特长隧道锦屏辅助洞施工通风技术研究

摘要

目前常用的隧道施工通风方法有自然通风、压入式、抽出式、混合式及巷道式通风法。其中巷道式通风法特别适用于针对具有平导的特长隧道，其核心是在隧道的洞口附近设置风机，把开挖中的隧道作为风管进行通风。此外，在特长隧道施工中充分利用辅助坑道进行施工通风，将会大大增长独头通风的距离，降低施工成本，因而有广泛的适用性。 锦屏辅助洞无任何条件设置辅助坑道，仅能从东西向两个工作面相向掘进，因此其独头掘进与施工通风是国内目前最长的隧道工程之一。施工中采用了无轨运输，为确保隧道施工安全、快捷、高质量地完成，经充分研究后，锦屏辅助洞采用了无风门巷道式射流通风方法。 本论文围绕特长隧道施工通风，进行了充分调研、数值仿真分析及现场应用，取得了一系列研究成果，其主要体现在以下几个方面： (1)无轨运输条件下特长隧道施工通风设计计算针对锦屏辅助洞这样埋深大的特长隧道，经过研究，确定了施工初期采用压入式通风方案，中、后期采用无风门巷道式射流通风方案，并对其进行了相关设计计算。经工程施工验证，这一整套设计满足了特长隧道施工通风的需求，达到了安全、经济、合理的施工通风目的，完成了锦屏辅助洞工程；同时，完善、优化了特长隧道施工通风设计。 (2)应用数值模拟方法在理论上证明了此通风方式的有效性并对局部进行了优化设计采用数值仿真技术研究了施工过程中隧道内气体的流动和扩散特性，通过计算获得了不同时刻隧道内co浓度的分布，得出爆破后8分钟即可安全的进入洞内施工，在理论上说明了此无风门巷道式射流通风方式满足特长隧道快速施工的要求，并进一步优化了射流风机和风管在隧道内的布置方式。 此工程是无轨运输条件下特长隧道施工通风的成功范例，为特长隧道施工通风开辟了新的技术途径。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题研究的必要性

1.2工程概况

1.2.1锦屏辅助洞的几何特征

1.2.2水文气象

1.3国内外研究现状

1.3.1无轨运输条件下特长隧道施工通风的研究现状

1.3.2隧道施工通风的数值模拟技术的研究现状

1.4研究目的、内容和方法

1.4.1研究目的

1.4.2研究内容

1.4.3研究方法

1.5关键技术

1.5.1无风门巷道式射流通风技术

1.5.2隧道施工通风数值模拟技术

第2章隧道施工通风设计的理论基础

2.1隧道施工的空气污染源

2.2隧道施工的空气质量要求

2.3轴流风机通风计算

2.4射流风机通风原理及计算

第3章无轨运输条件下的特长隧道施工通风设计

3.1隧道施工通风方案比选及最终施工通风方案的确定

3.1.1通风方式的选择

3.1.2不同阶段的施工通风方式

3.2射流风机选型与布置

3.2.1射流风机的选型

3.2.2射流风机的布置

3.3施工通风设计计算

3.3.1施工通风设计计算原则

3.3.2施工通风设计计算

3.4本章小节

第4章隧道施工通风的计算流体动力学分析

4.1计算流体动力学概述

4.2数值模拟相关计算参数

4.3隧道施工通风数值模拟

4.3.1爆破后通风

4.3.2横通道处射流风机的布置

4.3.3掌子面附近轴流式通风

4.4本章小节

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

附录：