考虑隧道曲线段开挖过程的施工通风影响机制

为研究隧道曲线段开挖过程中通风设备的布设对通风效果的影响机制,依托城开高速吴家梁隧道,考虑风筒位置、风筒直径和出风口与下开挖面距离3个因素,设置三因素三水平正交试验,并通过数值模拟方法进行研究。主要研究了隧道施工通风影响下瓦斯气体的运移规律,根据瓦斯分布情况定义了涡流区、涡流影响区和稳定区,通过极差分析研究了3个因素对隧道曲线段施工通风效果的影响程度,并在此基础上提出了优化方案。研究结果表明,隧道曲线段施工通风时风筒布设在隧道内侧最有利于稀释瓦斯气体、布设在拱顶处则最不利于稀释瓦斯气体;瓦斯在隧道内呈顺时针螺旋状向隧道口运动;3个因素对隧道曲线段施工通风效果的影响程度依次为风筒位置>风筒直径>出风口与下开挖面距离,该工程的最优通风设备布设方案为选用直径为1.2 m的风筒布设于隧道内侧、出风口与下开挖面距离为5 m处。