谢军峰
（山西运城路桥有限责任公司，山西 运城 044000）
长隧道掘进通风及防尘技术
谢军峰
（山西运城路桥有限责任公司，山西 运城 044000）
隧道施工，尤其特长大隧道施工，搞好通风防尘是改善洞内施工环境，提高工作效率的一个重要措施，是采用无轨运输方式，更要全力搞好。通风防尘主要解决两方面问题，一是有毒气体，主要来源于爆破炮烟和内燃机械废气；二是粉尘，主要来源于洞内开挖爆破和机械作业扬起的灰尘等。
隧道通风；防尘
1 项目概括
该隧道为特长隧道，采用左右分离，左洞长度2 184 m，右洞长度2 148 m，合计单洞长度4 332 m，折合双洞长度2 166 m。采用单向坡，左线+0.65%，右线+0.6%。
2 通风方案
2.1 通风方式选择
2.1.1 通风布置
以通风降尘净毒为主，狠抓机械净化，实施水幕降尘，减少污染。通风采用管道压入式通风方式供风，风机距洞口20 m安设，风管口距工作面60 m左右。为减少通风管路对其他工序作业的影响，主洞通风管设置在左洞左侧和右洞右侧，辅助工作面的通风管设置在前进方向的左侧。
2.1.2 洞口设施
在洞口处设置1台软质风管通风，掘进1000m后，洞口300m采用加强型风管。
2.1.3 洞内设施
为加快隧道内排烟速度，节约时间，在洞内根据施工情况安设风机，以吸出的方式进行辅助通风。
2.2 通风设计
2.2.1 设计依据
为了保证施工过程中隧道的工作人员获得3 m3/min的新鲜空气，维持隧道内的适宜温度（15～20℃），并能在爆破后最长排烟时间不大于1 h，出碴时洞内通风良好。
2.2.2 计算依据
（1）隧道单头掘进最大通风距离2 184 m。
（2）距离较长时通风计算断面约91 m2。
（3）最多施工人数按80人计算。
（4）施工内燃机械：2台装载机，3台自卸汽车(洞内)共计769 kW（2×155+3×153）计算。
（5）每循环开挖方量319 m3，需炸药351 kg。
2.2.3 通风计算
（1）影响因素。隧道施工的通风计算因施工方法、隧道断面、爆破器材、炸药种类、施工设备不同而变化。按以下几个方面计算并取其中最大值再考虑漏风因素进行调整，并加入备用系数，作为选择风机的依据。
（2）按同时爆破炸药量计算稀释和排除炮烟所需风量：式中：A：同时爆破炸药量，kg；
S：通风计算断面积，m2；
L：最大通风距离，m。
代入已知量计算：
Q1=7.8×[A（S·L）2]1/3/t=7.8×[351×（91×2184）2]1/3/60=3123m3/min
式中：L散：爆破后炮烟的扩散长度，m；
非电起爆：L散=15+A（m）；其余符合意义同前。
代入已知量计算：
Q2=18×S×（A×L散/S）1/2/t=18×91×（351×366/91）1/2/60=1 025 m3/min
式中：Q混压：压入风量；
Q混吸：吸出风量；
L入口：压入风口至工作面的距离，一般取25 m计算。
代入已知量计算：
Q混压=7.8×(A×S2×L2入口/t)1/3=7.8×(351×912×252/60)1/3=2 431 m3/min
Q混吸=1.3Q混压=1.3×2 431=3 160 m3/min
式中：k：风量备用系数（取 1.2）；
m：洞内同时工作最多人数；
q：洞内每人每分钟所需的新鲜空气量。
代入已知量计算：
Q3=k×m×q=1.2×80×3=288 m3/min
式中：V：洞内允许最小风速（取0.15 m/s）；
S：通风计算断面积，m2。
代入已知量计算：
表1 1台通风机的额定相关技术参数
Q4=60×V×S=60×0.15×105=945 m3/min
式中：K：洞内同时作业的内燃机每千瓦需风量，m3/kW；
Ni：洞内同时作业的内燃机总功率。
代入已知量计算：
Q5=K×ΣNi=3×769=2 307 m3/min
以上4方面计算得到的最大风量作为设计通风量。由计算得到的同时爆破炸药量计算稀释和排除炮烟所需风量为控制风量。
式中：Q：（1）～（5）计算结果的最大值；
p：漏风系数，本隧道为长大隧道，采用PVC塑料软管，管径为1.5 m，漏风系数按1.3考虑。
代入已知量计算：
Q供1=p×Qmax=p×Q混压=1.3×2 431=3 160 m3/min;
Q供2=p×Qmax=p×Q混吸=1.3×3 160=4 108 m3/min。
2.2.4 通风设备选型
根据以上计算结果，该隧道采用混合式通风时，最大混压风量为3 160 m3/min，最大混吸风量为4 108 m3/min，选用2SZ型隧道对旋式轴流风机。需风最大时选用2台2SZ-2-125 A（2×115 kW）风机作为压入式、1台2SZ-2-110 B（2×37 kW）风机作为压入式（每一洞内）。
2.2.5 通风方案实施
根据隧道施工情况及以上计算，结合施工经验，分3阶段进行通风：
（1）当掘进小于1 000 m时，在左、右洞洞口各配1台轴流式风机进行压入式通风，通风管用Φ1 500 WSFG通风软管。
（2）隧道掘进超过1 000 m后，在1 000 m处再安装1台2×37 kW风机作吸出式通风。
（3）隧道掘进超过1 500 m后，再串联1台2×115 kW风机作压入式通风。
3 防尘
水幕降尘就是在距掌子面约30 m处设水幕降尘器，点炮人员撤离时打开阀门，炮后30 min关闭。水幕降尘器工作原理是：水幕降尘器打开后，高压水在高压风的作用下喷出，其雾化程度高、射程远，水雾将隧道断面封闭，充分降尘。
Long Tunneling Operation Well Ventilated and Dust proof Technology
Xie Junfeng
The tunnel construction，the special skill big tunnel construction，does well ventilates dust proof is especially improves in the hole to construct the environment，raises the working efficiency an important measure，especially selects the flexible transport method,must do well with all one’s strength.Ventilates dust proof mainly solves two aspect problems，one kind is the noxious gas，important source in demolition artillery smoke and internal combustion mechanical waste gas；Another kind is the dust，the important source excavates the dust which in the hole the demolition and the mechanical work raise and soon.
tunnel ventilation；dust proof
U 453.5
A
1000-8136(2011)08-0073-02
