巷道式通風在長大隧道施工中的應用

李闖

摘 要：在隧道工程中長大隧道所占比例也越來越大，因此隧洞內良好的通風環境就顯得非常重要，在施工中選擇合理的通風施工技術可以有效的改善隧道內的作業環境，也可以很好的控制長大隧道的施工進度。目前在進行長大隧道通風施工時主要有兩種方式，一種為管道式通風，另一種為巷道式通風，其中巷道式通風是目前長大隧道施工中使用比較頻繁的方式，其是由兩個互相聯通的風道組成，再利用隧道本身作為通風分道的方式來達到通風的目的。

關鍵詞：巷道式通風 長大隧道施工 應用

1巷道式通風的通風原理

巷道式通風通常可以分為礦山巷道式通風與巷道式射流通風。其中礦山巷道式通風原理是在輔助坑道的幫助下來完成隧道通風的方式，在進行通風時需要有：通風道、通風機房及大功率的主扇風機等，并在隧道導坑處設置風門。使用巷道式射流通風主要是為了有效的稀釋運輸車輛所排放的尾氣，通常情況下應保證已建成的隧道內滿足縱向風流，在隧道內安裝多組射流通風機。因此隧道設計人員、施工人員應在此種原理的基礎上來達到長大隧道的通風要求。在進行射流通風施工時應先將通風機的正壓力轉換為側壓力并將風流導入到輔助坑道內，已達到較好的通風效果。

2工程概況

東天山特長隧道進口位于伊吾縣軍馬場松樹塘滑雪場，設計為雙洞分離式隧道，左右線間隔30m，屬于特長隧道。隧道起點左線隧道起點樁號為ZK8+809左線進口位于R=2970m的圓曲線上，隧道總長度11870m；右線隧道起點樁號為K8+783，右線進口位于R=3000m的圓曲線上，隧道長度11900m；縱坡為0.5%/-1.65。1#通風斜井位于主線右側溝谷內，兩側山體平緩，覆蓋層較厚，植被良好。設置為雙洞，分別為送風井和排風井，井口地面高程2416m，與主洞交叉樁號為K12+680，交叉點主洞設計高程2157m，斜井平均長度為2187.35m（2215.8m），縱坡大于12%，與主洞平面交角63.13°。1#斜井與主洞于K12+680處相交。

2.1通風方案設計

在本工程中根據施工設計方案的要求隧道在距離掌子面最近的橫通道處使用軸流式通風設備向隧道內供風，通常會每隔400米設置一個橫通道并將廢氣通過下行線排出隧洞，再利用上行線為進風口下行線為出風口的通風原理來滿足長大隧道的通風需求。

2.2長大隧道通風量的計算

2.2.1通風量參數

本工程通風量參數主要包括：一次開挖斷面參數為86.65平方米；一次爆破用藥量以每次開挖長度5米來進行計算，每次用144千克；通風距離為4500米；隧道內可容納最多施工人數為30人；爆破后所用的排煙時間t小于等于30分鐘。

2.2.2隧道通風量的計算。

（1）在進行隧道內所需空氣標準計算時應按照最忙碌施工時間內的施工人員數量來進行計算，公式如下：

在此算式中：根據隧道工程施工技術相關標準，每個施工人員每分鐘的空氣供應量標準為每分鐘3立方米，k為風量備用系數，k通常在1.15至1.25間，取值可按1.20；m為統一時間段內最忙碌工作時間段的最多人數，通常按30人計算。

（2）在進行隧道全面開挖時，應對爆破中半小時所使用最多炸藥量所產生的有害氣體濃度進行稀釋，公式如下：

在此公式中：VI為一次爆破所產生的炮煙體積；一次開挖斷面為86.65平方米；V2為以此爆破所產生的有害氣體體積；將爆破所產生的有害氣體體積換算為一氧化碳的體積，K為有害氣體允許濃度，通常為100ppm，換算后為1×10-4m3；t表示通風時間。

（3）在進行隧道內通風速度最低值計算時可以根據最低風速來完成，公式如下：Q3=60·V·S=60×0.15×86.65=779.85m3/min

在此算式中，V為隧道內允許最小通風值，即每秒0.15米，S為斷面的開挖面積。

（4）隧道內總排風量的計算可以參考以下公式：

Q需max=Q4×4=5863.2m3/min

2.2.3巷道式通風

通過隧洞下行線所承擔的實際通風量可以得知對到的整體通風能力，并關系到掘進工作面的通風情況，因此應對隧道內通風能力進行有效的分析。（1）在設定下行線隧洞規格時可以根據施工現場的實際情況來進行設計，如隧洞面積為86.65平方米可以通過上行線隧道與橫通道相互連接的方式將廢氣經下行線排除隧道。（2）在對隧洞內通風能力進行計算時，可以參考相關的隧道施工規范，通常隧道內的風速取值為Vmax=6m/s，隧道內的最大排風量Q=60V·S。通過相關計算可以得知該隧道所采用的巷道式通風完全可以滿足隧道斷面施工的要求。

3做好隧道內通風管理工作

在進行隧道施工時做好通風工作是非常重要的，既可以關系到施工的進度又與施工安全有著密切的關系。所以在進行具體通風管理工作時相關的管理人員應做好相關的管理計劃與管理方案。在進行通風施工時主要包括風機與風管兩個部分。在進行風機安裝時可以利用支架來對風機進行固定避免其出現晃動的情況。可以用彈性較好的風管與風機口進行連接并在具體安裝前做好相應的檢查工作，避免出現風管連接不緊的情況發生。在選擇通風管材料時應選擇有質量保障的材料，這樣才可以保證管道在安裝過程中的平穩性并在一定程度上可以避免通風阻力增大的情況。同時還應做好每一個橫洞密封墻的密封工作以此來避免因漏風造成污風循環的情況。同時還應對每天隧道的通風情況進行實時觀察，如發現通風管被破壞或是已經有大的損毀時應進行及時的修補或更換，做好后期的檢查維護工作。

4結語

通過相關的計算在進行隧道施工時使用巷道式通風可以充分的滿足施工要求，并在計算的基礎上還可更加合理的選擇通風設備，使隧道施工更加有效。因此可以看出在進行長大隧道施工時巷道式通風已經成為主要的通風技術，并成為未來的隧道通風發展的主要方向，提升長大隧道的通風效果。

參考文獻：

[1] 薛興偉.巷道式通風在長大隧道施工中的應用[J].交通世界，2017.