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DB61T 1417-2021 陕西省水工隧洞施工通风技术规范.pdfDB61/T 1417202
水工隧洞施工通风技术规范
本文件规定了陕西省境内水工隧洞施工通风技术总则、通风标准、通风方式、通风计算、通风设 备、施工安全及劳动保护等技术要求， 本文件适用于陕西省境内水工隧洞施工通风系统的设计、实施、管理。对于钻爆法通风长度大于7.5 km，TBM法通风长度大于16km的隧洞需要开展施工通风专题研究。
GB／T 39770-2021 信息技术服务 服务安全要求.pdf下列术语和定义适用于本文件
在施工期间，为使隧洞内的有害气体、粉尘、余热等达到劳动卫生标准允许值，而引入新鲜空气的 种换气行为。
通风管ventilationduct 通风系统申，为组织气流沿预设线路输送的通管。通常将输送新鲜空气的通道称为送风管，排出污 染空气的通道称为排风管。
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送风式通风forcedventilation 利用设置在洞外的通风机械通过通风管道将新鲜空气送至工作面，以供给洞内足够的新鲜空 空气通过隧洞流出，稀释、排除有害气体和降低粉尘浓度
最优排尘风速optimaldustexhaustveloci
DB61/T1417—2021将既能最大限度排除浮尘而又不致使落尘二次飞扬的风速称为最优排尘风速。4总则4.1水工隧洞施工通风方案应综合考虑隧洞通风长度、开挖断面、施工方法、施工组织及配置、施工安全、辅助坑道、通风效果等因素，经技术经济综合比较后，选择合理的通风方式。4.2水工隧洞施工通风应以改善施工环境、保障作业人员身体健康，达到洞内作业环境卫生标准，应符合以下规定：a）应有足够的新鲜空气供应，保障洞内空气的氧气含量；b）降低隧洞内有害气体浓度和粉尘浓度，应确保作业人员的人身安全和健康；c）隧洞内环境温度和湿度应保障施工人员正常作业、施工设备正常运转。4.3当水工隧洞施工独头掘进长度大于洞径5倍时，应采用风管式、巷道式等机械通风方式。通风方式可选择送风式、排风式、混合式或巷道式等（见附录A）。4.4施工通风应充分利用施工斜井、竖井、横洞和平行导坑等辅助坑道，且应考虑自然风压力作用的影响。4.5设置机械通风系统的水工隧洞，在施工期应设置施工通风监测与控制设施，并应根据通风效果合理确定通风设施运行方案及其控制方案，保证通风系统平稳、安全、节能运行。4.6对存在瓦斯等有害气体、高温等作业区，应做专项通风设计，并设置监测装置。4.7水工长隧洞施工通风作业，应遵守国家有关政策和法规，重视环境保护和节约能源，合理设计施工通风方案，并确定通风设备选型及布置。5通风标准5.1水工隧洞施工作业环境应符合以下卫生及环境控制标准：施工期隧洞内空气中氧气含量按体积计不得小于20%；b)施工期隧洞内粉尘浓度和有害气体浓度应符合表1的规定。c)隧洞内噪声不应大于90dB；d)隧洞内相对湿度不宜高于80%；e)隧洞内作业区温度不宜大于28℃。表1 隧洞内粉尘浓度和有害气体浓度控制标准指标控制标准备注≤2TBM施工，游离二氧化硅的粉尘浓度M0>10%粉尘（mg/m）≤4TBM施工，游离二氧化硅的粉尘浓度Mso.<10%≤2钻爆法施工，游离二氧化硅的粉尘浓度Msio，>10%特殊情况下，可为100mg/m²，但施工人员工作时间不得超过CO浓度（mg/m²）≤30有害30 min气体CO2浓度（%）≤0.5NOx（换算成NO2）浓度（mg/m）M55.2水工隧洞洞内施工通风风速应符合以下规定：a）钻爆法施工时，洞内通风风速不应小于0.25m/s；3
b）TBM法施工时，洞内通风风速不应小于0.5m/s； C 隧洞工作面的最优排尘风速宜为0.4m/s～0.7m/s，且工作面最高允许风速不宜大于4m/s； d 瓦斯隧洞施工时，应将洞内各处的瓦斯浓度控制在0.5%以下，洞内风速不应小于0.25m/s。 对瓦斯易于积聚处，应实施局部通风，风速不宜小于1m/s。 5.3隧洞施工通风应能提供洞内各项作业所需的最小风量，每人应供应新鲜空气3m3/min，采用内燃 机作业时，供风量不宜小于4m/min·kW）。
b）TBM法施工时，洞内通风风速不应小于0.5m/s； C 隧洞工作面的最优排尘风速宜为0.4m/s～0.7m/s，且工作面最高允许风速不宜大于4m/s； d 瓦斯隧洞施工时，应将洞内各处的瓦斯浓度控制在0.5%以下，洞内风速不应小于0.25m/s。 对瓦斯易于积聚处，应实施局部通风，风速不宜小于1m/s。 5.3隧洞施工通风应能提供洞内各项作业所需的最小风量，每人应供应新鲜空气3m3/min，采用内燃 机作业时，供风量不宜小于4m/min·kW）。
6.1单洞水工隧洞施工通风方式选择应按以下规定： a）采用无轨运输时，应采用送风式通风： b 采用有轨运输的：独头掘进距离较短时，应采用送风式通风；独头掘进距离较长时，宜采用混 合式通风。 6.2双洞水工隧洞施工通风方式选择应按以下规定： a）当两洞独头掘进距离较短时，应采用送风式通风； b）当两洞独头掘进距离较长时，宜采用巷道式通风。 6.3对于无巷道式通风条件且独头掘进长度较长的隧洞，可采用风仓式接力式通风
7.1.1水工隧洞施工通风计算应根据施工方法、洞内施工机械类别及数量、作业人员数量、允许风速 等确定最小需风量。若存在有害气体、高地温等情况，应结合预测（或实测）值，经计算分析一并考虑。 7.1.2采用钻爆法施工时，需风量应按照洞内同时工作的最多人数、允许最小风速、爆破排烟情况、 同内作业机械废气稀释等分别计算后，取其最大值 7.1.3采用TBM法施工时，工作面风量应满足排尘风速、允许最小风速及掘进机组设备散热、冷却、 人员舒适度要求，并不低于掘进机后配套设计风量。
.2.1对于钻爆法施工的水工隧洞，应考虑按爆破排烟计算开挖面所需风量，并应符合以下规定： a）送风式通风的需风量可按公式（1）计算：
9.824 Gb(AL。) = P,C.
一要求到达的CO浓度（ppm） 混合式通风的需风量应可按公式（2）～（3）计算：
式中： Q1——送风机应向工作面提供的风量（m²/s）； Q2——排风机从工作面排出的风量（m²/s）； Vw—隧洞内允许最低平均风速（m/s）。 7.2.2按洞内同时工作的最多人数所需风量，应按公式（4）计算：
作业人员需风量（m/s）； 隧洞内最多人数。
Qp—作业人员需风量（m/s） . 隧洞内最多人数。
7.2.3按洞内允许最低速所需风量，应按公式（5）计登
式中： Q%—洞内最低风速需风量（m²/s）； 隧洞内允许最低平均风速（m/s）
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9.824 Gb(AL。)2 2 P'C.
Qw 洞内最低风速需风量（m/s）； 隧洞内允许最低平均风速（m/s）； 隧洞开挖断面积（m）。 2.4 洞内作业机械废气稀释所需风量应考虑内燃机械数量和装机功率等因素，并应符合以下规 a）隧洞内同时作业的出渣车辆台数可按公式（6）（7）计算
4洞内作业机械废气稀释所需风量应考虑内燃机械数量和装机功率等因素，并应符合以下规 a）隧洞内同时作业的出渣车辆台数可按公式（6）～（7）计算：
120gl Atg
120g+1 Atgy.
no = V / VI
若n≥no，则取n,=noo 式中： 一洞内运输距离（km）； At出渣车辆时间间隔（min）； —隧洞内运输车辆平均速度（km/h）； no—每个循环装车总数； V一一每循环石渣的松方数量（m"）； V。一每车装运松方量（m²）。 b）隧洞内施工需风量应按公式（8）计算
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Qm—洞内机械需风量（m/s）； N一每种内燃设备的额定功率（kW）； ZN一隧洞内同时作业的内燃设备的总功率（kW）。 7.2.5若洞内工作面有瓦斯逸出，则应供给充足的新鲜风量，应按公式（9）计算：
式中： Qg—瓦斯隧洞内工作面需风量（m/s）； QcH4一 一工作面瓦斯逸出量（m/s）： Bg一工作面瓦斯允许浓度； Bgo—新鲜风量中的瓦斯浓度； Kg—瓦斯逸出不均匀系数，K~1.5～2。 7.2.6通风系统供给TBM工作面的风量应不低于TBM后配套风机的设计风量，应按最低风速0.5m/s 考虑。特殊情况下，应对机组的散热和冷却等因素专门计算
7.3施工通风压力计算
7.3.1水工隧洞通风管路的通风压力计算应考虑沿程阻力、局部阻力、风机压力等。 7.3.2计算通风管路沿程阻力时，计算风量可取风机风量与工作面需风量的几何平均值，可按公式（10） 进行计算：
式中： Qi 风机供风量（m/s） 隧洞工作面需风量（m/s）； 计算几何平均风量（m/s）。
R—管路沿程摩擦风阻（kg/m²），可按附录B进行取值； Q 计算几何平均风量（m²/s）； hf 管路沿程阻力损失（Pa） 734—通风管路局部阳力损生应按公式（12）计筒
7.3.4通风管路局部阻力损失应按公式（12）
式中： 管路中局部阻力系数，可按附录B进行取值； Q：一局部风阻处的风量（m²/s）； d 一管路当量直径（m）； 管路中局部阻力损失（Pa）。 7.3.5通风机的设计全压应按公式（13）～（14）计算：
0. = /0,0n
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8.1.5通风系统应设有专人负责运行、维护和管理
8.2通风机选型与布置
8.2.1隧洞通风采用射流风机时，宜选用推力大、推力功率比大的射流风机。 8.2.2射流风机纵向布置及设置间距应综合考虑风机效率、经济性等因素。 8.2.3射流风机应具有消声装置，电机防护等级不应低于IP55，绝缘等级不应低于F级。 8.2.4 射流风机在野外距离出风口10m且成45°夹角处测量的A声级应小于77dB。 8.2.5 轴流风机的选型应符合以下规定： a 应结合使用条件、通风量、风压及性能曲线选择风机； b) 宜采用变频控制。 8.2.6 当隧洞掘进距离较长，需要提高风压时，可采用多台通风机串联，且风机型号和性能参数应相 同。 8.2.7 通风机应安装保险装置，当发生故障时能自动停机。 8.2.8 防护网和射流风机支架等钢结构应接地。 8.2.9通风机应保持正常运转，如因检修、设备故障、停电等原因停止供风而受影响的开挖工作面应 停止工作。 8.2.10瓦斯隧洞洞内风机应采用防爆型，且瓦斯工区应配套一套同等性能的备用通风机。
8.3.1送风式的进风管口应设在洞外，宜在洞口30m以外。 8.3.2排风式的风机宜设在距洞口30m以外的下风向。 8.3.3通风管距离隧洞开挖面的距离应根据隧洞断面大小和施工工法确定，送风式的出风管口距开挖 面不宜大于5倍的正洞当量直径和15m，排风式的进风管口距开挖面不宜大于5m 8.3.4采用混合式通风时，当一组风机向前移动，另一组风机的管路应相应接长，并始终保持两组管 道相邻段交错20m~30m。局部通风时，排风式风管的出风管口应引入主风流循环的回风流中。 8.3.5送风管宜采用软管，排风管应采用硬管。
8.3.2排风式的风机宜设在距洞口3
b）通风管的安装应做到平顺，接头严密。 8.3.7在不影响隧洞施工作业且断面净空允许的条件，宜采用大直径风管，同时宜增大每节风管长度， 咸少风管接头。 3.3.8通风管应设置专人定期维护、修理，如有破损，应及时修补或更换。当采用软质风管时，靠近 风机部分应采用加强型风管。 8.3.9瓦斯隧洞工区内的风管应采用抗静电、阻燃的风管，宜采用大直径风管
1风机控制系统宜以自动控制为主，手动控制
a 风机不应频繁启闭； b) 风机控制周期不宜小于10min； C 应首先启动累计运行时间最短的风机； 每台风机应间隔启动，启动时间间隔不宜小于30s
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并应符合以下规定： a）应采取人工检测和自动监测相结合的方法进行，多种监测仪器应集中结合布置： b) 测点应主要布置在掌子面开挖作业区和衬砌作业区，距地面高度1.3m~1.5m，且测点应设在 工作地点的下风侧，远离出风口和可能产生涡流的区域； C 检测数据达不到规定标准时，应采取措施限期整改。 9.1.2 应建立安全监测信息反馈流程，及时指导施工通风，提高信息化施工技术和管理水平。 9.1.3 应严格控制现场作业人数，开挖作业面宜实施机械化作业，严禁超员组织施工作业。 2.1.4 若存在瓦斯地段，应按《煤矿安全规程》制定防瓦斯施工安全措施
9.2.1施工通风时，应加强防火用电管理。 9.2.2应控制洞内噪声水平，佩戴个人防护用品。 9.2.3应采用综合防尘措施，配备必要的防尘器材，并控制洞内温湿度环境，做好施工人员个人防护 9.2.4洞内作业人员应定期体检，保障健康。
施工通风时，应加强防火用电管理。 立控制洞内噪声水平，佩戴个人防护用品。 应采用综合防尘措施，配备必要的防尘器材，并控制洞内温湿度环境，做好施工人员个人防护。 同内作业人员应定期体检，保障健康，
附录A （资料性） 机械通风方式示意
送风式又称压入式，通风管路的进风口设在洞外，出风口设在工作面附近，在风机的作用下，新鲜 空气从洞外经管路送到掌子面，稀释有害气体和粉尘等，污浊空气则由隧洞排至洞外，其布置方式如图 A.1所示。
图A.1送风式通风示意图
排风式分为抽出式和排出式，通风管路的进风口设在工作面附近，出风口设在洞外，在风机的作用 下，新鲜空气从洞外经隧洞到达工作面，污浊空气则直接由管路排至洞外，其布置方式如图A.2、图A.3 所示。考虑排出式通风在隧洞掘进时风机随工作面的推进需不断前移，且爆破时飞石易击坏通风设备， 一般不宜采用
图A.2抽出式通风示意图
图A.3排出式通风示意图
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A.3.1混合式是由送风式和排风式联合工作，兼有二者的优点，具体的布置方式分为长压短抽方式和 长抽短压方式，后者又分为前压后抽式和前抽后压式。 A.3.2长压短抽方式。布置方式如图A.4所示，以压入式通风为主，靠近工作面一段用抽出式通风，抽 出式通风要配备除尘装置。一般用在开挖工作面粉尘特别多的工点，主要使用柔性风管，成本较低，但 除尘器要经常随风管移动，增大了通风阻力，除尘效果差时，未除掉的微尘和污风会使全隧洞受到污染。 在隧洞施工中较少采用此通风方式。
图A.4长压短抽式通风示意图
A.3.3前压后抽式。布置方式如图A.5所示，以抽出式通风为主，靠近工作面设一段压入式通风。此通 风方式可使整条隧洞不受烟尘污染，但因主要使用刚性风管，成本较高。此通风方式较适用于有轨运输 的隧洞。
图A.5前压后抽式通风示意图
A.3.4前抽后压式。布置方式如图A.6所示，以抽出式通风为主，抽出风管口靠近工作面，巷道中设一 段压入式风管，其出风口在抽出风口后面。其缺点与前压后抽式相同，此通风方式一般在井巷工程中应 用。
图A.6前抽后压式通风示意图
3.5在混合式通风中，压入式风机的风量要比抽出式小，有时可用引射器代替；为避免污风循 入式风机进风口与抽出式风管吸风口（或压入式风机吸风口）的重合距离应不小于10m，并且 排出的污风处于下风向。
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巷道式通风是在射流风机的作用下，双洞与横通道构成通风系统，洞外新鲜空气从一主洞进入，经 横通道时利用风管将空气输送至工作面，洞内污浊空气自工作面经横通道从另一主洞或平导排出洞外， 其布置方式如图A.7所示
图A.7巷道式通风示意图
风仓式接力通风方式主要应用于无巷道式通风条件且独头掘进长度较长的单洞隧洞，此时采用独头 送风式长距离通风可能会受到斜并长度或断面净空要求等限制，无法满足洞内的环境要求，因此可选择 风仓式接力通风这一施工通风方式来提高通风效率，改善洞内空气质量。在风仓式接力通风中，利用设 置在洞外的风机通过通风管道将新鲜空气输送至隧道洞内封闭的风仓，并由风仓处的风机继续向各工作 面进行供风，污风沿隧洞流出，布置方式如图A.8所示。
图A.8风仓式接力通风示意图
B.1通风管道沿程摩擦风阻
管道沿程摩擦风阻可按公式（B.1）～（B.2）计算
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通风管道沿程摩擦风阻及局部阻力系数
6.5αL ds ap
一通风管道摩擦阻力系数（kg/m²）； 入——通风管道达西系数，对柔性通风管进行计算时可取0.019～0.021； p——空气密度（kg/m²）； d一通风管道当量直径（m）
B.2通风管道的局部阻力系数
通风管道的局部阻力系数取值应根据局部损失的具体形式确定，并可按照以下规定进行取值 a）突然扩大的异径管接头，其局部阻力系数可按公式（B.3）计算：
A一进风处接头的管道截面面积（m²）； A2—出风处接头的管道截面面积（m²）。 b）突然缩小的异径管接头，其局部阻力系数可按公式（B.4）计算：
A进风处接头的管道截面面积（m²）； A2一出风处接头的管道截面面积（m²）。 c）通风管道转弯时，其局部阻力系数可按公式（B.5）～（B.6）计算：
=0.00860.75 / n0.8
某县土地开发项目施工组织设计DB61/T14172021
取为0.6； e）管道出口处的局部阻力系数可取为1.0；
附录C （规范性） 通风管道漏风系数
式中： L—通风管道长度（m） Pim—平均百米漏风率。
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C.2软质通风管道平均百米漏风率可综
在风速一定时，软质风管平均百米漏风率随其转弯角度的增大而线性增大，平均百米漏风率风 管转弯角度影响系数Ke可按公式（C.3）计算：
式中： K一风管弯曲角度影响系数； 一风管转弯角度（°） b）其他条件一定时，初始通风量对软质风管平均百米漏风率影响系数K。的影响规律可按公式 (C.4)计算：
xxx房建工程施工组织设计式中： Kg—风管初始风量影响系数； Oo—风管初始通风量（m/s）