高海拔隧道施工通风风管漏风率研究

隧道施工通风的风管漏风量大小不仅与风管本身的长度、破损度等因素有关,还与外界的大气压、空气密度等外界环境相关。目前,风管漏风率的研究主要是在平原地区,对于高海拔隧道施工环境下通风风管的漏风率变化规律的研究还比较少。为了得到高海拔地区隧道施工通风风管的漏风率,利用风管开口处流量理论和能量守恒原理对高海拔地区风管漏风率修正系数进行推导,并通过现场实测数据进行验证。结果表明:得到风管漏风率的海拔高度修正系数计算公式;高海拔地区风管百米漏风率约为平原地区的1.5倍,且在高海拔地区风管漏风率随风管长度增加而增大较快;实测高海拔隧道风机风管百米漏风率约为3%,与理论计算结果较吻合。     

长隧道无轨运输施工通风参数与环境状况实验探讨

采用国产88－1型双级对旋式轴流风机配1．2m直径柔性风管，单机压入式送风1500m进行试验，结果风管出口风量达864m^3/min工作面风速达0.47m/s，管网平均百米漏风率＜1％，工人呼吸带粉尘浓度3.4mg/m^3m,CO浓度从未改造前555mg/m^3降低至40mg/m^3，粉尘和有害气体浓度均接近国家卫生标准和国际标隧道作业通风标准所规定的容许浓度。     

引水隧洞长距离通风技术

在保证安全的前提下,详细介绍了小断面长隧洞施工通风设计标准、设计原则、风量风压计算、风机风管选配、通风防漏主要措施、辅助通风降尘措施方案。     

武汉轨道交通 8 号线 越江区间通风系统研究

介绍了武汉轨道交通8号线大直径盾构越江区间隧道的通风设计方案,特别对火灾工况,从排烟模式、风道漏风、风机配置等方面,比较了分段纵向通风和半横向通风两种方式的优缺点,最终选定了分段纵向排烟方案。在火灾规模取值10.5MW条件下,利用SES软件对区间内典型火灾工况进行了模拟计算分析,结果表明通过区间两端风机联合动作,采用集中设置排烟口的分段纵向排烟方案,可满足越江区间内火灾排烟临界风速及人员疏散要求。     

铁路隧道内道床机械化清筛作业通风技术

以一座长500 m既有铁路单线隧道为工程依托，对隧道内清筛机组加装射流风机，通过理论推导计算和流体仿真分析，确定与隧道通风要求匹配的射流风机参数。结果表明：隧道内风机组中轴线处最高风速约13.6 m/s，随距风机出口距离加长风速逐渐减小，距风机出口40 m处风速已减少至2.9 m/s；将两组射流风机以间距40 m安装，可形成长距离通风传导，明显改善通风效果。经工程现场测试，清筛机组加装单组射流风机作业3 h，隧道内一氧化碳、氮氧化物、颗粒物浓度分别为18.0、4.6、2.9 mg/m³，均符合规范要求。     

超大断面低瓦斯隧道独头施工通风流场研究

为揭示超大断面低瓦斯隧道独头施工通风的流场特征及瓦斯分布及运移规律，依托新建成自高铁长征隧道，选择压入式通风方式，采用有限体积法对隧道内各平面进行流场分析，并结合现场监测数据验证数值模拟所得出规律。结果表明：(1)通风时间10 min后，隧道内流场基本稳定，从掌子面由内到外风速减小，隧道内不同位置风速均大于0.25 m/s,满足隧道施工通风要求；(2)风流稳定后，在风管出风射流区域两侧会产生涡流区，瓦斯容易在涡流区循环流动难以排出，需对该区域进行重点监测；(3)施工通风初期，掌子面瓦斯浓度显著增大，随后风管出口正对位置瓦斯浓度很快减小，最终在远离风管一侧的墙脚容易发生瓦斯聚集，此处是施工通风重点局部加强和监测位置。     

瓦斯隧道有害气体运移规律及通风方案优化研究

本文基于现场测试和数值模拟对隧道整体双洞互补式通风条件下瓦斯扩散规律进行分析和研究。结果表明:(1)瓦斯隧道爆破施工主要产物浓度峰值从掌子面向隧道洞口方向逐渐减小。(2)风速变化梯度随风管附壁程度的增加、距工作面距离的降低而显著提升;另外,局部压力损失会随着风管管口距工作面距离的缩小而增大。(3)在隧道掌子面附近区域瓦斯浓度变化最为显著,且射流区瓦斯浓度相较于回流区要低。本文研究成果可为瓦斯隧道施工通风优化提供参考。     

秦岭铁路隧道Ⅱ线出口平导独头掘进9km施工通风系统的研究与实现

介绍秦岭铁路隧道Ⅱ线平导出口段独头掘进 9km通风技术 ,对长距离软管通风系统的风量计算方法、管道漏风率、达西系数等关键技术参数进行了工程试验测试与分析。     

青藏高原高寒地区长大隧道通风技术

青海省新建柴达尔至木里地方铁路海拔3 900 m,具有高原、高寒、缺氧和环境生态系统十分脆弱等特点。结合这些特点,根据工期要求,本着安全第一的原则,详细介绍高原高寒地区长大隧道施工通风设计标准、设计原则、风量风压计算、风机风管选配、通风防漏降阻措施、辅助通风降尘措施以及生氧补氧方案。     

送风井位于隧道中部的半横向分区段通风特性研究

为了确定一种送风井位于隧道中部,隧道内需风量存在分区段变化的半横向通风方式计算方法,以厦门海沧疏港通道-芦澳路城市地下互通隧道工程为依托,采用理论分析和数值模拟研究方法对风道内的压力分布进行研究,并对比送风井位置对风机压力的影响。研究通过在风道末端与风道内任意断面建立一元伯努利方程推导风道末端风速为0和风速不为0 2种情况下风道内的压力分布求解公式,数值计算结果验证了公式的正确性。根据研究结果,送风井位于隧道中部时,两侧风道始端全压可以视为相等,送风机提供满足通风压力较大一侧所需全压即可实现整个隧道的有效通风,该通风方式在增大通风长度适应性以及减小风机功率,以及提高经济性方面具有显著的优势。     

虹梯关特长公路隧道施工通风节能技术

为研究长大隧道施工通风节能技术,以虹梯关特长公路隧道为工程依托,通过CFD商业软件FLUENT建立三维模型进行有限元分析。通过调研方式计算确定特长公路隧道中施工通风控制标准及需风量,制定特长公路隧道联合式通风方式并在风管长度、风机选型数量和风机位置等方面对通风方案进行优化。对比分析不同工况下的有无排风机的通风效果。研究结果表明:在特长公路隧道的施工通风中,独头式通风不能达到良好的效果,需要采用满足污风回流要求的联合式通风方式。该方式能够快速将隧道掌子面及附近区域的CO浓度稀释至规范要求,改善洞内通风条件,保证施工进度,节约大量人力和财力。     

合理选用风机盘管机组

风机盘管机组作为空调系统末端空气处理设备，因其价格便宜，安装方便，易于布置，而被广泛应用于写字楼，宾馆，饭店的空调中。按冷负荷选用风机盘管，往往不能取得令人满意的空调效果；必须注意选择有一定机外静压和风量合适的机组，以保证必要的送风温差和换气次数。在使用场合允许的噪声水平内，选取机外静压和风量较大的产品，才能取得良好的空调效果。     

隧道掌子面施工风管布设方式对稀释瓦斯效果影响研究

以成贵铁路白杨林隧道为研究对象,对瓦斯隧道施工压入式通风效果进行分析,利用CFD流体动力学软件,建立模型并进行数值模拟计算,得到不同风管出口距掌子面距离下,隧道内风速流场和瓦斯浓度的分布规律,并与现场测试数据进行对比,优化流场分布,减少瓦斯在掌子面附近积聚的现象。计算结果表明:一定风速条件下,风管末端距掌子面距离直接影响施工通风效果和掌子面瓦斯浓度分布。风管末端距离掌子面越大,稀释瓦斯效果越差,掌子面瓦斯积聚现象越严重。单侧风管通风情况下,掌子面瓦斯稳定浓度为0.07%,瓦斯浓度随风管末端距掌子面的增加而升高。根据白杨林隧道瓦斯溢出和施工通风情况,得出其风管末端距掌子面距离为13m可使瓦斯不形成聚集,保证施工安全。     

两广隧道榕木斜井及正洞压入式与射流混合通风技术

以两广隧道榕木斜井及其正洞段工程为例,介绍无轨运输内燃机械作业的长大隧道压入式与射流混合通风技术。设计参考了其他隧道通风的实际情况,通过计算隧道施工通风的理论风量,并根据现场实际情况加大斜断面尺寸,采用两个1.5 m的柔性带钢筋肋的风管,配用4台SDF（B）-No18隧道施工专用轴流通风机,两断面同时施工。每边最大配用电机功率分别为：低速22×2 kW,中速45×2 kW,高速132×2 kW,拥有6个挡位的通风量,可随隧道掘进长度增设射流风机,逐步加大通风量,以达到节能目的。     

隧道内机械化清筛作业通风除尘方案设计

应用大型养路机械对铁路隧道内有砟道床清筛作业时,粉尘大,发动机废气浓度高,能见度低,严重影响作业质量与效率,危害作业人员的健康及安全。本文针对以上问题,对一隧道进行通风除尘方案设计,采用湿式除尘方案,对除尘风机的安装位置和风量进行了理论计算分析,并建立了隧道通风仿真计算模型,确定了隧道通风风机的较优位置。     

高原动车组主动压力保护技术分析研究

列车驶入隧道时会产生剧烈的压力波动，对车内人员的耳感舒适性有重要影响。在高海拔、大坡度环境下，车内外压力变化还要叠加海拔变化的影响，车内人员的耳感不适性问题将更加复杂。文章采用一维可压缩非定常不等熵流动模型黎曼变量特征线法和考虑连续换气风机工作的车内压力计算方法，分别在隧道单列车通过和中央等速交会情景下进行了车内外压力变化特征研究，并基于国内高速列车主动压力保护技术，对比了采用高静压风机和低静压风机的车内压力保护效果，最后结合UIC标准和国内民航舒适性标准限值进行了车内压力舒适性评价。研究表明，高静压风机对车内压力瞬变的抑制作用明显优于低静压风机，低静压风机车内每1 s、3 s和10 s内最大压力变化量分别高于高静压风机约100%～600%,且350 km/h速度等级列车的高静压风机对车内压力抑制作用略优于250 km/h速度等级列车。     

铁路隧道射流与洞口风道组合式通风效果分析

射流风机与洞口风道组合通风效果一直是学术界和工程界关注的关键科学问题,在长度超过5km的内燃牵引隧道中,射流风机并未有效阻止风流从洞口隧道内流出,未达到设计通风效果。采用CFD计算软件FLUENT建立三维非线性力学模型,研究洞口射流风机安装断面连接方式、轴流送风口风速、射流风机台数关键因素影响效果。射流风机安装处设置渐变过渡段后,风机吹出的风流可以平稳的进入隧道,从洞口引入新风效果明显;在同样的风量下,送风口风速不同,产生阻力也不同,对洞口端引入新风产生影响,设计中应适当降低送风口风速;在洞口设置同样的射流风机,轴流送风道送入的风量不同,洞口端隧道内风流的状态不同,当送风量大到一定程度时,将产生洞口段隧道风流流出,设计中洞口射流风机的台数应根据送风道的送风量进行调整。     

深孔爆破条件下岩体软弱夹层变形特性研究

利用有限元LS-DYNA3D程序，分析深孔爆破时岩体中软弱层内的爆腔半径随软弱层厚度、倾角、炮孔直径、装药量和装药量长径比的变化规律。结果表明：软弱层厚度≥5cm时，爆腔形状近似为圆柱形；软弱层厚度不变时，爆腔半径随炮孔直径和装药量的增加呈幂函数规律增加；在相同炮孔直径和装药量条件下，爆腔半径随软弱层厚度的增加而线性增加，且增幅逐渐减小;爆腔相对半径随装药量长径比的增大而增大；爆腔半径随软弱层与炮孔轴线夹角（锐角）的减小而减小，且减幅逐渐减小，但软弱层垂直于其中性面的位移却随之增加，夹角为50^o时该位移达10cm；在装药段长度内，软弱层位置对爆腔的形状和尺寸的影响很小，爆腔半径的最大相对变化仅为1．2％。     

特长铁路隧道长大斜井通风技术

长大隧道采用钻爆法施工,利用长大斜并通风解决隧道内空气污染问题.雪峰山隧道采用钻爆法开挖,无轨运输,长距离独头掘进,一井多面同时施工,通过分析计算,确定了具体的通风方案,采用大直径螺旋风管和先进多级变速节能通风设备,通风效果良好,较好地解决了隧道长距离通风难题.     

铁路充电间酸雾治理技术模式的研究

提出了铁路充电间酸雾治理３种技术模式：侧吸式活动密闭罩通风净化系统；端吸式活动密闭罩通风净化系统；手持信号灯酸性蓄电池通风柜。该模式适应充电作业特点，改善作业环境，净化效率高，节省风量，节约能源。研制的侧吸式推拉活动密闭罩比条缝式高截面双侧吸槽边吸气罩可节省６０％风量。优选无泵形冲击式填料酸雾净化塔，净化效率高，维修量少，易于管理，性能稳定。提出当充电槽宽约１ｍ，每ｍ槽长风量可取７５０ｍ３／（ｈ·ｍ），为简化设计计算提供了参考数据。