摘要：以林保山隧道出口施工通风为基础重点研究了平导组织施工压入式通风和巷道式通风中提高通风效率的风机选择和风机位置选择，通过将将轴流风机设在横通道处，有效缩短了通风距离，既节约耗电又保证了通风效果，为洞内工人施工提供了良好作业环境。
关键词：隧道通风;技术研究
1 工程概况
大理至临沧铁路林保山隧道位于云南省大理州巍山县、南涧县境内，全长14076m。林保山隧道出口工区承担2291m正洞及1015m平导施工，正洞隧道纵向坡度为5‰（1322m长）和1‰（959m长）的单向下坡。平行导坑坡度为1‰单向下坡。出口洞口地形陡峭，场地狭小，出口工区不开辟工作面。隧道洞身围岩为三叠系上统麦初箐组地层，其夹多层炭质页岩及褐煤线，为含煤地层，炭质页岩含碳量较高多以互层方式夹在砂泥岩和灰岩中，局部层厚大于20m，该地层内可能分布一定量瓦斯，在局部有利部位可能富集，给隧道施工带来安全隐患。
2 通风方案
2.1 压入式通风
在平导与出口正洞贯通前采用压入式通风，在平导洞口设置轴流风机，通过通风管将新鲜空气送至施工掌子面，满足洞内施工需要。
取软管直径D=1.5m。管道长度L=2300m，求值Rf见下表。
⑵风机选型
根据计算，林保山隧道出口平导配2台2×115KW轴流风机，采用串联模式单管路进洞。
⑶通风管
通风管选用抗静电阻燃风管，直径为1.5m，模板台车至洞口风管每节100m，二衬至掌子面风管每节30m，风管因模板台车所限悬挂在隧道一侧拱腰处、两风管相距大于30cm。
⑷存在问题
实际施工中，单线隧道中掌子面烟尘等污浊空气在台车附近极易聚集，难以通过台车，造成台车附近空气条件差，衬砌班组工人无法施工。
⑸解决措施
通过在台车上增加排风扇对空气形成一个引流作用，达到施工台车前方的污浊空气顺利通过台车，但是排风扇功率过小，仍难以快速达到排烟的效果。通过尝试，在增大排风扇仍无法解决的情况下，在台车上安装了37KW的射流风机一台，可在放炮后10分钟内将烟尘排出，使台车附近作业环境大大改善，衬砌班组工人可正常施工。
2.2 巷道式通风
在平导与出口正洞贯通后，在出口正洞洞口设置轴流风机，通过通风管将新鲜空气送至施工掌子面，在1#横通道设置局扇将掌子面的污浊空气由平行导坑排出。通风平面布置图如下图所示：
管道阻力损失
根据公式（1-2）和（1-3）得：
林保山隧道出口风机全压:H=(4.485×1744×1482)/（3600＋110）=3125Pa；
风机功率计算
风机功率
根据公式（1-4）得：
林保山隧道出口段：W=2476×3125×1.05/(60×η)=169Kw
⑵风机选型
根据计算，林保山隧道出口平导配2台2×115KW轴流风机，采用串联模式单管路进洞。
⑶通风管
通风管选用抗静电阻燃风管，直径为1.5m，模板台车至洞口风管每节100m，二衬至掌子面风管每节30m，风管因模板台车所限悬挂在隧道一侧拱腰处、两风管相距大于30cm。
⑷存在问题
实际施工中排烟时间仍然在35分钟左右，大大降低了施工效率。
⑸解决措施
重新设计通风方案，借鉴其他铁路平导施工的经验，将轴流风机设置在平导与出口正洞相交的1#横通道，通过通风管将新鲜空气送至施工掌子面，并将1#横通道与正洞相交处采用铁门与门帘封闭，防止洞内的污浊空气进入横通道，再被轴流风机送至掌子面，掌子面的污浊空气由出口正洞洞口排出。这样通风距离缩短1015米，可大大提高通风效率。
计算验证：
林保山隧道出口段：根据施工安排通风机距掘进面最大长度按L=1300m。
管道阻力损失
根据公式（1-2）和（1-3）得
林保山隧道出口风机全压:H=(2.535×1681×1978)/（3600＋110）=2272Pa；
风机功率计算
根据公式（1-4）得林保山隧道出口段风机功率为W=2413×2272×1.05/(60×η)=120Kw
通过以上计算可看出，采用一台115KW通风机爆破后20分钟即可将洞内爆破产生的烟尘排出，大大提高工作效率。实际施工中仅爆破后出碴工序需要开两台115KW的风机，其余时间开一台即可满足洞内通风要求，大大节省了风机的耗电量。
3 结论
本文以大理至临沧铁路3标林保山隧道出口施工为背景，通过现场调研、理论分析、工程试验并参考国内相关工程经验，形成了“平导组织施工瓦斯隧道通风施工关键技术”，具体创新点如下：
⑴平导与出口正洞贯通后，将轴流风机设在横通道处，有效缩短了通风距离1015米，既节约耗电又保证了通风效果，为洞内工人施工提供了良好作业环境。
⑵针对单线隧道洞内污浊空气在台车前易集聚，不易通过台车的问题，在台车上增设射流风机，使洞内掌子面爆破后及机械烟尘快速通过台车，保证了台车附近的作业环境，使衬砌工班可以实现二十四小时连续作业，保证了衬砌安全步距满足规范要求，为掌子面安全施工提供了保证。
参考文献：
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论文作者:张振华
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第10期
论文发表时间:2019/8/7
标签：隧道论文; 风机论文; 风管论文; 轴流论文; 台车论文; 通风管论文; 洞内论文; 《工程管理前沿》2019年第10期论文;