云桂高铁革朗隧道2#横洞通风设计

张玉良（柳州铁道职业技术学院，广西 柳州 545616 ）

云桂高铁革朗隧道2#横洞通风设计

张玉良
（柳州铁道职业技术学院，广西 柳州 545616 ）

通过云桂高铁革朗隧道2#横洞采用二阶段通风设计，介绍隧道整体设计及风量、风压等相关参数计算，通风设备选型，改善了洞内工作面施工条件，对类似工程具有借鉴作用。

高速铁路；隧道；横洞；通风；设计

0　引言

云桂高速铁路（云南段）革朗隧道位于云南省富宁县境内，全长11568m，其辅助坑道2#横洞全长1018.4m，革朗隧道2#横洞通过辅助导坑施工正洞，且辅助坑道断面狭小，很难形成巷道式通风，同时无法配置大直径通风管，通风损耗极大，通风设备发挥不出最大功效。

1　总体方案

革朗隧道2#横洞工区通风分两阶段实施∶

（1）第一阶段通风在正洞施工到D2K366+880前，采用混合式通风，最大通风距离为1600m，在横洞与正洞交叉处（D2K368+480），安装2台轴流式风机向掌子面供风，在D2K368+380处安装一台排风机，同时D2K368+380至D2K366+880间，按每500m设置一处射流风机对污浊空气进行助推，加速污浊空气排放。

（2）第二阶段通风，掌子面已施工至D2K366+880处，在D2K366+930处安置两台送风机，施工至D2K366+650处设置一台排风机，且待掌子面施工至D2K366+635处设置一道风门，排风机与掌子面间每500m设置一台射流风机。

2　设计原则

（1）提高工作面的供风标准，在风量计算中各参数选取时宜坚持增加风量的取值倾向。

（2）为节约电能，必需采用较大直径的通风管道，但管道直径增大也要求较大的横洞断面满足安装管道的要求，导致工程量及投资增加，尽量采用二级调速轴流式通风机，同时射流风机的数量亦不宜过多。

3　风量计算［1］

3.1排除炮烟需风量计算

式中 t—通风时间（min）；A—爆破耗药量（kg）；b—1kg炸药有害气体生成量（L）取b=40L；S—巷道断面积（m2）；K—考虑淋水使炮烟浓度降低的系数，取0.3；L—临界长度；P—巷道计算长度范围内漏风系数。

3.2稀释和排除内燃机机械废气需风量计算

式中 k—规定单位需风量（m3/min），取3；Ni—各内燃机功率（kW）；Ti—同时工作柴油机械设备利用率系数；其中自卸汽车、装载机、砼运输车、挖掘机功率分别为250kW、150kW、250kW、150kW。洞内的行驶速度按10km/h。装碴循环时间10min，砼浇筑循环时间15min，载重车的负荷率0.8，非载重车的负荷率0.3，装载机、挖掘机负荷率0.7，设备的利用率0.8。出碴车的行车距离为1667m（10km/h×10min）；砼运输车的行车距离为2500m（10km/h×15min）；洞内最大通风长度∶1600米。正洞内车辆数量：自卸车重载2辆，自卸车空载1辆；砼运输车重车1辆，砼运输车空载1辆；挖掘机和装载机各1辆。

4　风压计算［1］

根据现场配置的2台通风机，单台通风机最长通风距离的风机选型，正洞通风长度为1600m，正洞计算风量2072.7 m3/min（ 4145.3 m3/min×0.5），取管道直径Φ1.6m，取摩擦阻力系数α=1.5×103kg/ m3，管道漏风系数：PL正洞=1.256，掌子面计算风量正洞1674.2 m3/min （3348.4×0.5），管道风阻力系数：

沿程摩擦通风阻力损失

沿程损失：

局部损失：

总损失：h总正洞= hf正洞+hx正洞=1435.86+202.51=1638.37Pa

5　风机选型［1］

2×75KW轴流风机二台，单台最大供风量为2285 m3/min，最大风压为4629Pa；55KW射流风机四台，按照500m纵向间距进行布置。

6　通风管理［2］

（1）成立通风作业小组，建立健全管理制度，确保按要求通风及关闭有关风门，防止漏风、窜风。（2）通风管安装应平顺，挂设风管要平、直、顺，接头严密，每100m平均漏风率不大于1%。

7　结语

革朗隧道2#横洞采用二阶段通风设计后，工作面的通风效果明显：洞内坑道通风速度大于0.5m/s、空气中O2含量按体积计算大于25%、CO2浓度小于0.5%，CO最高容许浓渡小于30mg/m3，符合我国铁路及有关劳动卫生标准［3］，改善洞内施工条件，积累了成功经验，取得较好的经济和社会效益。

［1］铁路隧道设计规范（TB10003-2010 ）［S］北京:中国铁道出版社.2010

［2］铁路隧道工程施工安全技术规程（TB10304-2009）［S］北京:中国铁道出版社.2009

［3］铁路隧道工程施工技术指南（Q/CR9604-2015）［S］北京:中国铁道出版社.2015

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.096

张玉良，高级工程师，主要研究方向:隧道工程与地下工程。