一种地下大型洞库施工网络通风方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种地下洞库工程的施工通风技术，特别涉及一种地下大型洞库施工 网络通风方法。
【背景技术】
[0002] 大型地下洞库或洞库群（地下厂房、地下储备库等）施工期间的通风问题，是一个 十分复杂的问题，对施工成本、进度、环境、职业健康等方面影响较大。而国内对此问题的研 宄仍处在探索阶段，尚无一套系统的方法，在实际施工中还存在许多问题。国内工程基本仍 停留在采用压入式通风，并按经验设计专门的通风竖井采取机械抽排或自然通风（利用烟 囱效应）排污的方法。但此方法具有明显的缺陷和局限性，主要表现在以下几点：
[0003] (1)大型地下洞库施工通常采取分层开挖方式，其上层施工时为压入式通风；而 随即进入中下层开挖时，因其污染源一般要大于上层开挖（一次开挖量增加、工作面增多 都将增加爆破烟尘、内燃机废弃等污染源），而再继续维持压入式通风，就必须加大风管与 供风量，但受施工通道尺寸限制又无法增大或增加风管供风，结果会导致通风恶化。
[0004] (2)尽管一些项目利用竖井进行辅助通风，但由于通风方法不当，存在如下问题：
[0005] ①竖井设计缺乏科学性，多依经验或场地情况在洞库埋深较浅的位置设置，风网 构成混乱，出现通风短路，一是导致局部通风质量更加差；二是对洞内通风效果改善也十分 有限。
[0006] ②竖井自然通风受内外温差、竖井深度等影响非常大，在洞内外温差较小而竖井 深度较深的情况下，竖井自然通风基本无作用，总体通风效果差。
[0007] ③设计增加的通风竖井，在工程竣工后，均需要封堵，特别是对于地下储备库，则 需要全井严密封堵，由于增设竖井开挖和封堵工作，既增大施工期安全风险，同时还加大工 程投资。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种能有效解决洞库 (群）施工通风效果差、空气质量差且节约投资、减少施工安全风险的地下大型洞库施工网 络通风方法。
[0009] 为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
[0010] 一种地下大型洞库施工网络通风方法，包括以下步骤：
[0011] (1)洞库上层开挖完成后，及时施工竖井与上层连通；
[0012] (2)进行风网设计：合理设计循环通风良性网络，以竖井口作为新鲜空气入口，以 施工通道进口作为污浊空气排出口，有序形成大循环通风良性网络；所述施工通道为从地 面进入洞库的施工运输通道；
[0013] (3)风机选型；
[0014] (4)通风设计计算，计算洞库需要的风量和风机数量；
[0015] (5)风机安装：若竖井位于洞库末段，则新鲜风源进口处射流风机应安装在竖井 底；若竖井位于洞库中前部，则在洞库顶悬吊轴流风机，配合风管将新鲜空气引到掌子面；
[0016] (6)风机控制柜、供电变压器及专用电缆安装；
[0017] (7)风门封堵：在开挖本层洞库时，将上层开挖形成的横向通道全部封堵；
[0018] (8)通风质量检查，通过洞内风速、温度、湿度等参数检查，优化通风设计；
[0019] (9)风机调整和开启控制：根据具体施工变化，对风机布置数量、位置、开启数量 进行调整，以保障风流有序流动，确保洞内空气质量满足要求。
[0020] 作为优选，风机的布置原则为：按通风设计计算初定的风机数量，然后按进风段少 布置，排污段多布置；小断面多布置，大断面少布置；风向变向处要布置；竖井风机布置在 下方洞库地面上的原则进行风机布置。
[0021] 这样的设置使得风流方向清晰可控，通风效果远优于传统方法，空气质量好。
[0022] 作为优选，步骤（3)中的风机，射流风机选择低耗、大功率的风机，风机功率不小 于30kW，最佳为大于75kW，风机叶片使用进口叶片。
[0023] 作为优选，步骤（4)中通风设计计算的方法为：先按作业面的通风环境因素计算 需风量；然后与通过不同断面的最低风速标准所需风量进行比较，最终确定计算需风量； 再次依据计算需风量反算经过不同断面通道的风速Vi，最后依据相关常数和已计算的参数 按简化后的公式1、2、3进行计算。
[0024] 计算公式（该计算公式针对施工通风特点，对运营通风设计计算规范公式进行了 创新简化）：
【主权项】
1. 一种地下大型洞库施工网络通风方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 洞库上层开挖完成后，及时施工竖井与上层连通； (2) 进行风网设计：合理设计循环通风良性网络，以竖井口作为新鲜空气入口，以施工 通道进口作为污浊空气排出口，有序形成大循环通风良性网络； (3) 风机选型； (4) 通风设计计算，计算洞库需要的风量和风机数量； (5) 风机安装：若竖井位于洞库末段，则新鲜风源进口处射流风机安装在竖井底；若竖 井位于洞库中前部，则在洞库顶悬吊轴流风机，配合风管将新鲜空气引到掌子面； (6) 风机控制柜、供电变压器及专用电缆安装； (7) 风门封堵：在开挖本层洞库时，将上层开挖形成的横向通道全部封堵； (8) 通风质量检查，通过洞内风速、温度、湿度等参数检查，优化通风设计； (9) 风机调整和开启控制：根据具体施工变化，对风机布置数量、位置、开启数量进行 调整，以保障风流有序流动，确保洞内空气质量满足要求。
2. 根据权利要求1所述的地下大型洞库施工网络通风方法，其特征在于，风机的布置 原则为：按通风设计计算初定的风机数量，然后按进风段少布置，排污段多布置；小断面多 布置，大断面少布置；风向变向处要布置；竖井风机布置在下方洞库地面上的原则进行风 机布置。
3. 根据权利要求1所述的地下大型洞库施工网络通风方法，其特征在于，步骤（3)中的 风机，射流风机选择低耗、大功率的风机，风机功率不小于30kW，最佳为大于75kW，风机叶 片使用进口叶片。
4. 根据权利要求1所述的地下大型洞库施工网络通风方法，其特征在于，步骤（4)中通 风设计计算的方法为：先按作业面的通风环境因素计算需风量；然后与通过不同断面的最 低风速标准所需风量进行比较，最终确定计算需风量。
5. 根据权利要求1所述的地下大型洞库施工网络通风方法，其特征在于，步骤（5)中的 风机安装时，射流风机根据操作方便、防止飞石打坏风机或电缆为原则进行安装。
6. 根据权利要求2或5所述的地下大型洞库施工网络通风方法，其特征在于，根据风机 布置的原则，将2台射流风机布置在竖井底部。
【专利摘要】本发明公开了一种地下洞库工程的施工通风技术。本发明的一种地下大型洞库施工网络通风方法，包括以下步骤：洞库上层开挖完成后，及时施工竖井与上层连通；进行风网设计：合理设计循环通风良性网络；风机选型；通风设计计算；风机布置；风机和相关附件安装；优化通风设计和风机的调整和开启控制。本方法巧妙利用地下储备库等原设计竖井，结合与竖井贯通的洞库、横向通道、施工通道构成通风网路，依靠射流风机升压原理及科学的布置，从竖井引入新鲜空气依次有序经过通风回路，将污染空气有效排除，实现洞内外空气循环；风流方向清晰可控，在保障质量情况下通风成本最低化。
【IPC分类】F24F7-08, F24F11-02
【公开号】CN104676814
【申请号】CN201410829747
【发明人】杨家松, 谢文清, 杨恒, 辜文凯, 杨龙伟, 陈寿根, 李博闻, 吕尚志, 钱吉磊
【申请人】中铁二局股份有限公司, 中铁二局第二工程有限公司, 成都中铁新瑞工程检测技术有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月26日