本發(fā)明涉及隧道通風技術(shù)，尤其涉及一種高速鐵路瓦斯隧道的通風方法。
背景技術(shù)：
：近年來，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，高速鐵路等隧道工程建設(shè)項目越來越多，由于在施工中不可避免地遇到煤層、采空區(qū)等含瓦斯地質(zhì)，因而，瓦斯隧道的安全施工成為高速鐵路施工的重點關(guān)注問題。目前，瓦斯隧道施工一般采用壓入式通風稀釋法，使得隧道內(nèi)的瓦斯?jié)舛冉档椭练潜舛纫韵乱约皩θ梭w有害濃度以下，并能夠逐步將瓦斯氣體擠排出隧道外。對于較長的鐵路隧道，具有瓦斯風險的段落往往較短，但目前的高速鐵路瓦斯隧道的通風方法，為了保證施工安全，在整個高速鐵路隧道內(nèi)配置通風設(shè)備，并按照瓦斯隧道標準進行強化式通風。這樣，在瓦斯出露量小、濃度低、持續(xù)時間長的情況下，如果在整個隧道內(nèi)配置通風設(shè)備，并長時間采用強化通風方式，導(dǎo)致通風成本高，通風設(shè)備容易出現(xiàn)故障。另一方面，如果在瓦斯隧道施工中對瓦斯的認識不深，通風設(shè)備配置不當，又容易造成瓦斯爆炸事故的發(fā)生，危及作業(yè)人員生命安全，導(dǎo)致重大財產(chǎn)損失，使得瓦斯隧道的施工安全性較低。技術(shù)實現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種高速鐵路瓦斯隧道的通風方法，能夠提升施工安全性，降低隧道施工成本。第一方面，本發(fā)明實施例提供一種高速鐵路瓦斯隧道的通風方法，包括：設(shè)置在隧道進口和預(yù)先設(shè)置的橫洞采用壓入式通風方式；在隧道洞口布設(shè)第一功率閾值的第一通風設(shè)備；在隧道洞內(nèi)橫洞與正洞交界處布設(shè)第二功率閾值的第二通風設(shè)備，在進入主洞后，超過預(yù)先設(shè)置的距離閾值后布設(shè)第三功率閾值的第三通風設(shè)備，所述第一功率閾值大于所述第二功率閾值，所述第二功率閾值大于所述第三功率閾值。結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種實施方式中，所述方法還包括：在隧道彎道處布設(shè)將污濁風流引至洞外高處排放的軸流風機。結(jié)合第一方面的第一種實施方式，在第一方面的第二種實施方式中，所述在隧道彎道處布設(shè)將污濁風流引至洞外高處排放的軸流風機包括：在每個洞口安裝2臺110kw軸流風機，其中1臺運行，1臺備用，通過φ1.5m具有阻燃、抗靜電的雙抗風管將新鮮空氣送至掌子面；在洞外距洞口30m處設(shè)通風機，風管最前端距掌子面5m，并且前55m采用可折疊風管。結(jié)合第一方面，在第一方面的第三種實施方式中，所述方法還包括：對包含塌腔、模板臺車、加寬段、避車洞的特殊段落增加局扇或設(shè)置高壓風，對于非特殊段落采用射流風機卷吸升壓以提高風速。結(jié)合第一方面的第三種實施方式，在第一方面的第四種實施方式中，所述對包含塌腔、模板臺車、加寬段、避車洞的特殊段落增加局扇或設(shè)置高壓風包括：在掌子面至模板臺車的地段設(shè)置移動式局扇，所述移動式局扇通過將軸流風機安裝在平板車上形成，所述移動式局扇配合軟風管供風；在掌子面至模板臺車地段的死角、塌腔部位用高壓風將瓦斯引出；在每個隧道的緊急避車洞處設(shè)置5.5kw局扇一臺。結(jié)合第一方面，在第一方面的第五種實施方式中，所述方法還包括：在距離放炮點第一距離閾值范圍內(nèi)，如果檢測到風流中的瓦斯?jié)舛冗_到預(yù)先設(shè)置的瓦斯第一濃度閾值，禁止放炮。結(jié)合第一方面，在第一方面的第六種實施方式中，所述方法還包括：在開挖風流中和距離電動機及其開關(guān)第二距離閾值范圍內(nèi)，如果檢測到風流中的瓦斯?jié)舛冗_到預(yù)先設(shè)置的瓦斯第二濃度閾值，停止工作和電機運轉(zhuǎn)，撤出人員，切斷電源。結(jié)合第一方面，在第一方面的第七種實施方式中，所述方法還包括：對高速鐵路瓦斯隧道的通風進行通風管理。結(jié)合第一方面、第一方面的第一種至第七種中任一種實施方式，在第一方面的第八種實施方式中，所述獲取所述第一功率閾值包括：計算隧道通風量；計算壓入式有效長度需要風量；計算風機入口所需風速；將所述隧道通風量、壓入式有效長度需要風量以及風機入口所需風速應(yīng)用于預(yù)先設(shè)置的風機功率計算公式，得到所述第一功率閾值。結(jié)合第一方面的第八種實施方式，在第一方面的第九種實施方式中，所述計算隧道通風量的公式如下：式中，q為隧道通風量；qch4為試算瓦斯絕對涌量；bg為工作面允許瓦斯?jié)舛?；bgo為送入風流中的瓦斯?jié)舛龋籯為瓦斯涌出不均勻系數(shù)。本發(fā)明實施例提供的一種高速鐵路瓦斯隧道的通風方法，通過設(shè)置在隧道進口和預(yù)先設(shè)置的橫洞采用壓入式通風方式；在隧道洞口布設(shè)第一功率閾值的第一通風設(shè)備；在隧道洞內(nèi)橫洞與正洞交界處布設(shè)第二功率閾值的第二通風設(shè)備，在進入主洞后，超過預(yù)先設(shè)置的距離閾值后布設(shè)第三功率閾值的第三通風設(shè)備，所述第一功率閾值大于所述第二功率閾值，所述第二功率閾值大于所述第三功率閾值，能夠提升施工安全性，降低隧道施工成本。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。圖1為本發(fā)明的實施例一高速鐵路瓦斯隧道的通風方法流程示意圖；圖2為本發(fā)明的實施例二高速鐵路瓦斯隧道的通風方法流程示意圖；圖3為本發(fā)明的實施例三y結(jié)構(gòu)示意圖；具體實施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例進行詳細描述。應(yīng)當明確，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。圖1為本發(fā)明的實施例一高速鐵路瓦斯隧道的通風方法流程示意圖，如圖1所示，本實施例的方法可以包括：步驟101，設(shè)置在隧道進口和預(yù)先設(shè)置的橫洞采用壓入式通風方式；本實施例中，作為一可選實施例，預(yù)先設(shè)置的橫洞為1#橫洞。圖2為本發(fā)明的實施例二進口工區(qū)壓入式通風平面布置示意圖。圖3為本發(fā)明的實施例三1#橫洞工區(qū)壓入式通風平面布置示意圖。步驟102，在隧道洞口布設(shè)第一功率閾值的第一通風設(shè)備；本實施例中，作為一可選實施例，第一通風設(shè)備的主風機采用sdf(b)-6-no18，功率389kw，布置于隧道洞口。步驟103，在隧道洞內(nèi)橫洞與正洞交界處布設(shè)第二功率閾值的第二通風設(shè)備，在進入主洞后，超過預(yù)先設(shè)置的距離閾值后布設(shè)第三功率閾值的第三通風設(shè)備，所述第一功率閾值大于所述第二功率閾值，所述第二功率閾值大于所述第三功率閾值。本實施例中，作為一可選實施例，第二通風設(shè)備的主風機采用sdf(b)-6-no16型(防爆型，每臺功率206kw)進行接力，距離閾值設(shè)置為100m，主洞進入后，超過100米，再增加一臺sdf(b)-4-no11型(防爆型，每臺功率107kw)。本實施例中，采用的風機型號參數(shù)如表1。表1本實施例中，作為一可選實施例，通風設(shè)備的功率依據(jù)有害氣體的容許濃度標準以及隧道參數(shù)確定，其中，隧道參數(shù)包括：隧道通風量、壓入式有效長度需要風量以及風機入口所需風速。有害氣體的容許濃度標準如表2表2氣體名稱允許濃度標準(ppm)備注co24(30mg/m3)co2按空氣體積計，不得大于0.5％nox10(5mg/m3)h2s10本實施例中，作為一可選實施例，獲取所述第一功率閾值包括：a11，計算隧道通風量；本實施例中，作為一可選實施例，可以按照隧道瓦斯涌出量計算隧道通風量，具體公式如下：式中，q為隧道通風量；qch4為試算瓦斯絕對涌量，作為一可選實施例，qch4＝0.05：0.42m3/min。bg為工作面允許瓦斯?jié)舛?，作為一可選實施例，bg＝0.5％。bgo為送入風流中的瓦斯?jié)舛?，作為一可選實施例，bgo＝0。k為瓦斯涌出不均勻系數(shù)，作為一可選實施例，k＝1.5。本實施例中，取qch4＝0.42m3/min，則計算得到的隧道通風量為：本實施例中，作為另一可選實施例，還可以按照洞內(nèi)最小風速計算隧道通風量，具體公式如下：q＝vmin*s式中，q為隧道通風量；vmin為掌支面斷面面積；s為風流速度。本實施例中，作為一可選實施例，vmin＝160m2，s＝0.5*60m/min，則計算得到的隧道通風量為：q＝160*0.5*60＝480m3/min本實施例中，作為再一可選實施例，還可以按照隧道瓦斯涌出量計算得到的第一隧道通風量以及按照洞內(nèi)最小風速計算得到的第二隧道通風量中的較大者作為隧道通風量，具體公式如下：本實施例中，采用如上參數(shù)，則最終確定的隧道通風量為480m3/min。a12，計算壓入式有效長度需要風量；本實施例中，作為一可選實施例，利用下式計算壓入式有效長度需要風量：式中，qm為壓入式有效長度需要風量；q0為掌支面需保證風量；l為從預(yù)先設(shè)置的橫洞進入到貫通最遠距離。本實施例中，掌支面需保證風量取q0＝4800m3/min，預(yù)先設(shè)置的橫洞為1#橫洞，從1#橫洞進入到貫通最遠距離為3795米，掌支面需保證風量為480m3/min，則計算得到的壓入式有效長度需要風量為：a13，計算風機入口所需風速；本實施例中，作為一可選實施例，利用下式計算風機入口所需風速：式中，vo為風機入口所需風速；a為風筒截面積。本實施例中，作為一可選實施例，采用直徑為1.5m的風筒，qm＝8813.80m3/min，則計算得到的風機入口所需風速為：a14，將所述隧道通風量、壓入式有效長度需要風量以及風機入口所需風速應(yīng)用于預(yù)先設(shè)置的風機功率計算公式，得到所述第一功率閾值。本實施例中，作為一可選實施例，利用下式計算風機功率：式中，p為風機功率；ρ為空氣密度。本實施例中，取ρ＝1.2kg/m3，其它參數(shù)如上，則計算得到的風機功率為：p＝0.5*1.2*83.16*83.16*8813.8÷60÷1000＝609.5kw本實施例中，其他的功率閾值可依據(jù)上式進行計算，不同的是其中的具體參數(shù)值。本實施例中，作為一可選實施例，該方法還包括：在隧道彎道處布設(shè)將污濁風流引至洞外高處排放的軸流風機。本實施例中，作為一可選實施例，在彎道處增加外抽風機，以將污濁風流引至洞外高處排放，從而保證隧道內(nèi)空氣加快流通，避免隨新鮮風流進入洞內(nèi)。本實施例中，作為一可選實施例，在隧道彎道處布設(shè)將污濁風流引至洞外高處排放的軸流風機包括：在每個洞口安裝2臺110kw軸流風機，其中1臺運行，1臺備用，通過φ1.5m具有阻燃、抗靜電的雙抗風管將新鮮空氣送至掌子面；在洞外距洞口30m處設(shè)通風機，風管最前端距掌子面5m，并且前55m采用可折疊風管。這樣，在放炮時，可以將該55m的可折疊風管迅速縮至炮煙拋擲區(qū)以外。本實施例中，作為另一可選實施例，該方法還包括：對包含塌腔、模板臺車、加寬段、避車洞的特殊段落增加局扇或設(shè)置高壓風，對于非特殊段落采用射流風機卷吸升壓以提高風速。本實施例中，作為一可選實施例，隧道回風風速按0.5m/s設(shè)計，為防止瓦斯積聚，對塌腔、模板臺車、加寬段、避車洞等處增加局扇進行解決，對于一般段落采用射流風機卷吸升壓以提高風速，從而解決回風流瓦斯的層流問題。本實施例中，作為再一可選實施例，對包含塌腔、模板臺車、加寬段、避車洞的特殊段落增加局扇或設(shè)置高壓風包括：在掌子面至模板臺車的地段設(shè)置移動式局扇，所述移動式局扇通過將軸流風機安裝在平板車上形成，所述移動式局扇配合軟風管供風，以增加瓦斯易聚集地段的風速，防止瓦斯聚集；在掌子面至模板臺車地段的死角、塌腔部位用高壓風將瓦斯引出。具體方案為根據(jù)瓦斯檢測結(jié)果對其吹入高壓風，將其聚集的瓦斯吹出，使之與回風混合后排出。在每個隧道的緊急避車洞處設(shè)置5.5kw局扇一臺，以吹散該處聚集的瓦斯。本實施例中，作為再一可選實施例，該方法還包括：在距離放炮點第一距離閾值范圍內(nèi)，如果檢測到風流中的瓦斯?jié)舛冗_到預(yù)先設(shè)置的瓦斯第一濃度閾值，禁止放炮。本實施例中，第一距離閾值為20m，瓦斯第一濃度閾值為1％，如果放炮地點20m以內(nèi)風流中的瓦斯?jié)舛冗_到1％時，嚴禁放炮。本實施例中，作為再一可選實施例，該方法還包括：在開挖風流中和距離電動機及其開關(guān)第二距離閾值范圍內(nèi)，如果檢測到風流中的瓦斯?jié)舛冗_到預(yù)先設(shè)置的瓦斯第二濃度閾值，停止工作和電機運轉(zhuǎn)，撤出人員，切斷電源。本實施例中，第二距離閾值為20m，瓦斯第二濃度閾值為1.5％，如果開挖風流中和電動機及其開關(guān)附近20m以內(nèi)風流中瓦斯?jié)舛冗_到1.5％時，必須停止工作和電機運轉(zhuǎn)，撤出人員，切斷電源，進行處理。本實施例中，作為再一可選實施例，該方法還包括：對高速鐵路瓦斯隧道的通風進行通風管理。本實施例中，作為一可選實施例，對高速鐵路瓦斯隧道的通風進行通風管理包括：b11，成立專人的通風安裝、使用、維修、維護的通風班組，每天進行巡檢，保證管路順直，無死彎、漏洞，開機人員每天按班組對風機運行進行記錄登記；b12，通風系統(tǒng)安裝后，首先由項目部組織人員對通風設(shè)施進行驗收，確認通風效果是否與設(shè)計相符，其次，項目部組織人員每周對通風進行定期檢查；b13，鉆眼、噴錨、出碴運輸、安裝格柵鋼架、掌子面塌方、塌方處理、瓦斯?jié)舛却笥诨蛘叩扔?.5％時，設(shè)置風機高速運轉(zhuǎn)，加強檢測確保洞內(nèi)任一處瓦斯?jié)舛冉抵?.5％以下才能施工；b14，風機的停運、關(guān)開、變速由監(jiān)控中心專人負責調(diào)度指揮，并且做好相應(yīng)的記錄并簽認后備查；其他任何人不準擅自停機，當移動模板臺車時，風機采取低檔位供風，以保證供風的連續(xù)性。b15，通風設(shè)施安裝完正常運轉(zhuǎn)后，每10天進行1次全面測風，對掌子面和其他用風地點，根據(jù)實際需要隨時測風，每次測風結(jié)果做好記錄并寫在測風地點的記錄牌上；若風速不能滿足規(guī)范要求，采用適當?shù)拇胧?，進行風量調(diào)節(jié)。本實施例中，作為一可選實施例，可以設(shè)置風速傳感器監(jiān)測風速，在隧道內(nèi)掌子面及回風地點分別設(shè)置瓦斯傳感器，在通風設(shè)備中設(shè)置風機開停傳感器。b16，每7天在風管進風、出風口測一次風速及風壓，并計算漏風率，確保送至掌子面的風量與設(shè)計相符；如漏風率大于1％，分析查找原因，盡快改正。b17，隧道通風實行施工、監(jiān)理管理制度。必須提出申請，逐級上報，根據(jù)停風時間長短由施工單位和監(jiān)理單位審批后方可實施。具體包括：(1)停風在30分鐘以內(nèi)的，由架子隊長報工區(qū)總工審核同意后，再報副總監(jiān)審核批準后方可停風。(2)停風時間超過30min的，由架子隊報項目部總工審核同意后，再報總監(jiān)批準實施。(3)停風前必須確保洞內(nèi)所有人員已經(jīng)撤離，并切斷電源；恢復(fù)通風前，必須檢測瓦斯?jié)舛?，?jīng)當班瓦檢工檢測，在局部通風機及其開關(guān)附近10m以內(nèi)風流中瓦斯?jié)舛榷疾怀^0.5％時方可由指定人員開啟局部通風機，由瓦斯傳感器監(jiān)控洞內(nèi)瓦斯?jié)舛?，當瓦斯?jié)舛雀哂?.5％時報警。需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。本說明書中的各個實施例均采用相關(guān)的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對于裝置實施例而言，由于其基本相似于方法實施例，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法實施例的部分說明即可。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護范圍為準。當前第1頁12