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纸坊隧道出口施工通风专项方案
兰渝铁路LYS-3标
纸坊隧道出口施工通风及防尘专项方案
编制
审核
审批
中铁七局集团兰渝铁路工程指挥部二工区
2012年3月
目录
一、总述 - 2 -
二、风量计算 - 4 -
三、风压计算 - 6 -
四、通风系统设备、材料配置 - 6 -
五、通风方法 - 6 -
六、施工高压风供应 - 7 -
七、通风管理 - 7 -
纸坊隧道施工通风专项方案
一、总述
根据确定的总体施工方案和施工工期安排,以及隧道各工序施工顺序情况,施工通风及防尘方案具体如下:
1、工程概况
兰渝新建铁路LYS-3标段纸坊隧道由中铁七局兰渝铁路二工区承建,隧道为极高风险隧道,全长5135m,其中我公司从隧道出口向进口方向施工,施工里程DK206+952--DK204+180,施工长度2772m。隧道出口位于岷县纸坊村山坡上,洞身穿越DK205+855--DK206+120处f24断层,穿越DK206+525附近的火烧沟地段,最小埋深约30m,最大埋深248米。洞身围岩级别主要为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级,Ⅲ级围岩285m,Ⅳ级围岩1835m,Ⅴ级围岩652m。目前隧道剩余1174m,围岩主要包括V级围岩300m,IV级炭质板岩862m以及IV级板岩39m。
2、隧道施工环境标准
根据我国铁路、厂矿、企业及有关劳动卫生标准的规定,隧道内施工作业段的空气必须符合下列卫生标准:
⑴、粉尘浓度:国务院颁布的《关于防止厂矿企业中矽尘危害的决定》中规定:每m3空气含有10%以上游离二氧化硅的粉尘为2mg;含游离二氧化硅在10%以下时,不含有害物质的矿性和动植物性的粉尘为10mg;含游离二氧化硅在10%以下的水混粉尘为6mg。
⑵、氮氧化合物(换算成NO2)浓度:我国矿山安全规程及《铁路隧道施工技术规范》规定:氮氧化合物不得超过0.00025%,质量浓度不得超过5mg/m3。
⑶、洞内空气成分(按体积计):我国矿山安全规程及《铁路隧道施工技术规范》规定:凡有人工作的地点,氧气(O2)的含量不低于20%,二氧化碳(CO2)的含量不得大于0.5%。
⑷、洞内风量要求:每人每分钟供应新鲜空气不应少于3m3,柴油设备千瓦/分钟需要新鲜空气不小于3m3。
⑸、隧道开挖时全断面风速不应小于0.15m/s,坑道内不应小于0.25m/s,但是均不得大于6m/s
3、设计参数
开挖断面积正洞(V级围岩): S正洞=136.3m2;
一次爆破用药量:A正洞=102.2kg 按正洞用药量0.625kg/m3,循环进尺1.2m考虑 ;
洞内最多作业人数:按每工作面最大15人;
爆破后通风排烟时间:t=30min;
通风管:采用φ1.5m软管;
管道百米漏风率:β=1.3%;
风管沿程摩阻系数为0.019;
最大压入通风长度:L-坑道长度,根据工期安排正洞掘进L=2772m,通风按2772m管道长度计算。
4、通风设计原则
充分利用现有设备,在满足通风效果的前提下,进行合理调配减少新购风机的数量。在净空允许的情况下,采用大直径风管,减少能耗损失。通过适当增加一次性投入,减少通风系统的长期运行成本。
隧道出口通风:施工作业区段长2772m,隧道施工为上坡道,坡比为3‰。采取独头压入轴流式通风方案。施工供风采用分高中低速二级轴流式55Kw通风机,配设在洞口处。通风管为直径1.5m的软管。
二、风量计算
通风设计依次作业区进行风量计算及风机配置。
从五个方面考虑,具体为按洞内最多工作人员数计算得Q1;按洞内允许最低风速计算得Q2;按排除爆破炮烟计算得Q3;按洞内同时工作的最多内燃设备计算Q4。通过计算,取Q=Max(Q1、Q2、Q3,Q4)。
(一)、洞内风量计算
1、按洞内同时工作的最多人数计算
Q1=qmk(m3/min)
q-每人每min呼吸所需空气量q=3m3/min
m-同时工作人数,正洞取m=30人
k-风量备用系数,取k=1.25
由此得Q1=3×30×1.25=113(m3/min)
2、按允许最低平均风速计算
Q2=60AV
V-取0.20m/s,
A-取75m2,
Q2=60×75×0.20=900(m3/min)
3、按洞内一时间内爆破使用最多炸药量计算风量
A=136.3×1.2×0.625kg=102.2 kg
t-通风时间,按30min考虑,
b-一公斤炸药爆破时所构成的一氧化碳体积(L),一般采用b=40L;
Q3-1=5Ab/t=5×102.2×40/30=681.3(m3/min)
4、按洞内同时工作的最多内燃设备计算
Q4=nP(m3/min)
P-每K
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