特长隧洞施工通风系统设计及应用
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篇1：特长隧洞施工通风系统设计及应用
特长隧洞施工通风系统设计及应用
本文以锦屏二级水电站引水系统中引水隧洞洞群所采用的通风系统为例,详细阐述了隧洞施工通风系统设计流程及原则,以及通风方式的选择及通风风量的'计算.对长大隧洞施工中合理布置通风系统留下了可贵的参考经验.
作 者：张全洲 作者单位：中铁十八局集团有限公司隧道工程公司 刊 名：现代企业教育 英文刊名：MODERN ENTERPRISE EDUCATION 年，卷(期)： “”(7) 分类号：U4 关键词：洞特长隧洞 施工通风 设计及应用篇2：秦岭特长隧道施工通风
秦岭特长隧道长达18456m，是目前我国最长的铁路隧道，设计为两座基本平行的单线隧道，线间距30m，最大埋深1600m。两线隧道纵坡基本相同，进洞后约14.7km范围内为11‰的上坡，然后以3‰的下坡出洞，长度约3.2km，隧道进口高程约870m，出口高程约1025m，I线隧道较Ⅱ线隧道高0.24―0.56m。隧道两端洞口均位于R一500m的曲线地段。
其中I线隧道采用两台敞开式TBM由两端洞口相向施工， TBM未抵达工地前先用钻爆法在两端洞口提前施工预备隧道和出发隧道，进、出口钻爆法施工长度分别为260m和310m，F4断层带及相邻地段400m，待平导贯通后，由平导经横通道提起进入 I线隧道采用钻爆法完成。 Ⅱ线隧道先期在隧道中线位置上修建平行导坑，平导贯通后暂不进行扩挖，应辅助I线隧道TBM进行施工，以解决施工排水、改善施工通风和其它作业条件。待 I线隧道主体工程完工后，再将平导扩建为II线隧道。
1 施工通风设计原则及计算参数的确定
秦岭特长隧道埋深大，地形、地质条件十分复杂，交通不便，设置辅助坑道的条件较差，因此长管路压入式通风和I线隧道与平导互为巷道式通风的方案就成为主要比较方案。
1.1 施工通风控制条件
1.1.1 粉尘浓度：含有10％以上的游离二氧化硅(Si02)的粉尘应<2mg／m3，含有游离二氧化硅(SiO2)在10％以下时，水泥粉尘≯6mg／m3。
1.1.2 空气中一氧化碳(CO)浓度》0.0024％。施工人员进入开挖面时，浓度可允许到100mg／m3(80PPm)，但人员进入开挖面后30min内，浓度应 30mg／m3。
1.1.3 氮氧化物》0.00025％，重量浓度》5mg／m3。
1.1.4 洞内空气成份(按体积计)，
凡有人工作的地点，氧气(O2)的含量≮20％，二氧化碳 (C02)的含量≯0．5％。
1.1.5 洞内风量要求：
每人每分钟供应新鲜空气≮3m3。
1.1.6 洞内风速要求：
平导及Ⅱ线隧道扩建时洞内风速≮0.25m／s，并≯6m／s； TBM施工I线隧道内最小风速为0.5m／s。
2 2 施工通风设计原则
1.2.1 施工通风方案比选
施工通风方案按长管路通风和巷道式混合通风方案比选。
1.2.2 施工通风阻力的确定
总阻力为风管段阻力和隧道段阻力相加。风管段阻力包括静压损失和动压损失；隧道段阻力包括沿程阻力损失、动压损失和局部阻力损失。
1.2.3平导掌子面所需风量的确定
平导采用钻爆法施工，其掌子面所需风量应按洞内要求最小风速、洞内人员和一次爆破后炮烟30min排出掌子面进行计算，另外还应考虑洞内内燃机设备的使用所需要的风量。
1.3 施工通风计算参数的确定
1 .3. 1 I线隧道
进、出口工区施工通风长度分别按9500m和8900m计算，用软风管，管节长100m，百米漏风率1％，管道内和隧道内摩阻系数为0.018和0.02，TBM施工所需风量参考国外有关资料，按 22ms／s，风管末端风量为0.5A(A为隧道开挖面积)，即30m3／s。
1.3.2平导
平导进、出口施工通风长度分别按9500m和8900m计算，采用软风管，管节长100m，百米漏风率为1.3％，管道内和隧道内摩阻系数分别为0.019和0.024。平导钻爆法施工，一次开挖长度按4m计，耗药量为3～4kg／m3(秦岭隧道为硬质岩石，耗药量较大)，洞内施工人员按50人计，并考虑一台170kw内燃机车全时工作。
2 2 施工通风方案选择
2.1 长管路施工通风
即I线隧道和平行导坑各采用洞口压入式长管路通风方案。
2.1.1 I线隧道
经计算，在0～3km时，洞口处需一台风机，3～6km时洞口需二台风机串联，6―9km时除洞口需二台风机串联外，尚需在距洞口3.25km的洞内设一台增压风机，分段长度内的风量、风压等计算结果见表1。TBM自身装备集尘、局扇、冷却系统，其所需风量及功率参考值为：集尘装置10m3／s(90kw)；冷却系统2X 10m3／s(约600kw)。
2.1.2平行导坑
经计算，平行导坑掌子面所需风量由排出第一文库网一次爆破炮烟所需风量控制，为8.75m3／s(525m3／min)。0～6km时，洞口处需一台风机，6～9km时，洞口需二台风机串联，进口工区超过9km后，需三台风机，分段长度内的风量、风压等计算结果见表1（略）。
2.2巷道式通风
新鲜空气由I线隧道进入，再通过管道分别送到TBM工作面和平导工作面，满足各工作面的要求。I线隧道及平行导坑污浊空气再通过平导排出洞外。在巷道式混合通风方案选择中，就是否使用射流风机进行局部诱导通风做了两个方案。
2.2.1 无射流风机方案
第一阶段，施工通风采用长管路通风，风机台数、风量、风压等计算结果同长管路通风方案。
第二阶段，平导与I线隧道已进入正常施工阶段，形成巷道式混合通风，见图1，供风量为2378m3／min，平导内风速为，I线隧道内风速为0.66m／s，每个口的通风总功率达880kw。
第三阶段，平导贯通后，I线隧道的通风仍借助于平导，供风量为1973m3／min，I线隧道内风速为0.548m／s，每个口的通风总功率达440kw。
2.2.2 有射流风机方案
第一阶段，同无射流风机方案。
第二阶段，I线隧道内和平导巷道通风段设射流风机进行诱导通风，而在靠近两个工作面地段采用局部管道通风，其布置形式见图2。
图1平行导坑独头6km与I线隧道形成巷道与管道混合式通风(1)
a．MFAl00P2一SC3HSM风机；b．MFAl25P2一SC4HSM风机
射流风机随着平导和I线隧道的掘进，按间距80m左右一台逐渐安装，射流风机通风地段约7．5kin，平导内的射流风机达到25台，I线隧道内的射流风机达到8台，前端的管道通风地段达到近3km，供风量为2378m3／min，平导内风速为2，lm／s，I线隧道内风速为0．66m／s，每个口的通风总功率达1243kw。
第三阶段，同无射流风机方案。
2.2.3 两方案比较
无射流风机和有射流风机两方案在风量、洞内风速上基本无差别，主要差别在无射流风机方案的优点：功率消耗少，相对管理方便，缺点是：需在平导洞口设置风门和通风道。有射流风机方案的优点是：不设风门和通风道，运输安全；缺点是：功率消耗多，射流风机多，易造成管理困难，同时7．5kin长度实现诱导通风还缺少经验。经过综合分析，无射流风机方案较好。
2.3 通风方案的.比较
长管路通风方案的优缺点：
图2平行导坑独头6km与I线隧道形成巷道与管道混合式通风(2)
a．MFAl00P2一SC3HSM风机；b．MFAl25P2一SC4HSM风机；c.TAS6.3―2.3―1射流风机
2.3.1 I线隧道和平行导坑的工作面均为洞外新鲜风送入，各自通风系统互不干扰，通风质量好。
2.3.2 所需功率比巷道式混合通风少，运营管理费用少。
2.3.3平导独头通风长度长，国内尚无施工经验。
巷导式混合通风方案的优缺点：
2.3.3.1平导部分地段的污浊空气滞留时间长，同时I线隧道和平导所需风为I线施工运输车辆污染过的空气，通风质量差。
2.3.3.2 消耗的功率较长管路通风方案大，运营管理费用较高，
2.3.3.3 I线隧道和平导为统一的通风系统，哪一个环节出现问题直接影响通风质量，管理较困难。
经比较，长管路施工通风方案技术经济条件较优，故设计采用长管路施工通风方案。 3 结束语
秦岭特长隧道施工通风设计经过近5年的施工考验，在施工中得到了很好的验证。I线隧道出口按设计要求独头施工通风长度达到了7.5km，为中国之最。
篇3：特长公路隧道通风竖井施工方法分析
特长公路隧道通风竖井施工方法分析
目前随着山岭重丘区高速公路建设的'日益增多,对环境保护方面的工作也日益重视.高速公路特长隧道的设计逐步增多,通风竖井作为特长隧道的通风设施普遍采用.结合广梧高速公路石牙山隧道通风竖井的施工工艺进行分析.
作 者：杨雷 YANG Lei 作者单位：广东华路交通科技有限公司,广州,510420 刊 名：广东公路交通 英文刊名：GUANGDONG HIGHWAY COMMUNICATIONS 年，卷(期)： “”(3) 分类号：U453.5 关键词：特长公路隧道 通风竖井 施工方法篇4：石牙山特长公路隧道施工通风方案设计
石牙山特长公路隧道施工通风方案设计
文章论述了广梧高速公路石牙山隧道由于受到地理条件的限制,在4600m长的.隧道中纵坡设置1.81%的单坡,增加了施工阶段的通风难度,介绍了广州端往梧州端开挖施工阶段的通风方案进行设计和筛选,以及在使用中的效果.
作 者：王培典 作者单位：广东省长大公路工程有限公司第三分公司,广东广州,511431 刊 名：现代企业文化 英文刊名：MODERN ENTERPRISE CULTURE 年，卷(期)： “”(21) 分类号：U4 关键词：特长公路隧道 通风方案 通风量篇5：紫坪铺隧道通风系统施工技术
紫坪铺隧道通风系统施工技术
紫坪铺隧道长2550米,瓦斯最大涌出量1.48m3/min.本文介绍通风系统巷道压入式通风技术,可为类似隧道施工通风借鉴.
作 者：刘建正 作者单位：中铁一局集团第四工程有限公司,陕西,咸阳,71 刊 名：中国新技术新产品 英文刊名：CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS 年，卷(期)：2010 “”(3) 分类号：U4 关键词：瓦斯隧道 施工 通风 管理篇6：长大隧道施工通风系统选用与优化
长大隧道施工通风系统选用与优化
介绍了对鹤大高速TX01标段二密隧道施工通风系统的优化,通过现场检验和采用有限元程序对使用中的施工通风系统进行了局部模拟分析,提出了通风方式的'改进意见,优化了通风系统,取得较好的效果.
作 者：刘飞龙 夏同丰 LIU Fei-long XIA Tong-feng 作者单位：中交隧道工程局有限公司,北京,100088 刊 名：山西建筑 英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE 年，卷(期)： 36(11) 分类号：U453.5 关键词：长大隧道 施工通风 有限元模拟 优化篇7：水面船舶机舱通风系统设计论文
水面船舶机舱通风系统设计论文
一、国内外现状分析
目前船舶动力舱通风采用常规机械通风、机械通风结合循环冷却装置通风、射流通风三种方式。三种通风方式各有特点，不同的船舶根据需求采用不同的方式。国际上将空气射流通风技术的设计思想普遍应用于船舶通风系统设计中已有几十年的历史，欧美公司，如ABB公司、约克公司、荷兰H&H公司，均在其设计的船舶机舱通风系统中采用了此类通风技术。其中瑞典ABB公司在空气射流通风技术原理上开发出的Dirivent系统，已广泛应用于船舶货舱、机械舱室和机舱的空调通风或机械通风系统中。目前国内水面船舶机舱通风系统设计主要有三种形式：全新风系统、循环冷却加新风系统及射流通风三种设计方法。无论哪种形式，通风的目的均在于一是排除舱室的热空气，使温度满足设计要求；二是满足机器和工作人员对新鲜空气的需求。
二、机舱通风系统设计
1．舱室通风量的计算
一般考虑主机、发电机、排气管辐射热及其它设备的散热量之和Q，船型较大时，还考虑舱壁传导热。带走此部分热量所需的通风量。
2．通风形式的比较
（1）全新风系统全新风系统设计顾名思义，利用风机将舱内污浊空气排出至舱外，将舱外的新鲜空气引至舱内。总风量的确定一要满足排出舱内热负荷，二要满足换气次数的要求。也就是3.1中两种计算方法中的较大者。机舱内进风大于排风的设计，为正压设计。对于有舱内进气要求的机舱，一般采用正压设计。无进气要求时，为防止机舱高热高湿气体进到其它住舱等舱室，一般机舱采用负压设计，即排气量略大于进气量的设计。全新风系统设计由于大量新风进到舱内，在排出机舱内设备发热量的同时，可以保证舱室的新风量。但由于风量较大，需单独设置进排风风机室，独立的进排气围井通道，占用较多的总体资源。由于风量较高，风机噪声较高，风管内风速也较高，整个舱室内的通风噪声相应升高。由于机舱内发热设备较多，空间布置紧凑，采用风管送排风时，容易造成机舱内空间布置特别紧张，局部区域风管无法送至，造成局部温度过高。部分水面船舶设计中，未设置进排风管，仅设置了进排风室，风机将外界空气吸入至机舱顶部某一个部位（首部或尾部），另一端设置排风风机将舱内热空气排出。此种设计更难保证机舱内布风及温度的均匀性。
（2）循环冷却加新风系统由于海水的比热容比空气大，利用海水将舱室内发热量带走的方式必然可以减少舱室通风量，从而降低舱室风管大小及降低风速，减少噪声。某型船上，采用了两套循环冷却通风装置，同时采用风机进行机械通风处理。由于海水的温度常年在20℃左右，而外界环境温度则波动较大，一般在外界达到35℃左右时，海水还能保持在25℃左右。因此此种方式，可大大降低机舱内的温度。外界新风虽然较全新风设计有所减少，但换气次数仍可保证15次/h左右，满足人员对新鲜空气的需求的同时，仍可保持舱内的污浊物浓度控制在一定的范围内。由于有闭式循环冷却，在外界新风切断的情况下，仍可保持舱内温度最高温度不超过50℃左右。此种形式的设计有利于在需要保持密闭的情况下进行对外关闭[2]。
（3）射流通风射流通风系统的.设计主要在于布风形式上，其原理是通过射流喷咀本身的特性，射出高速气流，诱导和驱动其周围的空气向前运动；并通过喷咀的布置及方向，对舱内气流进行组织，从而确保机舱内的温度分布均匀及良好的通风效果。射流喷嘴出口流速可高达40m/s，理论上1倍的空气可诱导带动10倍以上空气流动，因此射流通风可大大减少舱内的风管大小。同时，由于末端射流风管较小，喷嘴可调，大大增加了布置的灵活性，使得舱室内很少出现通风死角[3]。但是，目前射流通风多是全新风设计，需要较大的围井，较大的进风风机，排风风机，较高压头的射流风机，较大的进风风机室，排风风机室，同时还要考虑消声降噪。在减少机舱内风管布置位置的同时，增加了风机室、围井等的总体资源。
三、总结
机舱通风系统的三种形式，无论是哪一种，均有各自的优点和缺点，针对不同的船型，要根据具体的船型及各自总体规划和要求，来决定具体选用哪一种设计形式。
（1）机舱全新风系统设计要充分考虑进排气道设置，提前规划，并充分考虑气流组织问题，避免气流短路而出现局部高温。
（2）对于特殊情况下有密闭要求的水面船舶，可采用循环冷却加新风系统设计。
（3）射流通风的优势在于更好的扰动了舱室内的气流，使得温度场更加均匀。在总体资源允许的情况下，可最经济、有效的解决空间狭小的机舱内通风问题。
篇8：自动化控制技术在通风系统的应用
摘要:煤矿安全生产与矿井通风系统的稳定性和可靠性密切相关。采矿井通风自动化是实现矿井通风安全的重要技术手段。它在减少事故造成的损害和提高矿山安全系数方面发挥着重要作用。用自动调节控制方法，完善矿井通风过程自动控制和调整技术，可以增强矿井通风系统稳定性和可靠性，提高安全生产水平。
关键词:自动化控制;煤矿通风;技术应用
在煤矿生产中，安全问题是重中之重。而确保矿井通风系统稳定可靠是防止发生生产事故的重要举措。自动通风系统包括通风、信号、传感系统，主要由中央控制系统协调。矿井通风系统自动管理主要包括通风状态检测和环境质量监测。将自动化控制技术应用于矿井通风系统，实时监控煤矿通风系统状态，降低通风系统建设成本，充分发挥矿井通风系统自动化控制的良好性能，可以确保矿井及时调整通风系统，消除安全隐患。因此，自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用具有重要意义。
1对煤矿通风系统进行自动化控制
矿井通风系统的自动化控制和运行主要是为了保持井下通风的安全性和稳定性，通过通风巷道实现井上下空气流通，排出有毒有害气体，为工人提供安全舒适的'工作环境并保持内部空气清新。在矿山生产中，针对有毒有害气体、地温等不利于安全生产的工作条件，可通过对气体含量、温度等实时监测，如果气体含量、温度异常增加或上升，及时调整系统通风。通过高度自动化控制技术管理煤矿通风系统，控制风量计算模型，确保系统运行的安全性和可靠性。
篇9：自动化控制技术在通风系统的应用
2．1实时监控
通过实时监控，系统将收集大量的数据信息，包括主通风机等通风设施的工作状态、风量、气压变化、气体含量等，，为相应工作提供信息支持和参考。
2．2数据信息
系统通过数学曲线提供数据信息，将监控设备收集的大量信息和数据，以图形形式传输。图表代表的内容反映数据和文本变化的状态和趋势，显示数据随时间变化的趋势以及系统中不同链路的工作状态，帮助操作人员发现通风系统存在的问题，并采取相应措施来解决和处理。
2．3数据报表
自动化控制系统可帮助企业了解和掌握通风系统的运行状态，进行数据分析和共享，为企业的科学决策创造了有利条件。
2．4建立故障应答体系
如果在通风系统中发现问题，自动化控制技术将立即开始工作，确保其他通风设备安全运行并确保井下通风良好。该操作原理主要是通过中央控制中心发出的指令暂时关闭或开启通风设施，确保在通风机停止运转时及时开启备用通风机。自动化控制技术的合理应用，可以最大限度地减少人为错误，有效避免安全事故的发生。煤矿通风自动化控制系统包含信息命令和信息监视数据。通过风险控制系统的多通道信号可以分为时间系统和频率子系统。分频系统对信号具有高传输安全性，可以避免或减少故障频率。由于电路结构相对简单，在传输系统中载波频率设备可用于接收、信号传输，通过专用线路的信号传输，对组件进行信号检测。
3结束语
煤矿安全管理的过程复杂，需要根据实际情况采取针对性的应用技术，自动化控制技术在这一过程中扮演着重要的角色，能够充分提高安全管理水平，进而确保安全生产。
参考文献:
［1］任恒军．自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用［J］．现代工业经济和信息化，2018，(1)．
［2］张志忠．自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用［J］．科技资讯，2018，16(1):42－43．
［3］侯冠强．自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用研究［J］．能源与节能，2018，(2)．
［4］董晋．煤矿通风系统中的自动化控制技术应用［J］．机械管理开发，2018，33(1):90－91．
［5］王浩．煤矿通风系统中自动化控制技术的探讨［J］．机械管理开发，2018，(3)．
［6］王燕青．PLC控制技术在矿井通风机中的应用研究［J］．机械管理开发，2018，33(9):256－258.
作者：刘建伟 单位：唐山开滦林西矿业有限公司
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10.教学系统设计
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