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隧道逃生管道工程隧道通风技术解析

【摘要】:
通风方式及其应用
通风方式根据隧道长度、施工方法和设备条件确定,分为自然通风和机械通风两种。自然通风既利用隧道内、外的大气压差进行通风,无需机械设备;机械通风是采用风机为动力,配以风筒送、排风的通风方式(压入式通风、抽出式通风、混合式通风)。机械通风两种基本方式(压入式通风和抽出式通风)见隧道施工基本通风方式图;混合式通风是两种基本通风方式相配合使用,分为长压短抽式、长抽短压式(前压后抽式、前抽后压式)。各自的适用性及优缺点如下。
所需风量计算
确定隧道施工过程中所需风量的因素包括:隧道内同时工作最多人数;一次爆破所用最多炸药量;隧道内规定的最小风速;瓦斯、二氧化碳等有毒有害气体涌出情况及隧道内所用内燃机械数量等。
1、按隧道内同时工作的最多人数需要的新鲜空气计算风量:Q=4N
式中:Q—隧道内所需风量,m3/min。
4—每人每分钟应供给的最小风量,m3/min·人
N—隧道内同时施工(指导施工)的最多人数,人
2、按炸药量计算:Q=25A
式中:25——在规定时间内将每千克炸药爆炸所产生的有害气体稀释到允许浓度以下,每分钟所需的最小风量,m3/min·kg。
A—— 一次爆破所需的最大炸药量,kg。
3、按隧道内规定的最小风速计算:Q≥Vmin·S
式中:Vmin——隧道内规定的最小风速(查施工规范),m/min 。
S——施工隧道的最小断面积, m2。
4、按有毒有害气体(瓦斯、二氧化碳等)涌出量计算:Q=100·q·k
式中:100——按规定(瓦斯、二氧化碳涌出隧道,工作面瓦斯、二氧化碳浓度不高于1得出的系数。
q——隧道内有毒有害气体的绝对涌出量,m3/min。根据实测统计数值的平均值取
k——隧道内有毒有害气体涌出的不均衡系数。它是最大涌出量与平均涌出量之比一般在1.5~2.0之间。
按以上4种方法计算后,选取Q值最大者作为隧道内施工通风所需风量值,并根据此数值选择通风设备。此外,还要考虑隧道内内燃机械设备的使用数量,适当加大通风量。辅助通风方法
应用引射器通风原理,快速排除掌子面炮烟。
引射器通风的原理是利用压力水或压缩风经喷嘴高速喷出产生射流, 在上述射流作用下周围静止的空气被卷吸到射流中,且又不断卷吸周边空气,其结果是射流边界不断向外扩展(自由射流),断面和流量也不断增加。同时,由于静止空气掺入发生动量交换而产生阻滞作用,使射流边界的流线减低,经一定距离后使整个射流成为紊动射流。
应用此原理,在隧道开挖掘进施工中,掌子面爆破后,为了加快掌子面爆破后产生的烟尘和有害气体,可用高压水管做成的简易水引射器,向掌子面喷射高压水。一方面根据引射器原理,加快了掌子面风流速度,加强通风效果,同时,喷射的水末端雾状后也可起到降尘、降温和溶解部分有毒有害气体的作用。
用这种方法配合施工通风,对掌子面爆破后通风除尘、排烟和降温,简单易行,安全有效。
通风技术管理
1、减少风筒的漏风
(1)对柔性风筒和带刚性骨架的柔性风筒,应适当增大每节风筒的长度,减少接头数量。
(2)改进风筒接头方法。柔性风筒常用的插接方式虽简单,但不牢固,漏风大。采用接头严密、漏风小的反边接头法、多反边接头法、螺圈接头法等方法可有效地克服这一缺点。
(3)及时修补风筒破损处和堵补风筒针眼,以减少漏风量。
2、降低风筒的风阻,提高有效风量。
对于风筒可选用大直径风筒以减少风筒的各种风阻,但更主要的是提高通风设备的安装质量。
(1)吊挂风筒力求平、直、紧;
(2)风机出口轴线应与风筒轴线保持在同一直线上;
(3)在淋水大的隧道中,风筒应安装如下图所示的放水嘴,及时放掉积水,尽量减少附加阻力。
 
安全管理措施
1、采用压入式通风时,通风机的入风口应设防护罩,避免衣物、木棒等被卷吸入风机伤人。
2、通风机应设防雨棚,避免通风机被雨水淋湿,造成带电伤人或出现短路故障。
3、压入式通风风筒出口处应吊挂牢固,以防风筒出口脱落,在风流的作用下剧烈摆动抽打伤施工人员。