隧道通风机安装施工技术探析

摘要：隧道通风技术是隧道工程建设中的难点，主要作用是将爆破、钻孔、出碴设备过程中产生的尾气、粉尘、有害气体、油烟等有害成分在短时间内及时地排出隧道洞内，同时输送新鲜的空气到隧道施工作业面。因此，隧道通风有利于提高隧道施工工效，确保隧道安全施工。文章就隧道通风量的计算、通风机的选择和配置、通风机的安装、通风机的调试、通风机的维护管理进行了分析。

关键词：隧道通风；通风量计算；通风机选择；安装；调试；维护；管理

中图分类号：U455 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）28-0085-03

1 隧道通风量计算

1.1 按照隧道洞内施工的最大人数量计算

隧道通风量Q可以用公式Q=Kmq（m3/min）来表示，公式中K代表风量的备用系数，实际取值为1.1；m代表隧道洞内施工的最大人数量，实际取值56；q代表每位施工人员需要的风量，实际取值3m3/min。因此，隧道通风量Q=Kmq（m3/min）=1.1×56×3=184.8m3/min。

1.2 按照隧道洞内爆破最大炸药量计算

隧道通风量Q则可以用公式Q=7.8×t-1×

（AS2L2）1/3（m3/min）来表示，公式中t-1代表爆破之后的隧道通风时间，实际取值240min；A代表隧道洞内爆破最大炸药量，实际取值288kg；S代表隧道坑道的净断面积，实际取值980.96m2；L代表隧道坑道的最大长度，实际取值2323m。因此，隧道通风量Q=7.8×t-1×（AS2L2）1/3（m3/min）=7.8×240×（288×980.962×23232）1/3

≈704.52m3/min。

1.3 按照隧道通风机需要供风量计算

隧道通风机需要供风量QG可以用公式QG=k176Q/P来表示，公式中k1代表通风管的漏风系数，实际取值1.7；P代表和海拔高度相应的大气压力，就是cmHg柱，实际取值72cmHg。因此通风机所需供风量QG=k176Q/P=1.7×76×704.52/72≈1179.684（m3/min）。

2 隧道通风机的选择和配置

2.1 通风机的选择

通风设备的选择是确定隧道洞内通风效果的关键所在，隧道洞内所需要的最大通风量是选择通风设备的控制因素，而通风机工作全风压和工作风量是通风机选择比较重要的两个因素。根据上述隧道通风量的计算大于1365m3/min，风压也大于1000Pa。因此，可以采用SDF-NO12型轴流式通风机，其性能参数如下表所示：

2.2 通风机的配置

通风管的选用要充分考虑到隧道洞内风量、风俗，通风管的耐用性和造价等各方面的因素。一般通风管选用塑胶材质，通风管的管径为110cm，20m作为一节。接头采用新型的刚性接头，通风管安装在隧道洞顶的中央或者稍微偏离中央的位置。每隔5m就要打一个瞄杆孔，并且风管的吊挂每隔100m的挠度不能超过150mm，轴向的偏差每隔100m不能超过300mm。由于隧道洞内的中部空气净化的实际时间比较长，空气净化的程度也难以达到工作面的要求，因而采用混合通风，将通风机安装在隧道洞口，采用压入式进行供风。

3 隧道通风机安装

隧道通风机分为立式安装和水平安装，风机的安装如图1、图2、图3所示。立式通风机的安装要在夹层楼板施工完成的情况下才能进行；卧式通风机的安装要在土建基础完成的情况下进行。通风机的安装基础要求坚固、水平，安装强度要达到要求。隧道通风机通常是整机安装，通风机的搬运要有专人指挥、要配备起重机。吊装和搬运的绳索要扣在通风机槽钢底座专用的吊装孔上，安装前要完全掌握图纸要求和熟悉设备安装说明，检查通风机的零配件是否完好无损；通风机的机壳、电机、叶片、叶轮是否因运输碰撞而损坏；通风机各零部件的连接是否牢固。

通风机安装就位前要确保通风机的铭牌L形箭头指示的方向与叶轮转动方向保持一致。在安装通风机的弹簧减振器时，通风机基础和减振器之间要垫一块200×200mm、厚度10mm的钢板，将钢板固定在通风机的基础上。在安装弹簧减振器时要垂直于基础，不能倾斜，否则通风机开机时就会强烈的振动。还要调整弹簧减振器上面的螺丝，让通风机达到水平。通风机就位后要检查通风机横向和纵向倾斜度，通风机的横向倾斜度不能超过0.2/1000；通风机的纵向倾斜度不能超过0.3/1000。通风机在安装后，可以用手转动通风机叶轮，叶轮的旋转要平稳，没有摩擦和卡住的现象。为防止通风机振动造成风管的影响，风管和通风机间采用长200mm的柔性不燃材料连接，风机进出口的尺寸和风管的管径一致。

4 隧道通风机调试

4.1 通风机开机试运转

通风机开机要根据隧道通风机的试运转要求，将调试通风机的联锁风阀打开，其他相关的风阀设置到对应的状态。第一次启动时，采用就地控制箱点动方式启动，按下开机按钮，然后立即按停机按钮，检查通风机的开启声音和振动声音是否正常。按下停机按钮等到风压降下来后，打开风室门检查通风机的转向，确认通风机的转动部分和轴承没有磨擦与其他异状后，才能正式启动。等到正式启动通风机并且达到正常的转速时，检查通风机的振动情况是否正常，还有通风机电机的轴承温度、功率、电压、电流是否正常。一旦发现通风机电流超过电机额定电流、轴承温度上升、剧烈的撞击和振动，要立即停机进行检查，及时排除故障。通风机通过传动组和电机轴承温度报警装置来检查轴承温度情况，一般情况下，电机的表面温度提高不能超过80℃，轴承温度提高不能超过40℃。待通风机正常运行5分钟，一切正常后，再继续调试。

4.2 通风机数据测试

隧道通风机的调试需要测试风量、电动绕组、地绝缘电阻、轴承温度、转速、风压、运行电流、噪声、风速等参数。通风机进出口处风速采用风速仪进行测试，将风速仪绑在长棍上，等到通风机正常运行后，进行风压测试。采用转速表测量通风机的实际转速值，隧道通风机的正反转采用三相电流进行测试，可以在环控电控室控制柜读取到通风机的运行电流值，在通风机测试的正方向启动电流以及正常运行电流。等到通风机正转停机半分钟过后，再反方向启动电机，反接制动通风机电源，对通风机反向起动的电流值和时间进行测试。对于电机轴承的工作温度，等到通风机在额定转速下连续运转2个小时后，电机的滚动轴承温度要低于80℃，电机的滑动轴承温度要低于70℃。等到通风机正常运行8个小时后停机，采用电阻法对通风机电机的绕组温度进行测试。

5 通风机运行管理

5.1 提高风管安装质量，降低百米漏风率和通风

阻力

每隔一定距离在风筒上安装放水嘴，随时放出风筒中凝结的积水；实行定期巡回检查制，加强维护，发现破漏，及时修补；风筒连接处增加堵漏装置，在两节风筒的接头处来回包裹，尽量减少接口漏风，将风筒百米漏风率减少到1.16%。

5.2 通风机管理

不得随意停风机；通风机的高压部位连接件间必须使用衬垫，风机与风筒接口要求捆扎严密，避免高压部位漏风；准备一台备用通风机，若发生故障时，在较短的时间内更换。

5.3 加强通风系统的维护管理

要保持通风系统良好的工作状况，必须加强对系统的维护管理，特别是长距离的通风软管，更需要经常检查、修补、调整、更换，专人日常维护工作，调整、安装通风管道；当班员要保证风筒质量，每隔1km进行一次测风工作。

6 结语

在隧道通风系统的运行过程中若出现通风管下垂、通风管破裂漏风等运行故障时，要及时处理。在采用钻爆法进行打钻施工时，可以加水钻孔，有利于减少粉尘，改善隧道洞内的通风效果。随时检测隧道施工作业面空气质量，一旦发现问题要及时优化通风系统，确保隧道洞内的正常供风和通风系统的正常运作。

参考文献

[1] 赖涤泉，朱京国，王在仁，等.我国隧道施工通风技术的新进步及发展方向[J].铁道工程学报（增刊），1998.

[2] 刘立平，刘卫东，李小伟，等.特长隧道钻爆法施工通风技术探讨与研究[J].城市建设理论研究（电子版），2011，（19）.

[3] 夏永旭.秦岭终南山公路隧道通风技术研究项目建议书[R].长安大学，2000.

[4] 田艳秋，杨胜强，李小玉，等.超长隧道掘进过程中的通风技术研究[J].能源技术与管理，2010，（1）.

作者简介：李怀山（1969-），男，甘肃庄浪人，供职于金川集团工程建设有限公司。