。因此通風機所需供風量QG=k176Q/P=1.7×76×704.52/72≈1179.684（m3/min）。

2 隧道通風機的選擇和配置

2.1 通風機的選擇

通風設備的選擇是確定隧道洞內通風效果的關鍵所在，隧道洞內所需要的最大通風量是選擇通風設備的控制因素，而通風機工作全風壓和工作風量是通風機選擇比較重要的兩個因素。根據上述隧道通風量的計算大于1365m3/min，風壓也大于1000Pa。因此，可以采用SDF-NO12型軸流式通風機，其性能參數如下表所示：

2.2 通風機的配置

通風管的選用要充分考慮到隧道洞內風量、風俗，通風管的耐用性和造價等各方面的因素。一般通風管選用塑膠材質，通風管的管徑為110cm，20m作為一節。接頭采用新型的剛性接頭，通風管安裝在隧道洞頂的中央或者稍微偏離中央的位置。每隔5m就要打一個瞄桿孔，并且風管的吊掛每隔100m的撓度不能超過150mm，軸向的偏差每隔100m不能超過300mm。由于隧道洞內的中部空氣凈化的實際時間比較長，空氣凈化的程度也難以達到工作面的要求，因而采用混合通風，將通風機安裝在隧道洞口，采用壓入式進行供風。

3 隧道通風機安裝

隧道通風機分為立式安裝和水平安裝，風機的安裝如圖1、圖2、圖3所示。立式通風機的安裝要在夾層樓板施工完成的情況下才能進行；臥式通風機的安裝要在土建基礎完成的情況下進行。通風機的安裝基礎要求堅固、水平，安裝強度要達到要求。隧道通風機通常是整機安裝，通風機的搬運要有專人指揮、要配備起重機。吊裝和搬運的繩索要扣在通風機槽鋼底座專用的吊裝孔上，安裝前要完全掌握圖紙要求和熟悉設備安裝說明，檢查通風機的零配件是否完好無損；通風機的機殼、電機、葉片、葉輪是否因運輸碰撞而損壞；通風機各零部件的連接是否牢固。

通風機安裝就位前要確保通風機的銘牌L形箭頭指示的方向與葉輪轉動方向保持一致。在安裝通風機的彈簧減振器時，通風機基礎和減振器之間要墊一塊200×200mm、厚度10mm的鋼板，將鋼板固定在通風機的基礎上。在安裝彈簧減振器時要垂直于基礎，不能傾斜，否則通風機開機時就會強烈的振動。還要調整彈簧減振器上面的螺絲，讓通風機達到水平。通風機就位后要檢查通風機橫向和縱向傾斜度，通風機的橫向傾斜度不能超過0.2/1000；通風機的縱向傾斜度不能超過0.3/1000。通風機在安裝后，可以用手轉動通風機葉輪，葉輪的旋轉要平穩，沒有摩擦和卡住的現象。為防止通風機振動造成風管的影響，風管和通風機間采用長200mm的柔性不燃材料連接，風機進出口的尺寸和風管的管徑一致。

4 隧道通風機調試

4.1 通風機開機試運轉

通風機開機要根據隧道通風機的試運轉要求，將調試通風機的聯鎖風閥打開，其他相關的風閥設置到對應的狀態。第一次啟動時，采用就地控制箱點動方式啟動，按下開機按鈕，然后立即按停機按鈕，檢查通風機的開啟聲音和振動聲音是否正常。按下停機按鈕等到風壓降下來后，打開風室門檢查通風機的轉向，確認通風機的轉動部分和軸承沒有磨擦與其他異狀后，才能正式啟動。等到正式啟動通風機并且達到正常的轉速時，檢查通風機的振動情況是否正常，還有通風機電機的軸承溫度、功率、電壓、電流是否正常。一旦發現通風機電流超過電機額定電流、軸承溫度上升、劇烈的撞擊和振動，要立即停機進行檢查，及時排除故障。通風機通過傳動組和電機軸承溫度報警裝置來檢查軸承溫度情況，一般情況下，電機的表面溫度提高不能超過80℃，軸承溫度提高不能超過40℃。待通風機正常運行5分鐘，一切正常后，再繼續調試。

4.2 通風機數據測試

隧道通風機的調試需要測試風量、電動繞組、地絕緣電阻、軸承溫度、轉速、風壓、運行電流、噪聲、風速等參數。通風機進出口處風速采用風速儀進行測試，將風速儀綁在長棍上，等到通風機正常運行后，進行風壓測試。采用轉速表測量通風機的實際轉速值，隧道通風機的正反轉采用三相電流進行測試，可以在環控電控室控制柜讀取到通風機的運行電流值，在通風機測試的正方向啟動電流以及正常運行電流。等到通風機正轉停機半分鐘過后，再反方向啟動電機，反接制動通風機電源，對通風機反向起動的電流值和時間進行測試。對于電機軸承的工作溫度，等到通風機在額定轉速下連續運轉2個小時后，電機的滾動軸承溫度要低于80℃，電機的滑動軸承溫度要低于70℃。等到通風機正常運行8個小時后停機，采用電阻法對通風機電機的繞組溫度進行測試。

5 通風機運行管理

5.1 提高風管安裝質量，降低百米漏風率和通風

阻力

每隔一定距離在風筒上安裝放水嘴，隨時放出風筒中凝結的積水；實行定期巡回檢查制，加強維護，發現破漏，及時修補；風筒連接處增加堵漏裝置，在兩節風筒的接頭處來回包裹，盡量減少接口漏風，將風筒百米漏風率減少到1.16%。

5.2 通風機管理

不得隨意停風機；通風機的高壓部位連接件間必須使用襯墊，風機與風筒接口要求捆扎嚴密，避免高壓部位漏風；準備一臺備用通風機，若發生故障時，在較短的時間內更換。

5.3 加強通風系統的維護管理

要保持通風系統良好的工作狀況，必須加強對系統的維護管理，特別是長距離的通風軟管，更需要經常檢查、修補、調整、更換，專人日常維護工作，調整、安裝通風管道；當班員要保證風筒質量，每隔1km進行一次測風工作。

6 結語

在隧道通風系統的運行過程中若出現通風管下垂、通風管破裂漏風等運行故障時，要及時處理。在采用鉆爆法進行打鉆施工時，可以加水鉆孔，有利于減少粉塵，改善隧道洞內的通風效果。隨時檢測隧道施工作業面空氣質量，一旦發現問題要及時優化通風系統，確保隧道洞內的正常供風和通風系統的正常運作。

參考文獻

[1] 賴滌泉，朱京國，王在仁，等.我國隧道施工通風技術的新進步及發展方向[J].鐵道工程學報（增刊），1998.