吕梁山隧道3#斜井及正洞通风技术总结

尹文纲

（中铁三局集团四公司，北京 102300）

吕梁山隧道3#斜井及正洞通风技术总结

尹文纲

（中铁三局集团四公司，北京 102300）

针对吕梁山隧道3#斜井及正洞的特点，采取分阶段通风的方法，取得良好的通风效果，以保证工程的顺利进行。

隧道；斜井；正洞；通风技术

1 工程概况

吕梁山隧道位于山西省吕梁地区吴城镇与汾阳市交界处，隧道横向穿过吕梁山脉，是太中银铁路工程中全线最长的隧道，设计为两座相互平行的单线隧道，左线全长20 785 m，右线全长20 772 m，进口处线间距27 m，出口处线间距30 m。3#斜井位于吴城镇九里湾村对面山坡上，承担吕梁山隧道3#斜井及正洞左右线DK129+255～DK132+200段隧道施工。3#斜井长1 788 m，自右DK132+035处进入正洞，由两个掌子面向太原方向2 780 m施工，斜井综合坡度i=10.67%的下坡，最大坡度为i=11.5%，高差为190.5 m，开挖断面45～49 m2；正洞坡度为11‰下坡，开挖断面69～79 m2，开挖采用钻爆法施工，洞内采用无轨装碴、无轨运输的施工方法。

2 通风系统设计

2.1 通风系统设计

（1）施工所需通风量Q需。计算稀释内燃机废气所需空气量Q内燃、稀释炮烟所需空气量Q炮烟、满足洞内最小所需空气量Q风速和满足洞内工作人员呼吸所需风量Q人员，取其最大值即为压入式通风系统出风口的风量Q需。

（2）确定系统风压。系统风压取决于风管沿程摩阻、局部阻力及气流从洞口压出时所需的动能。

2.2 风机的选择

通风机械采用轴流通风机，并根据工作面需风量进行选择：Q机=PQ需

式中：Q机：风机风量；

P：管道系统的漏风系数；

Q需：掌子面需风量。

通过计算校核，选择配置为2×115 kW的轴流通风机。

2.3 风管的选择

风管采用新型PVC拉链式软风筒，直径为1 500 mm，风管百米漏风率0.9%,风管摩擦系数α=0.015。

2.4 3#斜井及正洞通风系统总体布局

根据3#斜井及正洞的隧道特点，隧道通风可分为3个阶段：

（1）第一阶段：3#正洞掘进600 m以内，即3#、4#之间未贯通前的施工通风。采用压入式通风，在距斜井洞口25 m处设置两台2×115 kW轴流通风机，分别向正洞太原方向压入式送风，见图1。

（2）第二阶段：3#正洞掘进在600～1 800 m时，即3#、4#贯通后的施工通风。采用循环通风和混合式通风相结合，3#为出风口，4#为进风口。待3#、4#开挖完成后，只剩余少量衬砌施工，3#斜井洞口的轴流通风机移至斜井与正洞三岔口处（DK132+100），左右线各一台，分别向太原方向的掌子面送风，压出的废气到三岔口处通过18.5 kW的射流风机把废气引至3#斜井，见图2。

（3）第三阶段：正洞掘进在1 800～2 780 m时的施工通风。两台轴流通风机前移至DK130+980处，利用3#左线为进风口，右线为出风口，见图3。

图1 第一阶段通风系统布置示意图

图2 第二阶段通风系统布置示意图

图3 第三阶段通风系统布置示意图

3 施工要点

3.1 安装风机

（1）风机支架必须稳固结实，避免在运转时振动摇晃。

（2）风机口与风管接口处需加密封垫。

3.2 安装风管

（1）风管进场必须有出厂合格证，确保风管质量符合要求。

（2）使用前进行外观检查，保证无损坏，粘接缝牢固平顺，接头拉链完好。

（3）风管安装时做到整条管路平、直、稳、紧，即在水平面上无起伏，垂直面上无弯曲，风筒无褶皱、无扭曲。斜井作业前，先由测工测拱顶中线，每隔5 m标出中线位置，然后用电钻钻眼，安置膨胀螺栓；在正洞作业时，衬砌地段根据衬砌模板缝每5 m标出螺栓位置，未衬砌地段由测工按标高在边墙上标出螺栓位置，然后用电钻钻眼，安置膨胀螺栓。

（4）布设6号钢丝，用紧线器张紧，风管吊挂于钢丝下。

（5）使用PVC拉链风管时，必须使其内反边同风向保持一致。风管悬吊要稳固，悬挂高度一致，要求每10 m挠度不大于150 mm，轴向偏差每100 m不大于300 mm。为克服长期使用风管疲劳造成的长度延伸、挠度增大，每月进行一次系统检查，每300 m为一个检查调整段，风管拉紧后去除多余部分，增设钢圈接头，捆绑牢固。

（6）风管末端安装长60 m的旧风管，风管出口距工作面30～40 m。

（7）由于斜井内空间有限，当风筒不能与拱顶密贴时，应采用旧风管制成的布条自两侧偏拱绑扎风管，以免风管下垂影响行车。

（8）风筒要缓慢拐弯，尽量增大拐弯的半径。拐弯处尽量使用钢风筒。

（9）风管通过衬砌台车时，在台车上设置硬质管通过，台车两头采用调长度的伸缩风管平顺过渡，以降低此处的风阻。由于风管经过台车处时通风断面减小，应加设两台射流风机，以加速该处的风流。

3.3 综合治理与通风管理

（1）综合防尘、消烟措施：采取湿式凿岩、爆破后喷雾降尘、出碴前冲洗岩壁和装碴洒水等措施，以降低粉尘，减少有害空气。

（2）净化内燃设备尾气：加强装载机、挖掘机及自卸汽车等内燃机械的日常保养工作，定期进行检查维修，保证机况良好；对内燃机进行改良，设置净化装置。净化排放不达标的机械严禁进洞，尽量减少废气的排放量。

（3）加强通风管理：制定严格的通风管理制度，成立通风班，对通风的重要性、风机使用方法、日常保养维修、风管安装、破损修补及安全等进行交底，使每个人明确工作的标准及做好此项工作的重要性；通风班人员上岗前进行培训，考试合格后方可上岗；加强通风管理，制定奖罚措施，使班组的效益与质量挂钩，加强操作人员的责任心。

（4）充分通风：保证有足够的通风将废气排出，避免造成废气循环积累，保证洞内工作面的空气质量达标，为作业人员创造良好的作业环境。

（5）保持洞内道路平整：若洞内道路不平，会加大内燃车辆的行驶阻力，造成污染气体排放量增大；加大文明施工管理力度，尽快施作底板混凝土，以确保路面的平整。

4 安全注意事项

（1）风机必须安装牢固，周围5 m内不得堆放杂物，避免影响风机风量，防止异物进入风机损坏叶片；风机应有过载限压等保护装置，发生异常时能自动停机，起到保护作用。

（2）通风机司机要遵守操作规则，防止机械事故的发生；做好防触电工作，供电线路停电时，必须切断电源；风机叶片未停止转动时，不准接触其运转部分或进行维修。

（3）各种车辆和人员在洞内行进时，要与风管保持一定距离，注意保护通风管路。

（4）通风工进洞必须戴好安全帽，发现通风系统有漏风或其它故障时，应立即通知有关人员进行检查维修。

（5）接长、更换、修补风管时，作业人员先做好防护工作，再进行维修工作，避免发生坠落事故。

5 结束语

3#斜井及正洞的通风系统通过采取“合理布局、优化匹配、防漏防阻、严格管理”等措施，工作面的空气标准满足了施工要求，解决了独头掘进、长隧道的施工通风的难题，取得了良好的通风效果，确保了工程的顺利进行，为圆满完成施工任务打下了稳定的基础。

The Ventilation Technology’s Summary of#3 Inclined Shaft and Main Tunnel in Lvliang Mountain Tunnel

Yin Wengang

According to the features of#3 inclined shaft and main tunnel in Lvliang Mountain Tunnel，phased ventilation approach should be taken to achieve the good ventilation effect and ensure the smooth progress of project.

tunnel；inclined shaft；main tunnel；ventilation technology

U453.6

A

1000-8136(2011)08-0045-02