隧道通風(fēng)機安裝施工技術(shù)探析

摘要：隧道通風(fēng)技術(shù)是隧道工程建設(shè)中的難點，主要作用是將爆破、鉆孔、出碴設(shè)備過程中產(chǎn)生的尾氣、粉塵、有害氣體、油煙等有害成分在短時間內(nèi)及時地排出隧道洞內(nèi)，同時輸送新鮮的空氣到隧道施工作業(yè)面。因此，隧道通風(fēng)有利于提高隧道施工工效，確保隧道安全施工。文章就隧道通風(fēng)量的計算、通風(fēng)機的選擇和配置、通風(fēng)機的安裝、通風(fēng)機的調(diào)試、通風(fēng)機的維護管理進行了分析。

關(guān)鍵詞：隧道通風(fēng)；通風(fēng)量計算；通風(fēng)機選擇；安裝；調(diào)試；維護；管理

中圖分類號：U455 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）28-0085-03

1 隧道通風(fēng)量計算

1.1 按照隧道洞內(nèi)施工的最大人數(shù)量計算

隧道通風(fēng)量Q可以用公式Q=Kmq（m3/min）來表示，公式中K代表風(fēng)量的備用系數(shù)，實際取值為1.1；m代表隧道洞內(nèi)施工的最大人數(shù)量，實際取值56；q代表每位施工人員需要的風(fēng)量，實際取值3m3/min。因此，隧道通風(fēng)量Q=Kmq（m3/min）=1.1×56×3=184.8m3/min。

1.2 按照隧道洞內(nèi)爆破最大炸藥量計算

隧道通風(fēng)量Q則可以用公式Q=7.8×t-1×

（AS2L2）1/3（m3/min）來表示，公式中t-1代表爆破之后的隧道通風(fēng)時間，實際取值240min；A代表隧道洞內(nèi)爆破最大炸藥量，實際取值288kg；S代表隧道坑道的凈斷面積，實際取值980.96m2；L代表隧道坑道的最大長度，實際取值2323m。因此，隧道通風(fēng)量Q=7.8×t-1×（AS2L2）1/3（m3/min）=7.8×240×（288×980.962×23232）1/3

≈704.52m3/min。

1.3 按照隧道通風(fēng)機需要供風(fēng)量計算

隧道通風(fēng)機需要供風(fēng)量QG可以用公式QG=k176Q/P來表示，公式中k1代表通風(fēng)管的漏風(fēng)系數(shù)，實際取值1.7；P代表和海拔高度相應(yīng)的大氣壓力，就是cmHg柱，實際取值72cmHg。因此通風(fēng)機所需供風(fēng)量QG=k176Q/P=1.7×76×704.52/72≈1179.684（m3/min）。

2 隧道通風(fēng)機的選擇和配置

2.1 通風(fēng)機的選擇

通風(fēng)設(shè)備的選擇是確定隧道洞內(nèi)通風(fēng)效果的關(guān)鍵所在，隧道洞內(nèi)所需要的最大通風(fēng)量是選擇通風(fēng)設(shè)備的控制因素，而通風(fēng)機工作全風(fēng)壓和工作風(fēng)量是通風(fēng)機選擇比較重要的兩個因素。根據(jù)上述隧道通風(fēng)量的計算大于1365m3/min，風(fēng)壓也大于1000Pa。因此，可以采用SDF-NO12型軸流式通風(fēng)機，其性能參數(shù)如下表所示：

2.2 通風(fēng)機的配置

通風(fēng)管的選用要充分考慮到隧道洞內(nèi)風(fēng)量、風(fēng)俗，通風(fēng)管的耐用性和造價等各方面的因素。一般通風(fēng)管選用塑膠材質(zhì)，通風(fēng)管的管徑為110cm，20m作為一節(jié)。接頭采用新型的剛性接頭，通風(fēng)管安裝在隧道洞頂?shù)闹醒牖蛘呱晕⑵x中央的位置。每隔5m就要打一個瞄桿孔，并且風(fēng)管的吊掛每隔100m的撓度不能超過150mm，軸向的偏差每隔100m不能超過300mm。由于隧道洞內(nèi)的中部空氣凈化的實際時間比較長，空氣凈化的程度也難以達到工作面的要求，因而采用混合通風(fēng)，將通風(fēng)機安裝在隧道洞口，采用壓入式進行供風(fēng)。

3 隧道通風(fēng)機安裝

隧道通風(fēng)機分為立式安裝和水平安裝，風(fēng)機的安裝如圖1、圖2、圖3所示。立式通風(fēng)機的安裝要在夾層樓板施工完成的情況下才能進行；臥式通風(fēng)機的安裝要在土建基礎(chǔ)完成的情況下進行。通風(fēng)機的安裝基礎(chǔ)要求堅固、水平，安裝強度要達到要求。隧道通風(fēng)機通常是整機安裝，通風(fēng)機的搬運要有專人指揮、要配備起重機。吊裝和搬運的繩索要扣在通風(fēng)機槽鋼底座專用的吊裝孔上，安裝前要完全掌握圖紙要求和熟悉設(shè)備安裝說明，檢查通風(fēng)機的零配件是否完好無損；通風(fēng)機的機殼、電機、葉片、葉輪是否因運輸碰撞而損壞；通風(fēng)機各零部件的連接是否牢固。

通風(fēng)機安裝就位前要確保通風(fēng)機的銘牌L形箭頭指示的方向與葉輪轉(zhuǎn)動方向保持一致。在安裝通風(fēng)機的彈簧減振器時，通風(fēng)機基礎(chǔ)和減振器之間要墊一塊200×200mm、厚度10mm的鋼板，將鋼板固定在通風(fēng)機的基礎(chǔ)上。在安裝彈簧減振器時要垂直于基礎(chǔ)，不能傾斜，否則通風(fēng)機開機時就會強烈的振動。還要調(diào)整彈簧減振器上面的螺絲，讓通風(fēng)機達到水平。通風(fēng)機就位后要檢查通風(fēng)機橫向和縱向傾斜度，通風(fēng)機的橫向傾斜度不能超過0.2/1000；通風(fēng)機的縱向傾斜度不能超過0.3/1000。通風(fēng)機在安裝后，可以用手轉(zhuǎn)動通風(fēng)機葉輪，葉輪的旋轉(zhuǎn)要平穩(wěn)，沒有摩擦和卡住的現(xiàn)象。為防止通風(fēng)機振動造成風(fēng)管的影響，風(fēng)管和通風(fēng)機間采用長200mm的柔性不燃材料連接，風(fēng)機進出口的尺寸和風(fēng)管的管徑一致。

4 隧道通風(fēng)機調(diào)試

4.1 通風(fēng)機開機試運轉(zhuǎn)

通風(fēng)機開機要根據(jù)隧道通風(fēng)機的試運轉(zhuǎn)要求，將調(diào)試通風(fēng)機的聯(lián)鎖風(fēng)閥打開，其他相關(guān)的風(fēng)閥設(shè)置到對應(yīng)的狀態(tài)。第一次啟動時，采用就地控制箱點動方式啟動，按下開機按鈕，然后立即按停機按鈕，檢查通風(fēng)機的開啟聲音和振動聲音是否正常。按下停機按鈕等到風(fēng)壓降下來后，打開風(fēng)室門檢查通風(fēng)機的轉(zhuǎn)向，確認通風(fēng)機的轉(zhuǎn)動部分和軸承沒有磨擦與其他異狀后，才能正式啟動。等到正式啟動通風(fēng)機并且達到正常的轉(zhuǎn)速時，檢查通風(fēng)機的振動情況是否正常，還有通風(fēng)機電機的軸承溫度、功率、電壓、電流是否正常。一旦發(fā)現(xiàn)通風(fēng)機電流超過電機額定電流、軸承溫度上升、劇烈的撞擊和振動，要立即停機進行檢查，及時排除故障。通風(fēng)機通過傳動組和電機軸承溫度報警裝置來檢查軸承溫度情況，一般情況下，電機的表面溫度提高不能超過80℃，軸承溫度提高不能超過40℃。待通風(fēng)機正常運行5分鐘，一切正常后，再繼續(xù)調(diào)試。

4.2 通風(fēng)機數(shù)據(jù)測試

隧道通風(fēng)機的調(diào)試需要測試風(fēng)量、電動繞組、地絕緣電阻、軸承溫度、轉(zhuǎn)速、風(fēng)壓、運行電流、噪聲、風(fēng)速等參數(shù)。通風(fēng)機進出口處風(fēng)速采用風(fēng)速儀進行測試，將風(fēng)速儀綁在長棍上，等到通風(fēng)機正常運行后，進行風(fēng)壓測試。采用轉(zhuǎn)速表測量通風(fēng)機的實際轉(zhuǎn)速值，隧道通風(fēng)機的正反轉(zhuǎn)采用三相電流進行測試，可以在環(huán)控電控室控制柜讀取到通風(fēng)機的運行電流值，在通風(fēng)機測試的正方向啟動電流以及正常運行電流。等到通風(fēng)機正轉(zhuǎn)停機半分鐘過后，再反方向啟動電機，反接制動通風(fēng)機電源，對通風(fēng)機反向起動的電流值和時間進行測試。對于電機軸承的工作溫度，等到通風(fēng)機在額定轉(zhuǎn)速下連續(xù)運轉(zhuǎn)2個小時后，電機的滾動軸承溫度要低于80℃，電機的滑動軸承溫度要低于70℃。等到通風(fēng)機正常運行8個小時后停機，采用電阻法對通風(fēng)機電機的繞組溫度進行測試。

5 通風(fēng)機運行管理

5.1 提高風(fēng)管安裝質(zhì)量，降低百米漏風(fēng)率和通風(fēng)

阻力

每隔一定距離在風(fēng)筒上安裝放水嘴，隨時放出風(fēng)筒中凝結(jié)的積水；實行定期巡回檢查制，加強維護，發(fā)現(xiàn)破漏，及時修補；風(fēng)筒連接處增加堵漏裝置，在兩節(jié)風(fēng)筒的接頭處來回包裹，盡量減少接口漏風(fēng)，將風(fēng)筒百米漏風(fēng)率減少到1.16%。

5.2 通風(fēng)機管理

不得隨意停風(fēng)機；通風(fēng)機的高壓部位連接件間必須使用襯墊，風(fēng)機與風(fēng)筒接口要求捆扎嚴密，避免高壓部位漏風(fēng)；準備一臺備用通風(fēng)機，若發(fā)生故障時，在較短的時間內(nèi)更換。

5.3 加強通風(fēng)系統(tǒng)的維護管理

要保持通風(fēng)系統(tǒng)良好的工作狀況，必須加強對系統(tǒng)的維護管理，特別是長距離的通風(fēng)軟管，更需要經(jīng)常檢查、修補、調(diào)整、更換，專人日常維護工作，調(diào)整、安裝通風(fēng)管道；當班員要保證風(fēng)筒質(zhì)量，每隔1km進行一次測風(fēng)工作。

6 結(jié)語

在隧道通風(fēng)系統(tǒng)的運行過程中若出現(xiàn)通風(fēng)管下垂、通風(fēng)管破裂漏風(fēng)等運行故障時，要及時處理。在采用鉆爆法進行打鉆施工時，可以加水鉆孔，有利于減少粉塵，改善隧道洞內(nèi)的通風(fēng)效果。隨時檢測隧道施工作業(yè)面空氣質(zhì)量，一旦發(fā)現(xiàn)問題要及時優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)，確保隧道洞內(nèi)的正常供風(fēng)和通風(fēng)系統(tǒng)的正常運作。

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作者簡介：李懷山（1969-），男，甘肅莊浪人，供職于金川集團工程建設(shè)有限公司。

（責任編輯：周加轉(zhuǎn)）