瓦斯隧道施工通风专项方案

1 工程概况

1.1 地理位置

新建****位于甘肃、四川、陕西及重庆境内，北起兰州枢纽，向南经甘肃的榆中、渭源、漳县、岷县、宕昌、陇南后通过陕西省边界进入四川省，经广元、苍溪、阆中、南部、南充后，分别经渭沱、广安接入重庆枢纽。

本标段为土建施工****标段，线路自本标段起点**606+710起，终点**615+725。主要工程为****隧道，全长8270.9m；隧道进口位于****，隧道出口位于*****。

1.2 工程简况

****隧道起止里程为*****，全长******m，为双线隧道。本隧道设进出口平行导坑辅助施工，平行导坑中线与左线线路中线平行，间距30m。根据设计资料显示，**607+800~**610+050、**613+350~**614+950段为高瓦斯段落，其余段落为低瓦斯区。隧道进口平导起止里程为P**607+390~P**610+050，长***m（不包括横通道）；隧道出口平导起止里程为P**615+592~P**613+350，长*****2m（不包括横通道）。

1.3 总体施工方案

****隧道分三个工区组织施工：

⑴隧道进口工区：计划施工任务为**607+329.1~**610+180段2850.9m，设计为高瓦斯工区。隧道进口由进口平导掘进直接进入隧道正洞（**607+460处，Ⅲ级围岩）后，分三个掘进工作面组织施工，即进口平导、隧道进口重庆向和广元向掘进工作面；隧道平导掘进完成后进入隧道正洞向重庆向掘进，直至正洞贯通。

⑵隧道出口工区：施工任务为**613+230~**615+600段2370m，设计为高瓦斯工区。隧道出口设两个掘进工作面，即隧道出口平导掘进工作面和正洞掘进工作面，隧道平导掘进完成后进入隧道正洞向重庆向掘进，直至正洞贯通。

⑶斜井工区：计划施工任务为**610+180~**611+680段（兰州向）1500m和**611+680~**613+230段（重庆向）1550m，设计为低瓦斯工区；为满足合同工期要求，降低高瓦斯隧道施工通风难度，缩短隧道进出口通风距离，在**611+680处线路右侧增设一斜井，斜井长约700米，斜井综合坡度9.9%。根据设计资料，**610+050～**613+350为低瓦斯区，故采用无轨运输双车道断面形式，压入式通风。施工用电及施工设备均采用防爆型。

2 通风设计依据

施工通风是隧道施工的重要工序之一，是高瓦斯隧道安全施工的关键。合理的通风系统、理想的通风效果是实现隧道快速施工、保障施工安全和施工人员身心健康的重要保证。根据以往隧道通风经验及对当前通风设备技术性能的调研结果，按照自成体系的原则，综合考虑施工过程中可能出现的情况，制定隧道通风方案。

2.1 通风设计依据

⑴ ********标****隧道施工图；

⑵《铁路瓦斯隧道技术规范》（TB10120-2002）；

⑶《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）；

⑷《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）；

⑸《煤矿安全规程》（国家煤矿安全监察局18号令）、《防治煤与瓦斯突出规定》（生产监督管理总局令第19号）等煤矿现行有关规范、规程等。

2.2 通风设计标准

隧道在整个施工过程中，作业环境应符合下列职业健康及安全标准：

⑴空气中氧气含量，按体积计不得小于20%。

⑵粉尘容许浓度，每立方米空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg。每立方米空气中含有10%以下的游离二氧化硅的矿物性粉尘不得大于4mg。

⑶瓦斯隧道装药爆破时，爆破地点20m内，风流中瓦斯浓度必须小于1.0%；总回风道风流中瓦斯浓度应小于0.75%。

开挖面瓦斯浓度大于1.5%时，所有人员必须撤至安全地点并加强通风。

⑷有害气体最高容许浓度：

一氧化碳最高容许浓度为30mg/m3；在特殊情况下，施工人员必须进入开挖工作面时，浓度可为100mg/m3，但工作时间不得大于30min；

二氧化碳按体积计不得大于0.5%；

氮氧化物（换算成NO2）为5mg/m3以下。

⑸隧道内气温不得高于28℃。

⑹隧道内噪声不得大于90dB。

⑺隧道施工通风应能提供洞内各项作业所需的最小风量，每人应供应新鲜空气4m3/min。

⑻瓦斯隧道施工中防止瓦斯集聚的风速不得小于1m/s。

3 通风设计的原则

3.1 通风系统

3.1.1瓦斯隧道各掘进工作面都必须采用通风，严禁任何两个工作面之间串连通风。

3.1.2瓦斯隧道需要的风量，须按照爆破排烟、同时工作的最多人数以及瓦斯绝对涌出量分别计算，并按允许风速进行检验，采用其中的最大值。

3.1.3瓦斯隧道施工中，对瓦斯易于集聚的空间和衬砌模板台车附近区域，可采用空气引射器气动风机等设备，实施局部通风的办法，以消除瓦斯聚集。

3.1.4瓦斯隧道在施工期向，应实施连续通风。因检修、停电等原因停机时，必须撤出人员，切断电源。恢复通风前，必须检查瓦斯浓度，压入式局部通风机及其开关地点附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时，方可人工开动局部通风机。

3.1.5采用平行导坑作回风道时，除用作回风的横通道外，其他不用的横通道应及时封闭，留作运输用的横通道应设两道风门。

3.1.6瓦斯隧道各工区在贯通前，应做好风流调整的准备工作。贯通后，必须调整通风系统，防止瓦斯超限，待通风系统风流稳定后，方可恢复工作。

3.2 通风设备

3.2.1压入式通风机必须装设在洞外或洞内新风流中，避免污风循环。瓦斯工区的通风机应设两路电源，并装设风电闭锁装置，当一路电源停止供电时，另一路应在15min内接通，保证风机正常运转。

3.2.2瓦斯工区，必须有一套同等性能的备用通风机，并经常保持良好的使用状态。

3.2.3瓦斯突出隧道掘进工作面附近的局部通风机，均应实行专用变压器、专用开关、专用线路及风电闭锁、瓦电闭锁供电。

3.2.4瓦斯隧道应采用抗静电、阻燃的风管。风管口到开挖面的距离应小于5m，风管百米漏风率应不大于2%。

4 通风方案

4.1 斜井工区通风

4.1.1 通风方案

⑴斜井工区施工通风第一阶段

斜井施工独头掘进长度超过150m时，采用压入式机械通风。

图1 斜井压入式通风方式示意图

⑵斜井工区施工通风第二阶段

斜井施工隧道正洞大小里程方向小于300m时，采用2台轴流式通风机压入式通风。如图2所示。

图2 斜井施工通风第二阶段压入式通风示意图

⑶斜井工区施工通风第三阶段

斜井施工隧道正洞大小里程方向大于300m时，采用2台轴流式通风机压入式通风。为了消除斜井与正洞交汇处形成涡流现象，加速风速，在斜井和交汇处设置防爆型射流风机辅助通风。当风筒压入通风超过1500m时，为确保压入风流速，采取风筒接轴流风机串联通风，隧道正洞与交汇处间隔1000m安装1台防爆射流风机辅助通风。如图3所示。

图3 斜井施工通风第三阶段压入式通风示意图

4.1.2 风量和风压计算

⑴计算参数

按照《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）的规定，结合施工组织，计算参数如下：

①供给每人的新鲜空气量按m=4m3/min计；

②按照分部开挖的最不利因素，坑道施工通风最小风速按Vmin=0.25m/s计；

③隧道内气温不超过28℃；

④正洞最大开挖面积按SZ=126m2计（Ⅲ级围岩全断面开挖）；

⑤正洞上断面开挖爆破一次最大用药量A=180kg（Ⅲ级围岩全断面开挖，每循环进尺2m）；

⑥正洞放炮后通风时间按t=20min计；

⑦风管百米漏风率β＝1％，风管内摩擦阻力系数为λ＝0.0078。

⑵风量计算

根据设计图纸要求，本工区隧道施工均采用无轨运输，且每个工作面均采用供风，且供风长度为2250m，即通过斜井向出口掘进斜井+正洞的施工长度。

①按洞内允许最小风速要求计算风量

Q风速=Vmin×SZ×60s=0.25×126×60s=10(m3/min)

②按洞内同时工作的最多人数计算风量

Q人员=4×m×1.2=4×100×1.2=480(m3/min)

m－坑道内同时工作的最多人数，正洞按100人计。

③按洞内同一时间爆破使用的最多炸药用量计算风量

Q炸药=(5×A×b)/t=(5×180×40)/20=1800(m3/min)

b——公斤炸药爆破时所构成的一氧化碳体积，取40L。

④按瓦斯绝对涌出量计算

Q瓦＝K2·Q绝／（Bｇ允－Bｇ送）＝1.6×3.03/0.005=970m3/min

式中：K2—风量备用系数，考虑隧道掘进断面不平、风筒漏风、瓦斯泄漏不均衡等因素，取K2＝1.6；

Q绝—瓦斯绝对涌出量，取实测数据，可先取炮台山参考值3.03m3/min，在施工中按实测值进行调整；

Bｇ允—工作面允许瓦斯浓度，根据煤矿安全规程取0.5%；

Bｇ送—送入风流中瓦斯浓度，新鲜风流瓦斯浓度为0。

⑤按洞内使用内燃机械计算风量

计算公式：Q内燃=Q0×ΣP

式中：ΣP——进洞内燃机械马力总数。

该隧道洞内内燃动力在出渣时期有ZLC50侧卸式装载机和CQ1261T自卸汽车。其中侧卸式装载机2台，最大功率162kw，计算功率145kw；4台自卸车（满载车2台，空车3台），满载功率按110kw，计算功率99kw，空车计算功率按满载80%计，即79kw。则需要风量为：

Q内燃=Q0×ΣP=3×(145×2+99×2+79×2)=1938m3/min

Q需=max（Q风速、Q人员、Q瓦、Q炸药、Q内燃）=1938 m3/min

⑶风管漏风损失修正风量

洞外风机通过在斜井与正洞交叉处，为工作面供风，通风计算取最大通风长度L＝2250m。风管百米漏风系数β为1%，风机所需风量为Q机为：

B=L/100=2250/100=22.5

A=（1-β）B=（1-0.01）22.5=0.78

Q机= Q需/A=1938/0.78=2485m3/min

⑷风压计算

C=ρ×L=1×2250=2250；W=C/2D=2250/(2×1.5)=750

S风管=πD2/4=1.77m2；= Q需/S风管=2485/1.77=1403m/min

H摩=λ×W×2=0.0078×750×14.032=1152Pa

式中：ρ——空气密度，按ρ=1.0kg/m3计。

——风管内平均风速。

系统风压，为简化计算，取H=1.2H摩

H=1.2 H摩=1.2×1152=1382Pa

4.1.3 风机选型

长大隧道通风，主要需要轴流风机和射流风机两种。

根据上述Q机、H的计算结果，参考风机性能曲线选择分机，要求风量、风压处于被选择分机的高效区内，即η＝0.8为佳。

SDF©- NO13型轴流流风机功率为2×132kW，压力为920～5950Pa＞H(1382Pa)，高效流量2710m3/min＞Q机（2485m3/min）。因此风机选用SDF©- NO13型轴流流风机，配以φ1500mm软质风管。

风管采用φ1500mm软质双抗（抗燃烧、抗静电）风管，每节30m，具有风阻小、漏风低，强度高等优点。

射流风机选用（B）SSF-No11.2/37型，该型风机功率37kW，出口风速37.7m/s，风量37.4m3/s，共计需要4台。

4.2 隧道进（出）口工区通风

4.2.1 通风方案

隧道进（出）口工区设计为高瓦斯工区，巷道式通风。按照实施性施工组织设计,巷道式通风是在平行导坑口设置风门安装主风机将污浊空气抽出,新鲜空气由正洞流入,洞内用风机将正洞的新鲜空气送至不同工作面,形成循环风流。

本方案在巷道式通风中引进了射流技术,用小功率射流风机代替平导口的大功率主风机,在平行导坑口和隧道正洞不设风门,实现无障碍封堵,提高了隧道通风质量和运输能力,降低了隧道通风成本,改善了隧道运输条件。通风系统安装简单,操作方便。在平行导坑内布置射流风机,使新鲜空气由平导进入。在平导、横通道新鲜风流中布置轴流风机,通过风管向平导、正洞前方的工作面作压入式通风,污浊空气通过最前面的横通道由正洞排出,形成循环风流。

⑴ 隧道施工通风第一阶段

以隧道出口为例进行详细说明。在隧道洞口低瓦斯段（**615+000~**615+600）600m。隧道正洞、平导分别配置2台通风机，均采用压入式通风。如图4所示。平导完成9#、10#横通道掘进支护后，为防止有害有毒气体在横通道内积聚，施工第一阶段应将9#横通道两侧设置风门，10#横通道内安装局扇通风。

⑵ 隧道施工通风第二阶段

当平导10#通道与隧道正洞贯通后，将隧道正洞通风机移至9#横通道内，通过风筒向隧道正洞工作面压入通风，污浊风流通过隧道正洞排出洞外，为防止污浊风流在9#横通道形成涡流，在9#横通道与正洞之间轴流式通风机前设置风门。

平导压入式通风机移至平导内，安装距离10#横通道不得小于20m（洞口方向一侧），通过通风管向平导工作面压入通风，污浊风流通过10#横通道排入隧道正洞，经隧道正洞排出洞外。为防止污浊风流沿平导回流，在10#通道设置矿用局扇向隧道正洞加速污浊风流动速度。本阶段直至11#横通道与隧道正洞贯通为止。

⑶ 隧道施工通风第三阶段

当平导11#通道与隧道正洞贯通后，将隧道正洞通风机移至10#横通道内，通过风筒向隧道正洞工作面压入通风，污浊风流通过隧道正洞排出洞外，为防止污浊风流在10#横通道形成涡流，在10#横通道与正洞之间轴流式通风机前设置风门。为防止瓦斯在9#横通道积聚，9#横通道两端设置风门（或封闭）。

平导压入式通风机安装到距离11#横通道不得小于20m（洞口方向一侧），通过通风管向平导工作面压入通风，污浊风流通过11#横通道排入隧道正洞，经隧道正洞排出洞外。为防止污浊风流沿平导回流，在11#通道设置矿用局扇向隧道正洞加速污浊风流动速度。本阶段直至12#横通道与隧道正洞贯通为止。

为加快风流流速。一是，在平导新鲜风流中距平导通风机后方15m处安装1台防爆射流风机，加速新鲜风流在平导的流速。二是，在距隧道洞口300m污浊风流中安

图4 隧道出口施工通风第一阶段

图5 隧道出口施工通风第二阶段

图6 隧道出口施工通风第三阶段

图7 隧道出口施工通风第四阶段

装1台防爆射流风机，加速污浊风流向洞外排出的流速。

详见图6《隧道施工通风第三阶段》示意图。

⑷隧道施工通风第四阶段

当平导12#通道与隧道正洞贯通后，将隧道正洞通风机移至11#横通道内，通过风筒向隧道正洞工作面压入通风，在11#横通道与正洞之间轴流式通风机前设置风门。为防止瓦斯在9、10#横通道积聚，横通道两端设置风门（或封闭）。

平导压入式通风机安装到距离11#横通道不得小于20m（洞口方向一侧），通过通风管向平导工作面压入通风，污浊风流通过12#横通道排入隧道正洞，经隧道正洞排出洞外。为防止污浊风流沿平导回流，在12#通道设置矿用局扇向隧道正洞加速污浊风流动速度。本阶段直至13#横通道与隧道正洞贯通为止。

为加快风流流速。一是，在平导新鲜风流中距平导通风机后方15m处安装1台防爆射流风机，加速新鲜风流在平导的流速。二是，在距隧道洞口300m污浊风流中安装1台防爆射流风机，在洞内间隔1000m增设1台防爆射流风机，加速污浊风流向洞外排出的流速。

详见图7 《隧道施工通风第四阶段》示意图。

⑸隧道施工通风第五阶段

当平导13#通道与隧道正洞贯通后，将隧道正洞通风机移至12#横通道内，通过风筒向隧道正洞工作面压入通风，在12#横通道与正洞之间轴流式通风机前设置风门。为防止瓦斯在9、10、11#横通道积聚，横通道两端设置风门（或封闭）。

平导压入式通风机安装到距离12#横通道不得小于20m（洞口方向一侧），通过通风管向平导工作面压入通风，污浊风流通过13#横通道排入隧道正洞，经隧道正洞排出洞外。为防止污浊风流沿平导回流，在13#通道设置矿用局扇向隧道正洞加速污浊风流动速度。

为加快风流流速。一是，在平导新鲜风流中距平导通风机后方15m处安装1台防爆射流风机，加速新鲜风流在平导的流速。二是，在距隧道洞口300m污浊风流中安装1台防爆射流风机，在洞内间隔1000m增设1台防爆射流风机，加速污浊风流向洞外排出的流速。

详见图8 《隧道施工通风第五阶段》示意图。

图8 隧道出口施工通风第五阶段

图9 隧道出口施工通风第六阶段

图10 隧道出口施工通风第七阶段

图11 隧道出口施工通风第八阶段

⑹隧道施工通风第六阶段

当由平导14#通道进入隧道正洞施工后，采取设在平导内的轴流风机压入式通风，为加快风流流速在14#平导内设防爆射流风机辅助通风；隧道正洞通风方式同第五阶段。本阶段直至隧道正洞与14#横通道贯通为止。

详见图9 《隧道施工通风第六阶段》示意图。

⑺隧道施工通风第七阶段

当平导14#通道与隧道正洞贯通后，将隧道正洞通风机移至14#横通道内，通过风筒向隧道正洞工作面压入通风，在14#横通道与正洞之间轴流式通风机前设置风门。为防止瓦斯积聚，其它各横通道两端设置风门（或封闭）。为加快风流流速，在距隧道洞口300m污浊风流中安装1台防爆射流风机，在洞内间隔1000m增设1台防爆射流风机（共计布置2台），加速污浊风流向洞外排出的流速。

详见图10 《隧道施工通风第七阶段》示意图。

⑻隧道施工通风第八阶段

当隧道正洞贯通后，在14#横通道设防爆射流通风机向正洞内送风。此外，新鲜风流通过隧道出口，向斜井排风。为防止瓦斯积聚，其它各横通道两端设置风门（或封闭）。为加快风流流速，将距隧道洞口300m污浊风流中安装1台防爆射流风机，在洞内间隔1000m增设1台防爆射流风机（共计布置3台），并在斜井与正洞交汇处设1台射流风流，加速污浊风流通过斜井排出。 

详见图11 《隧道施工通风第八阶段》示意图。

4.2.2 风量和风压计算

隧道正洞进口施工均按无轨运输，采用巷道通风，隧道正洞和平导均不设风门，设射流风机辅助通风的混合通风模式。隧道正洞通过风筒压入式向工作面通风的最大长度不超过3个横通道间距，按700m计。隧道正洞风量计算参数同斜井正洞。

⑴隧道正洞风管漏风损失修正风量

洞外风机通过在斜井与正洞交叉处，为工作面供风，通风计算取最大通风长度L＝700m。风管百米漏风系数β为2%，风机所需风量为Q机为：

B=L/100=700/100=7

A=（1-β）B=（1-0.02）7=0.87

Q机= Q需/A=1938/0.87=2228m3/min

⑵风压计算

C=ρ×L=1×700=700；W=C/2D=700/(2×1.5)=233

S风管=πD2/4=1.77m2；= Q需/S风管=2228/1.77=1259m/min

H摩=λ×W×2=0.0078×233×12.592=288Pa

式中：ρ——空气密度，按ρ=1.0kg/m3计。

——风管内平均风速。

系统风压，为简化计算，取H=1.2H摩

H=1.2 H摩=1.2×288=346Pa。

⑶平导风量及风压计算

①计算参数：

按照《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）的规定，结合施工组织，计算参数如下：供给每人的新鲜空气量按m=4m3/min计；按照分部开挖的最不利因素，坑道施工通风最小风速按Vmin=1m/s，因平导断面较小，不利于瓦斯稀释，按瓦斯积聚最小风速为依据；隧道内气温不超过28℃；正洞最大开挖面积按SZ=18m2计（Ⅲ级围岩全断面开挖）；正洞上断面开挖爆破一次最大用药量A=90kg（Ⅲ级围岩全断面开挖，每循环进尺3m）；正洞放炮后通风时间按t=20min计；风管百米漏风率β＝1％，风管内摩擦阻力系数为λ＝0.0078，风筒直径为1.0m。

②风量计算

按洞内允许最小风速要求计算风量

Q风速=Vmin×SZ×60s=1.0×18×60s=1080(m3/min)

按洞内同时工作的最多人数计算风量

Q人员=4×m×1.2=4×40×1.2=192(m3/min)

m－坑道内同时工作的最多人数，正洞按40人计。

按洞内同一时间爆破使用的最多炸药用量计算风量

Q炸药=(5×A×b)/t=(5×90×40)/20=900(m3/min)

b——公斤炸药爆破时所构成的一氧化碳体积，取40L。

按瓦斯绝对涌出量计算

Q瓦＝K2·Q绝／（Bｇ允－Bｇ送）＝1.6×3.03/0.005=970m3/min

式中：K2—风量备用系数，考虑隧道掘进断面不平、风筒漏风、瓦斯泄漏不均衡等因素，取K2＝1.6；

Q绝—瓦斯绝对涌出量，取实测数据，可先取炮台山参考值3.03m3/min，在施工中按实测值进行调整；

Bｇ允—工作面允许瓦斯浓度，根据煤矿安全规程取0.5%；

Bｇ送—送入风流中瓦斯浓度，新鲜风流瓦斯浓度为0。

按洞内使用内燃机械计算风量

计算公式：Q内燃=Q0×ΣP

式中：ΣP——进洞内燃机械马力总数。

该隧道洞内内燃动力在出渣时期有ZLC50侧卸式装载机和CQ1261T自卸汽车。其中侧卸式装载机1台，最大功率162kw，计算功率145kw；3台自卸车（满载车1台，空车2台），满载功率按110kw，计算功率99kw，空车计算功率按满载80%计，即79kw。则需要风量为：

Q内燃=Q0×ΣP=3×(145+99+79×2)=1206m3/min

Q需=max（Q风速、Q人员、Q瓦、Q炸药、Q内燃）=1206 m3/min

③风管漏风损失修正风量

通风计算取最大通风长度L＝800m。风管百米漏风系数β为1%，风机所需风量为Q机为：

B=L/100=800/100=8

A=（1-β）B=（1-0.02）8=0.92

Q机= Q需/A=1206/0.92=1311m3/min

⑷风压计算

C=ρ×L=1×800=800；W=C/2D=800/(2×1.5)=267

S风管=πD2/4=0.785m2；= Q需/S风管=1311/0.785=1670m/min

H摩=λ×W×2=0.0078×267×16.72=581Pa

式中：ρ——空气密度，按ρ=1.0kg/m3计。

——风管内平均风速。

系统风压，为简化计算，取H=1.2H摩

H=1.2 H摩=1.2×581=697Pa

4.2.3 风机选型

瓦斯隧道必须建立测风制度，每10天进行1次全面测风。对掘进工作面和其他用风地点，应根据实际需要随时测风，每次测风结果应记录并写在测风地点的记录牌上。应根据测风结果采取措施，进行风量调节。必须有足够数量的通风安全检测仪表。仪表必须由国家授权的安全仪表计量检验单位进行检验。

5.1 风速测定

5.1.1仪器

对于隧道中的风速，一般应选用中速风表（0.5～10m/s）或低速风表（0.3～5m/s）进行测定。中速风表一般为翼式风表，图A1为AFC—121型翼式风表，测量时，手指按下启动杆，风表指针回到零位，手指放开后红色计时指针开始转动，此时风表指针也开始计数，经1min后风速指针停止转动，计时指针转到初始位置也停止转动，风速指针所示数值即为表速，单位为：格/min。

5.1.2风速测定要求

由于空气具有粘性和隧道洞壁壁面有一定的粗糙度，使得洞内空气在流动时会产生内外摩擦力，导致了风速在隧道断面上的分布并非是均匀的。风速在洞壁周边处风速最小，从洞壁向隧道轴心方向，风速逐渐增大。通常在隧道轴心附近风速最大。在测量隧道平均风速时，如果把风速计（风表）停留在洞壁附近，测量结果将较实际值偏小；风速计位于隧道轴心位置时又使测量结果偏大，因此测定隧道平均风速时，不能使风速计停在某一固定点，而应该在隧道横断面上按着一定路线均匀地测定，其数据才能真实地反映出隧道的平均风速。

为了测得隧道平均风速，测风时可按定点法（即将隧道断面分为若干格、风表在每格内停留相等的时间）进行测定，然后求算出平均风速。图A2所示为风速测定点布置示意图。

图A1 AFC—121型中速翼式风表

1—开关闸板；2—回零推杆；3—表头；4—外壳；5—底坐；6—风轮；7—提环

5.1.3用机械式风表测量隧道平均风速步骤如下：

a、进入隧道内测风时，首先要估测隧道内的风速，然后再选用相应量程的风表进行测定；

b、取出风表和秒表。将风表指针回零，然后使风表迎着风流，并与风流方向垂直，待翼轮转动正常后，同时打开风表的计数器和秒表，在巷道内每个点每次测定1min的时间，然后关闭秒表和风表，读取风表指针读数（格/min），并作记录；

c、在某一断面进行测风时，每个测定点测风次数应不少于三次，每次测量误差不应超过5％，然后取三次测风结果的平均值（格/min）。如果测量误差大于5％，说明测风结果不符合要求，需追加一次测风；

d、在测得隧道内风速后，还必须用皮尺或钢尺细致地量出测风地点的隧道各部尺寸，计算出测风处的隧道断面积；

e、把测风数据和隧道参数记录于表A1之中。

图A2  风速测定点布置图

表A1  测风记录表

5.1.4计算表速和隧道的平均风速

a、风表表速按下式进行计算

式中： V表——测得的表速，格/s；

n——三次测风风表刻度盘读数的平均值，格/s；

t——测风时间，s。一般为60s。

b、根据计算出的表速，查看风表校正曲线，可求得隧道内平均风速。

5.2 隧道通风量计算

根据测量出的隧道参数计算出隧道断面积 ，然后求算出通过的风量。

式中：Q——通过隧道的风量，m3/s；

S——断面积，m2；

v ——隧道内内平均风速，m/s。

5.3 瓦斯浓度的测定    

在隧道内断面每个测定风速的测点使用瓦斯检定器测定瓦斯浓度，为了安全起见，以测定的最大瓦斯浓度值作为该处的瓦斯浓度。

使用瓦斯检定器测量时应注意下列问题：

a、测量瓦斯一定要在隧道风流范围内进行。隧道风流划定的范围是距顶、帮、底各为200mm的空间。

b、仪器应定期检修、校正。

c、使用仪器必须养成轻拿轻放的习惯，避免仪器受振动和碰撞。

d、在测定工作中，如果仪器发生故障，必须由专职人员进行修理。

5.4 隧道瓦斯绝对涌出量计算

隧道瓦斯绝对涌出量以隧道实际风量和瓦斯浓度为基础来进行计算。

隧道瓦斯涌出量Q为：

式中： —— 隧道的绝对瓦斯涌出量，m3/min；

q —— 隧道的测定风量，m3/min；

C —— 测定隧道断面处的瓦斯浓度，％。

6 施工通风安全措施

6.1 施工通风安全管理措施

以“合理布局，优化匹配，防漏降阻，严格管理、确保效果”20字方针，作为施工通风管理的指导原则，强化通风管理。

6.1.1 施工通风安全组织机构

1、瓦斯隧道施工项目经理部必须建立以项目经理为第一责任人的安全生产管理机构。

2、建立瓦斯监控、检测组织系统，测定气象参数、瓦斯浓度、风速、风量等参数。低瓦斯工区可用便携式瓦检仪，高瓦斯工区和瓦斯突出工区除便携式瓦检仪外，尚应配置高浓度瓦检仪和瓦斯自动检测报警断电装置。

3、建立以岗位责任制和奖惩制为核心的通风管理制度和组建专业通风班组，通风班组全面负责风机、风管的安装、管理、检查和维修，严格按照通风管理规程及操作细则组织实施。项目部定期根据通风质量给予通风班组兑现奖惩办法。

6.1.2 施工通风主要岗位风险管理标准及管理措施

1、测风员风险管理标准及管理措施

⑴危险源：风表选择不准确；风表不完好；作业环境不完好；测风地点不符合规定，人员操作不熟练；测量数据记录不准确或测风报表填写不正确。

⑵管理标准：

测风时，测风员根据风速的大小选择相应量程的风表进行测风。

隧道每10天至少进行1次全面测风，测风地点、位置、测风周期必须符合有关规定。测风应在专门的测风站进行，在无测风站的地点测风时，要选择测风断面规整、无片帮、空顶、无障碍物、无淋水和前后10m内无拐弯的巷道。

测风员在同一地点测风时要测量3次，每次测量结果误差不超过5％，否则加测一次，结果取平均值。每次测量结束，测风人员必须将测量数据准确地填写在测风记录手册和记录牌板上，并编制通风旬报。

每次测量结束，测风员、瓦检员必须将测量数据及时填写在记录手册上并汇报。严格按反风程序的时间汇报。两人要相互配合。

⑶管理措施：

分工区管理人员随时对测风员测风时选择的风表进行检查，发现选择的风表不符合规定，进行处罚。

测风员必须经过培训，取得安全技术工种操作资格证后，持证上岗。.熟悉所用风表和其它仪器的性能和参数。熟悉隧道通风系统，掌握各用风地点所需风量。

测风时要避开隧道内内行人、行车频繁的时间，避开附近风门开、关频繁时间，测风时不得有人员、车辆经过。

项目部安质部每旬对测风员所测量的数据与现场的实际风量进行一次校核，发现与现场出入大，应重新测风。

分工区技术人员将测风员、瓦检员汇报上的数据进行核查，发现误差大，责令其重新测量。

利用班前会教育员工遵守纪律、增强时间观念。

2、主要通风机司机风险管理标准及管理措施

⑴主要危险源：操作高压电气设备时，未按要求佩戴绝缘用具。未对风机主要部位进行详细检查。未按开停机顺序操作。

⑵管理标准：

必须经过培训并考试合格持证上岗。熟悉通风机结构性能、工作原理、技术特征、供电系统和控制回路，以及通风系统和各风门的用途等情况，能操作。

作业前必须进行本岗位危险源辨识。遵守劳动纪律，认真填写工作日志，不做与本职工作无关的事情。 

     当主要通风机发生故障停机时，备用通风机必须在15min内启动，并正常运转。 

      ⑶管理措施：

 不得随意变更保护装置的整定值。 操作高压电气设备时应用绝缘工具，并按规定的操作顺序进行。 

    除故障紧急停机外，严禁无请示停机。

严格按照上级命令进行通风机的启动、停机操作。 

6.1.3 通风管理制度

1、 一般规定

⑴风机操作人员必须经过培训、考核合格后方能上岗作业，必须严格遵守风机的操作规程，熟悉通风系统性能。

⑵隧道通风系统必须经过验收合格后方可投入正常运行，运行期间应加强巡视及维护工作，保证通风系统各项性能、技术指标达到设计要求。

⑶保证隧道24小时连续不间断通风，风量、风压必须满足规范和施工组织设计要求，不得随意停风。

⑷风机设置两路电源并装设风电闭锁装置，确保正在使用的通风机出现故障后能在15min内启动备用通风机，保证隧道通风和正常作业不受影响。

⑸对易形成瓦斯聚积的部位必须采取局部通风，当停风区中瓦斯浓度不超过1%时，并在压入式局部通风机及其开关地点附近6m以内风流中的瓦斯浓度均不超过0.5%时，方可人工开动局部通风机。

2、通风系统定期检查制度

⑴工区组织每周对通风系统进行检查，架子队长每天对通风系统必须作例行检查，通风工必须做好日常巡查。

⑵通风系统运行正常后，每10天进行一次全面测风，对掌子面和其他用风地点根据需要随时测风，做好记录。

⑶每7天在风管进出口测量一次风速、风压，并计算漏风率，风管百米漏风率不应大于1%，对风筒的漏风情况必须及时修补。

⑷建立通风系统运行管理档案，档案包括各种检查记录、调试记录、测量记录、维护记录、运行记录等。

⑸值班人员每天按班组对通风系统运行情况进行记录，架子队长每天、主管副经理每周分别对运行记录予以审核、签认，并由物设部负责建档保存。

⑹周用风速测定仪对风速进行人工检测，检测结果与自动监控系统相应时间、位置、风速值进行核对，确保风速满足施工要求且回风巷风速不得低于1m/s。

3、通风管理交制度

必须实行通风班组交制度，交接双方签字认可，对上一班存在的问题、隐患、需注意事项、仪器设备状态等必须交接清楚，交记录由架子队长每天定时予以审核签字。

4、停风报批制度

⑴因通风系统检修及其他原因需要主要通风机停止运转时，必须提前提出申请，逐级上报，根据停风时间长短由相关负责人审批后方可实施。

⑵停风时间在30min以内的，由当班人员报架子队长审核后，由主管副经理批准实施。停风时间超过30min的，由当班人员报主管经理审核后，由安全总监批准实施。

⑶停风前必须确保洞内所有人员已经撤离，并切断电源；恢复通风前，必须检测瓦斯浓度，经当班瓦检工检测，在局部通风机及其开关附近20m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时，方可由指定人员开启局部通风机。

6.2 施工通风安全技术措施

6.2.1 风机安装

⑴风机支架应稳固结实，避免运行中振动，风机出口处设置加强型柔性管与风管连接，风机与柔性管结合处应多道绑扎，减少漏风。

⑵通风机前后5m范围内不得堆放杂物，通风机进气口应设置铁箅，并应装有保险装置。

⑶当巷道内的风速小于通风要求最小风速时，可布设射流风机来卷吸升压，提高风速。

⑷洞内风机的移动，采用小平板车移动，移动前，提前做好风机支座或支架。射流风机应逐个移动，以保证洞内不间断的空气循环。

⑸通风机应有适当的备用数量。

6.2.2 风管安装

⑴风管必须有出厂合格证，使用前进行外观检查，保证无损坏，粘接缝牢固平顺，接头完好严密。通风管应优先采用高强、抗静电、阻燃的软质风管。

⑵风管挂设应做到平、直，无扭曲和褶皱。在平行导坑作业时，先由测工在拱顶测出中线位置，然后用电钻打眼，安置膨胀螺栓；在正洞作业时，衬砌地段根据衬砌模板缝每5m标出螺栓位置，未衬砌地段，先由测量工在边墙上标出水平位置，然后用电钻打眼，安置膨胀螺栓。布8号镀锌铁丝，用紧线器张紧。风管吊挂在拉线下。为避免铁丝受冲击波振动、洞内潮湿空气腐蚀等原因造成断裂，每10m增设1个尼龙绳挂圈。

⑶通风管破损时，应及时修补或更换。当采用软风管时，靠近风机部分，应采用加强型风管。通风管的节长尽量加大，以减少接头数量，接头应严密，每100m平均漏风率不宜大于1%。弯管平面轴线的弯曲半径不得小于通风管直径的3倍。

⑷风管最前端距掌子面5m，并且前55m采用可折叠风管，以便放炮时将此55m迅速缩至炮烟抛掷区以外。

6.2.3 通风系统日常管理和维护措施

⑴通风机应有专人值守，按规程要求操作风机，如实填写各种记录。

⑵通风机使用前应卸去废油，换注新油，以后每半月加注一次。

⑶风机应尽量减少停机次数，发挥风机连续运转性能。需停机或开启时，根据洞内调度通知进行。为减少风机启动时的气锤效应对风管的冲击破坏，应采用分级启动，分级间隔时间为3min。

⑷开启轴流风机前，射流风机必须开启运转，以控制风流方向，防止污浊空气形成小循环。

⑸综合保障班组中应设专职风管维修工。每班必须对全部风管进行检查，发现破损等情况及时处理。对于轻微破损的管节，采用快干胶水粘补：先将破损部位清洁打毛后，再行粘补；破损口小于15cm时，直接粘补；破损口大于15cm时，先将破口缝合后再行粘补，粘补面积应大于破损面积的30%。粘补后10min内不能送风。对于严重破损的管节，必须及时更换。

⑹因洞内渗水和温度变化的影响，风管内会积水，故应定期排水，以减少风管承重和阻力。

6.2.4 瓦斯隧道通风安全技术措施

⑴防止瓦斯集聚的风速不得小于1m/s。

⑵在施工期期间应实施连续通风。⑶巷道通风时，除用作回风的横通道外，其它不用的横通道应及时封闭，平导洞口应设两道风门。

⑷压入式通风机必须装设在洞外或洞内新风流中，避免污风循环。瓦斯工区的通风机应设两路电源，并装设风电闭锁装置，当一路电源停止供电时，另一路应在15min内接通，保证风机正常运转。

⑸瓦斯工区，必须有一套同等性能的备用通风机，并经常保持良好的使用状态。配置两套电源，隧道内采用双电源线路，其电源线上不得分接隧道以外的任何负载。

⑹通风班组具体负责按照经批准的通风方案进行通风系统的安装、使用、维修、测风等工作。洞口设置通风风量记录牌板，每班每次通风情况由当班通风工及时记录于牌板上，记录牌板要根据通风情况随时进行更新。

⑺必须认真执行通风风量记录制度，当班通风工随身携带通风记录本，按照规定的要求，每班每次通风情况应及时予以记录，记录本的内容应包含通风设备、通风方式、通风风量、通风时间、当班通风人员、交接工作，并每班进行交接和相互签认，遇有重大问题时要立即请示上报。

⑻建立通风系统运行管理各种检查记录、调试记录、测风记录、维护记录、运行记录等。

值班人员每天按班组对通风系统运行情况进行记录，架子队长每天、分部主管副经理每周分别对运行记录予以审核、签认，管理档案由物设部负责建档保存。

通风机的运转应由专职当班司机负责，并应每小时将通风机运转情况记入运转记录簿内，发现异常，立即报告；通风记录簿应有当班通风人员、带班人员签字，架子队长每日、分部经理每周进行检查并签字确认，通风运转情况每班必须进行交接签字，物设部门每日进行一次检查。

⑼通风机司机必须坚守工作岗位，每班必须至少有一名值班人员，风机操作人员必须严格遵守风机的操作规程，熟悉通风系统性能，除通风班组当班人员外，其他人员严禁随意操作风机。

⑽通风系统运行期间应加强巡视及维护工作，保证通风系统各项性能、技术指标达到设计要求。通风系统必须保证隧道24小时连续不间断通风，风量、风压必须满足设计要求，不得随意停风。

⑾对易形成瓦斯聚积的部位必须采取局部通风，正常工作的局部通风机必须采用三专（专用开关、专用电缆、专用变压器）供电，当停风区中瓦斯浓度不超过1%时，并在压入式局部通风机及其开关地点附近20m以内风流中的瓦斯浓度均不超过0.5%时，方可人工开动局部通风机。

掌子面至模板台车地段设置移动式局扇配合软风管供风，以增加瓦斯易聚集地段的风速，防止瓦斯聚集。

工作面若采用局扇通风，由于局扇或供电故障造成局扇停风时，在恢复局扇通风前，必须检查瓦斯浓度，证实爆破工作面附近20m范围内的CH4浓度不超过1%，且局扇及其开关附近10m风流中，CH4浓度不超过0.5%时，方可启动局扇通风。否则，必须先采取相应排除瓦斯的安全措施。

⑿.在掌子面至模板台车地段的死角、塌腔等部位用高压风将瓦斯引出；具体方案为根据瓦斯检测结果对其吹入高压风，将其聚集的瓦斯吹出，使之与回风混合后排出。

⒀高瓦斯隧道在每个隧道二衬台车上部设置2.2KW局扇一台，以吹散该处聚集的瓦斯。

⒁高瓦斯隧道或瓦斯突出工区，每周必须用风速测定仪对风速进行人工检测，检测结果与自动监控系统相应时间、位置、风速值进行核对，确保风速满足施工要求且回风巷风速不得低于1m/s。

⒂在洞口测风站配备手动式测风仪，定期测定回风巷的风流速度，当风流速度变化时，及时找出原因，采取措施。

⒃项目分工区副经理和技术负责人每天应审阅通风日报表，进洞时必须携带便携式瓦斯检测报警仪进行瓦斯检查。 

通风值班人员必须审阅瓦斯检测记录，掌握瓦斯变化情况，发现问题，及时处理，并向分工区副经理和技术负责人汇报。

通风日报表必须送分工区副经理和技术负责人审阅，对重大的通风问题，应制定措施，进行处理。

6.3.5 辅助通风措施

⑴水幕降尘（非膨胀岩地段）。隧道地质复杂，围岩较差，爆破后产生的尘量及浓度较一般的隧道要大。水幕降尘对改善洞内施工环境、减小通风时间尤其重要。在距工作面40m距离处设置三道水幕，水幕降尘装置安在边拱上，爆破后5min打开水幕开关，降尘20min左右停止。

⑵除泥岩地段外，要注意洞内洒水，在出渣后和出渣过程中用高压水雾对渣堆进行分层洒水，减少装渣过程扬起粉尘，运输道路保持湿润，防止车辆运输带起尘土。内燃机车安装排气净化装置。

⑶出渣过程中用高压水雾对渣堆进行分层洒水，减少装渣过程扬起粉尘，运输道路保持湿润，防止车辆运输带起尘土。内燃机车安装排气净化装置。

⑷防漏降阻是实现长距离通风的技术关键，严格控制风管的质量，安装时保持风管成直线，防止弯折变形。要特别注意风管防护，避免出渣机械磨擦损坏，更要注意衬砌台车对风管的影响，破损的风管及时修复。

⑸成立一支稳定的风管工班由专业技工培训上岗，专门负责通风设备、风管的日常使用、管理、检查、维护、养护等工作。保持设备的良好工作状态，保证风管平顺，完好无损，并使之标准化、制度化、规范化。