对长斜井和超长隧道独头掘进施工进行通风防尘方法与流程

本发明属于一种对长斜井和超长隧道独头掘进施工进行通风防尘方法。

背景技术：

1、目前国内针对隧道施工通风大多采用一种通风方式，即通过风机和风管向隧道内送风，将掌子面施工产生的污染空气吹出隧道，这种通风效果受通风距离影响较大，通风距离越长、通风效果越差，且通风时污染空气弥漫整个隧道后再从斜井排出，使掌子面施工产生的污染空气扩散污染隧道各处，空气污染严重，施工条件差。特别是独头掘进隧道空气污染更为严重，如陕南地区山体涵盖率大，长斜井和超长隧道独头掘进施工多，且多分左右隧道同掘进，左右隧道之间每间隔750m左右设一贯通的行车横洞，由于该施工区域长大隧道较多，山体复杂，长大隧道施工组织难度大，在项目施工过程中，因无洞口段落，且山体可利用空间狭隘，无法进行多个工作面进行施工，仅能通过斜井进行独头掘进，造成施工通风距离长，难度大，空气污染严重，危害施工人员健康。

2、因此，迫切需要一种对长斜井和超长隧道独头掘进施工进行通风防尘的有效方法以改善长斜井和超长隧道独头掘进施工环境。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种对长斜井和超长隧道独头掘进施工进行通风防尘方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为此, 一种对长斜井和超长隧道独头掘进施工进行通风防尘方法,包括如下步骤：

3、（1）斜井施工段施工通风防尘：在斜井施工段采用压入式通风，在斜井洞口外设置风机房，斜井施工过程中，利用一台轴流风机连接直径为1.5m软风管向斜井掌子面送风，污浊空气由施工斜井排出洞外，在施工、钻爆过程中，在掌子面开挖台车或挂布台车前、后端面上分别配置雾炮、喷淋降尘装置分隔掌子面和对污染源除尘；

4、(2)进入主洞打通左、右隧道洞之间的联络通道后，由两台轴流风机分别连接直径为1.5m软风管向左、右隧道洞掌子面送风，在左、右隧道洞掌子面与斜井口之间呈间隔距离有若干个独立射流风机协助污浊空气由联络通道经施工斜井排出洞外，在施工、钻爆过程中，在掌子面开挖台车或挂布台车前、后端面上分别配置雾炮、喷淋降尘装置分隔掌子面和对污染源除尘；

5、(3) 打通左、右隧道洞之间的第一车行横道后，采用接力式通风，在第一车行横道内用带门隔风墙、隔风墙封闭第一车行横道内一段距离，形成密闭的蓄风仓，由斜井洞口的两台轴流风机分别通过1.5m软风管向蓄风仓供新鲜空气，蓄风仓内设置若干台轴流风机，各轴流风机分别连接直径为1.5m软风内管抽取蓄风仓内新鲜空气接力向远离斜井的左、右隧道洞掌子面送风；

6、或形成密闭的蓄风仓后，由斜井洞口的一台轴流风机通过1.5m软风管分别向靠近斜井洞口的左隧道洞掌子面和蓄风仓送风，蓄风仓内设置若干台轴流风机，各轴流风机分别连接直径为1.5m软风内管抽取蓄风仓内新鲜空气接力向远离斜井的左、右隧道洞掌子面送风；

7、在左、右隧道洞掌子面与斜井口之间呈间隔距离有若干个独立射流风机协助污浊空气由联络通道经施工斜井排出洞外，在施工、钻爆过程中，在掌子面开挖台车或挂布台车前、后端面上分别配置雾炮、喷淋降尘装置分隔掌子面和对污染源除尘；

8、(4) 打通左、右隧道洞之间的第一、二车行横道后，采用接力式通风，用隔风墙封闭第一车行横道，在第二车行横道内用带门隔风墙、隔风墙封闭第二车行横道内一段距离，形成密闭的蓄风仓，由斜井洞口的两台轴流风机分别通过1.5m软风管向蓄风仓供新鲜空气，蓄风仓内设置若干台轴流风机，各轴流风机分别连接直径为1.5m软风内管抽取蓄风仓内新鲜空气接力向远离斜井的左、右隧道洞掌子面送风；

9、或形成密闭的蓄风仓后，由斜井洞口的一台轴流风机通过1.5m软风管分别向靠近斜井洞口的左隧道洞掌子面和蓄风仓送风，蓄风仓内设置若干台轴流风机，各轴流风机分别连接直径为1.5m软风内管抽取蓄风仓内新鲜空气接力向远离斜井的左、右隧道洞掌子面送风；

10、在左、右隧道洞掌子面与斜井口之间呈间隔距离有若干个独立射流风机协助污浊空气由联络通道经施工斜井排出洞外，在施工、钻爆过程中，在掌子面开挖台车或挂布台车前、后端面上分别配置雾炮、喷淋降尘装置分隔掌子面和对污染源除尘；

11、(5) 采用接力式通风，将密闭蓄风仓设在靠近左、右隧道洞掌子面己打通的车行横道内，用隔风墙封闭其余己打通的各车行横道，其余重复步骤(4)；

12、(6)在一侧隧道实现贯通后，采用巷道式通风，用隔风墙封闭已通隧道至斜井及另一未通隧道空间、封闭联络通道、封闭己打通的各车行横道、开通靠近左、右隧道洞掌子面己打通的一个车行横道，在靠近已开通车行横道处的已通隧道处设隔风墙封闭该处已通隧道，隔风墙上设2台轴流风机，2台轴流风机分别连接直径为1.5m软风内管穿过隔风墙向左、右隧道大里程掌子面送风，利用已贯通隧道段落通过轴流风机和软风管将新鲜空气经靠近已贯通隧道段落的车行横洞送入左右隧道大里程掌子面方向，污浊空气经相通左、右隧道大里程掌子面的己开通车行横洞、未通隧道、斜井排出；

13、在污浊空气排除路线上呈间隔距离有若干个独立射流风机协助污浊空气由斜井排出洞外，在施工、钻爆过程中，在掌子面开挖台车或挂布台车前、后端面上分别配置雾炮、喷淋降尘装置分隔掌子面和对污染源除尘；

14、(7)重复步骤(6)至超长隧道独头掘进施工完成。

15、作为上述技术方案的进一步描述：所述的喷淋降尘装置由导水管、雾化喷头、导管、压水泵和储水箱所组成，导水管呈半圆形且为两端口封闭，导水管周边呈间隔距离设有若干个雾化喷头,导水管的一侧设进水管, 导管通过阀门连通进水管与第一压水泵出口，第一压水泵进口通过导管相通储水箱，第二压水泵出口通过导管相通各雾炮进水口，第二压水泵进口通过导管相通储水箱。

16、作为上述技术方案的进一步描述：左、右隧道的出渣路线与污浊空气排出洞外路线相同。

17、作为上述技术方案的进一步描述：所述的喷淋降尘装置位于开挖台车或挂布台车后端面上，带雾化喷头的导水管通过连杆固定在开挖台车或挂布台车后端面，储水箱和压水泵位于开挖台车或挂布台车架上，至少四台雾炮分别配置在开挖台车或挂布台车前端面上下两侧边上，雾炮的出口面向掌子面。

18、作为上述技术方案的进一步描述：所述的相邻的两独立射流风机之间的距离为25m～30m。

19、作为上述技术方案的进一步描述：所述的隔风墙为封闭阻断车行横道或隧道截面空间的支架和位于支架侧面的封板或塑料布，隔风墙一侧带门形成带门隔风墙。

20、作为上述技术方案的进一步描述：所述独立射流风机沿联络通道、车行横道或隧道无障碍一侧布设，相邻两独立射流风机之间位于同一直线上。

21、作为上述技术方案的进一步描述：所述的软风管、软风内管布设在联络通道、车行横道或隧道侧边距地面1.8m高的侧壁中部上，侧壁中部上设三角支架，相邻两三角支架上呈间隔距离设两支撑钢筋，软风管或软风内管固定在三角支架上的两支撑钢筋之间。

22、作为上述技术方案的进一步描述：所述的密闭的蓄风仓长度为12～16m。

23、本发明与已有技术相比具有以下优点和积极效果：

24、（1）本发明能保证长斜井和超长隧道独头掘进施工中将洞内污浊空气进行有效净化排出，保障了隧道洞内施工环境，提高了施工效率，具有施工效率高、综合成本低、净化效果显著的优点。本发明在隧道掘进前期采用压入式通风和雾化分割净化掌子面灰尘形式并通过增加压入式通风和独立通风机形式保证隧道内空气净化效果。在隧道掘进中期采用接力式通风和雾化分割净化掌子面灰尘形式，将密闭蓄风仓设在靠近左、右隧道洞掌子面己打通的车行横道内，用隔风墙封闭其余己打通的各车行横道，采用接力式通风形式保证隧道内空气净化效果。在隧道掘进后期采用巷道式通风，用隔风墙封闭已通隧道至斜井及另一未通隧道空间、封闭联络通道、封闭己打通的各车行横道、开通靠近左、右隧道洞掌子面己打通的一个车行横道，利用已贯通隧道段落通过轴流风机和软风管将新鲜空气经靠近已贯通隧道段落的车行横洞送入左右隧道大里程掌子面方向，再雾化分割净化掌子面灰尘形式保证隧道内空气净化效果。

25、本发明使隧道内洁净空气与污浊空气分道有序流通，保证隧道内空气净化效果优良，同时有效保障了作业人员职业健康。

26、（2）本发明能保证隧道内空气优良，测试表明本发明隧道内施工时(施工、钻爆后30min距掌子面100m)，隧道内空气质量为：氮氧化物(換算成no2)浓度4.2～4.5mg/m3、臭氧浓度23～50微克/ m3、一氧化碳浓度6.2～8.3mg/m3、含有10%以下游离sio2的粉尘浓度6.8～9.5 mg/m3、温度45～50%、温度25～26.5c0,含氧量20.69%，空气质量指数为45～95，隧道内空气质量为优良。而传统方法施工的空气质量指数为165～250，隧道内空气质量为中重度污染。本发明利于降低隧道内空气指数，利于施工人员健康。

27、（3）本发明有结构简单，易于安装和拆分，施工时省工省力、速度快、节省材料、节省成本，节约了施工工期和实用性强的优点。