煤矿特长斜井敞开式TBM施工通风技术

对隧道(洞)及煤矿井巷工程盾构及TBM施工通风技术研究进行了系统回顾;简要介绍了可可盖煤矿主副斜井工程概况,并根据工程概况对工程通风设计原则和通风方式选择进行理论分析,基于以上分析对施工通风方案进行了多种设计和比选,决定两斜井均采用更换风机2阶段独头压入式通风方案,对所选通风方案进行理论校核,并对通风效果进行检验。现场实践表明通风效果良好。

米拉山隧道独头极限通风距离下污染物运移规律研究

为明确高海拔特长隧道独头压入式通风极限距离条件下隧道内污染物的运移规律,以米拉山特长隧道为研究对象,采用数值模拟软件Fluent对独头压入式通风极限距离下的CO、粉尘等污染物运移规律进行研究,并结合现场实测数据进行验证分析。研究结果表明:1)掌子面的粉尘质量浓度随通风时间呈现出先增后减的趋势,台车靠近掌子一侧存在粉尘聚集现象,其两侧的粉尘质量浓度值差异明显,但通风过程中台车区域粉尘质量浓度变化幅度不大;2)工人呼吸面处粉尘质量浓度呈现明显的阶段性下降趋势,CO质量浓度则是线性增加到达峰值后,以二次函数的形式降低,CO质量浓度达标时间明显小于粉尘质量浓度达标时间;3)工作区CO质量浓度呈二次函数变化,距离掌子面越远,气体质量浓度峰值越低,而粉尘质量浓度则是先增后减,最后趋于稳定,现场工作区施工时间应以粉尘质量浓度达标时间为准;4)粉尘扩散距离与通风时间满足三次函数关系,CO气体扩散距离与通风时间呈线性关系。

小断面特长隧洞TBM施工独头通风技术浅析

小长隧洞的通风一直都是困扰隧洞施工的关键性难题。文中以引红济石引水隧洞TBM施工通风为例,通过独头压入式通风方式的分析与选择,合理计算风量和风压,科学配置GIA风机和风管,有效解决了长隧洞独头压入式通风风量大、风压高的制约,取得了明显的经济效益,值得类似施工工况下隧洞通风的推广应用。

TBM施工引水隧洞降温技术研究

TBM施工时,岩温和机械发热所产生的大量热量会导致隧洞内的温度环境恶化,TBM掘进面附近的温度控制是影响连续长距离掘进的重要因素之一。为制定合理的TBM施工段降温措施,采用传热学理论,对采用压入式独头通风的TBM施工隧洞内的温度分布规律进行研究,并以引汉济渭岭北段TBM 5#斜井工区为例进行验证。通过引入空调工程中焓值的概念,确定TBM隧洞人工降温的冷负荷,对常见的降温措施进行对比讨论,进而确定TBM施工隧洞的降温措施。研究表明:隧洞内的空气温度与隧洞壁温、通风风温、通风风量、盾构的发热功率、隧洞周长、通风长度、风管侧壁传热系数和隧洞侧壁的换热系数等参数有关;对于TBM掘进面附近高温、高湿的环境,只能采取人工制冷降温措施进行降温。

施工隧道通风位置与污染物浓度场演化特征关系分析

以东木岭三级水电站新建III号引水隧道为研究背景,在通风管出风口不同位置,采用相关监测仪器对施工作业区内风速风向、粉尘、CH_4、CO、SO_2及H_2S气体浓度值进行采集,并对气固两相污染物浓度场的演化特征进行分析。研究表明:通风管出口位于隧道壁面一侧时,施工作业区内气流流场紊乱,通风2 400 s后粉尘浓度峰值降低至20.59 mg/m^3;通风管出口位于隧道拱顶中央时,施工作业区内气流流场相对稳定,通风2 400 s后粉尘浓度峰值降低至9.97 mg/m^3;台车上部高浓度CO、SO_2分布较集中,台车对有害气体的阻碍效应小于粉尘;相同通风时段内,通风管出口位于隧道拱顶中央时粉尘和气体浓度值降低速率较高,尤其在通风1 800～2 400 s时段内,浓度值降低速率十分明显。