自流排水洞及7#施工支洞通风优化方案.docx

自流排水洞及7#施工支洞通风优化方案概述梅州抽水蓄能电站自流排水洞洞口位于进场公路K5+000～K5+020之间底部大梧溪河右岸的岸坡上，洞口高程为293.500m；尾部（地下厂房端）接厂周底层排水廊道右侧，控制高程298.000m。自流排水洞全长3593.886m，坡度为1.25‰。自流排水洞断面采用城门型断面，断面净尺寸为3.0m×2.9m（宽×高）。洞室围岩以Ⅱ类～Ⅲ类为主。7#施工支洞与乡道Y318相接，洞口位于上坪冲沟左岸岸坡上，洞口高程为324.000m；支洞尾部接自流排水洞（桩号P1+755.566m），底板高程295.698m。7#施工支洞全长600.454m，坡度为4.71%。支洞断面采用城门洞型，断面净尺寸为3.0m×3.0m（宽×高）。洞室围岩以Ⅱ类～Ⅲ类为主。隧道开挖采用手风钻钻孔、2#岩石乳化炸药爆破、扒渣机装车、小型自卸汽车运输出渣的方式施工，循环进尺按Ⅰ～Ⅲ类围岩2.0～2.5m、Ⅳ类围岩1.8m、Ⅴ类围岩1.4m进行控制，最大装药量约为32kg。因原报审的施工组织设计中“3.5.2 施工通风”的部分计算参数取值与工程实际情况差异较大，致使原通风设备的选型不太理想。为此，现对原方案进行优化设计。编制依据（1）合同文件技术部分；（2）水工建筑物地下工程开挖施工技术规范（DL/T 5099-2011）；（3）水利水电工程施工组织设计手册；（3）施工组织设计；（4）工程实际情况。通风量的计算及确定计算参数的确定隧洞断面面积：S=11㎡同时爆破的炸药量：Q=32kg通风距离： L1=1755.6m（7#施工支洞贯通前，桩号0+000.0~1+755.6段）L2=2438.3m（7#施工支洞贯通后, 桩号1+755.6~3+593.8段）洞内最多作业人数：m=10人爆破后通风排烟时间：t≤30min塑料管道百米漏风率：P=1.5%施工人员所需风量Vp=qmk=3×10×1.5=45 m3/min ——（1）式中 Vp—施工人员所需风量，m3/min；q—洞内每人每分钟所需新鲜空气量，取3m3/min；m—洞内同时工作的最多人数，取10人；k—风量备用系数1.3～1.5，取1.5；爆破散烟所需风量3.3.1 按纯稀释炮烟的理论计算风量VL=5QB/t=5×32×0.04÷30=0.21 m3/min ——（2）式中 VL — 爆破散烟计算风量，m3/min；Q — 同时爆破的炸药量，取32kg；B —炸药爆破所构成的折合一氧化碳体积，根据规范取40L/kg；t — 通风时长，t=30min；3.3.2按通风方式计算风量（1）从开挖面至稀释炮烟到安全浓度的距离L’L’=400Q/S=400×32÷11=1163.6m ——（3）工程实际洞口至工作面最大的通风距离： L1=1755.6m（7#施工支洞贯通前，桩号0+000.0～1+755.6段）L2=2438.3m（7#施工支洞贯通后, 桩号1+755.6～3+593.8段）因L1、L2均大于L’，故式（4）中的安全距离L均取值1163.6m。（2）压入式通风Vy=21.4/t=21.4×÷30=456m3/min ——（4）式中 Vy — 压入式通风计算风量，m3/min；S — 隧洞断面面积，取11㎡；L — 开挖面至稀释炮烟到安全浓度的安全距离，取1163.6m；（3）吸出式通风Vx=15/t=15×÷30=43.8m3/min ——（5）式中 Vx — 吸出式通风计算风量，m3/min；Q — 同时爆破的炸药量，取32kg；S — 隧洞断面面积，取11㎡；布置时，风管吸风口距工作面的距离Lx宜小于风流有效吸程Lx’。 Lx≤Lx’=1.5=1.5×3.3=4.97m ——（6）若Lx＞Lx’时，则按公式计算的吸出风量需增加20%。此时，Vx=52.6 m3/min。（4）混合式通风混合式压入时：Vhy=7.8/t=7.8×÷30=39.4 m3/min 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ——（7）（式中,M=QS2Ly2=32×112×302=3484800 ）混合式吸出时：Vhx=1.3Vhy=51.2 m3/min ——（8）上述两式中，Vhy — 为混合式压入通风量，m3/min；Vhx — 为混合式吸出通风量，m3/min；Ly — 压风管口至工作面距离，取30m。3.3.3 洞内最小风速所需风量Vd≥60VminS=60×0.25×11=165 m3/min——（9）式中，Vd — 保证洞内最小风速所需风量，m3/min；Vmin— 洞内允许最小风速，取0.25m/s；S — 隧洞断面面积，取11㎡；使用柴油机械时的通风量洞内使用柴油机械时