李重民
(山西省張峰水庫建設管理局,太原030002)
17號隧洞是張峰水庫輸水總干工程中21條隧洞之一,是輸水總干線較長、埋深較深的引水洞,隧洞總長3 660 m,隧洞設計縱坡為1/3000,洞身斷面均為城門洞形,開挖斷面尺寸僅為2.5 m×2.8 m,設計開挖斷面積僅為6.76 m2。隧洞分別從進/出口兩個作業面進行開挖,其中17號隧洞進口洞段是本工程單面掘進深度最大的作業面,最大掘進深度為1 964 m,其覆蓋層厚度達100~300 m,其單面掘進深度大、施工作業小、通風困難是制約本工程施工的最大難點,本文重點闡述通風系統的設計與應用,以供類似工程經驗探討。
張峰水庫輸水總干17號隧洞進口洞段是單面掘進最大的一個作業面,因此,采用該作業面通風方案進行闡述。結合開挖掌子面面積僅為6.76 m2,開挖渣料較少,故采用無軌方式出渣,為降低機械尾氣對洞內空氣的污染,在裝渣機械選用電動扒渣機進行裝渣,受隧洞開挖斷面積(2.5 m×2.8 m)制約,選定礦用三輪車進行洞內運輸。結合設計單位進行的地質勘探,該作業區域內不存在有害氣體,因此,該作業面的通風設計按照運輸汽車尾氣和爆破煙塵兩項進行設計。初步確定在隧洞進口部位設置2×35kW軸流風機向洞內壓入式通風。
根據隧洞施工的實際情況,洞內工作面所需風量主要從以下幾方面進行設計確定。
(1)洞內施工人員所需風量

式中:Vp—施工人員所需風量,m3/min;
Vm—洞內每人所需新鮮空氣量,m3/min,按3 m3/min計;
m—洞內單面同時工作的最多人數,本工程10人;……