第十章地下施工的輔助工作基本作業：鉆眼爆破、出碴、支護、襯砌輔助工作：通風防塵、壓氣供應、施工排水、提升運輸、供水、供電、照明、信號、通訊等。施工通風工作一、施工通風的目的（1）沖淡與排出有害氣體有害氣體：CO、SO2、N02等。有害氣體的容許濃度規定：CO為30mg/m3，SO2為15mg/m3，NO2為5mg/m3，（2）供給新鮮空氣保持空氣流通、新鮮，O2含量不低于20％。（3）降低粉塵濃度粉塵中游離SiO2對人體危害很大，長期吸人易患矽肺病。要求含有10％以上游離SiO2的粉塵應控制在2mg/m3以下（4）降低地下空間內溫度作業地點空氣溫度不能超過26℃。二、施工通風方式采用機械通風。獨頭掘進，屬于局部通風，通常使用局部通風機進行通風。通風方式：按風管形式：風筒式、巷道式、風墻式按通風機的工作方式：壓入式抽出式混合式（一）風筒(管)通風壓入式通風局部通風機必須安裝在由新鮮風流通過的巷道內。隧道施工時，由于洞口直通外界，扇風機可安置在洞口外一定距離?！耧L筒出風口距工作面的距離一般≤10m為宜?！駢喝胧酵L可采用膠質柔性風筒，單機可使用于100m～400m內的獨頭道，多機串連可使用于400m～800m的獨頭巷道●能較快排除工作面的污濁空氣，拆裝簡單●但污濁空氣排除時流經全洞，時間較長2．抽出式通風●用局部通風機將工作面爆破所產生的有害氣體通過風筒吸出，新鮮風流則由巷道進入工作面●風筒的排風口必須設在主要巷道風流方向的下方，距掘進巷道口10m以上。●這種通風方式一般需要金屬風筒?！裼捎陲L筒吸入口附近的風速隨著遠離吸入口而急劇降低，有效吸程小，工作面排煙時間長?！裎蹪犸L流通過局部通風機，安全性差。●其優點是不污染巷道，但新鮮空氣流經全洞，到達工作面時已不太新鮮。●適合于長度在400m以內的獨頭巷道。3．混合式通風●壓入式和抽出式聯合應用，具有以上二者的優點●適合長度800m~1500m左右的獨頭巷道●抽出、壓入風口的布置最小要錯開30m●以抽為主，以壓為輔。抽出風機能力要大于壓入式風機20％～30％（二）巷道式通風通過最前面的橫洞使正洞和平行巷道組成一個風流循環系統，在平行巷道口附近安裝通風機，將污濁空氣由平行巷道抽出，新鮮空氣由正洞流入，形成循環風流。特點：通風阻力小，風量較大，長隧道施工比較有效（三）風墻式通風適用于隧道較長，一般風管式通風難以解決，又無平行導坑可利用的隧道施工。它利用隧道成洞部分空間，用磚砌或木板隔出一條風道，以縮短風管長度，增大通風量。三、風量與風壓計算1．風量計算（1）按洞內同時工作的最多人數計算q1=knq/60m3/s式中k——風量備用系數，1.1～1.25n——洞內同時工作最多人數；Q——每人每分鐘所需新鮮空氣，隧道取q=3m3／人·min礦山取q=4m3／人·min（2）按沖淡因爆破產生的有害氣體計算CO對人體危害最大，以CO為衡量標準，將其他有害氣體都換算為CO再進行計算，一般1ks炸藥爆炸后產生的有害氣體換算成CO按40L計。則爆破后稀釋CO至允許最高濃度的風量為：q2=m3/s式中q2——爆破后稀釋有害氣體所需風量；A———次爆破的炸藥量，kg；b——1kg炸藥爆炸時產生的有害氣體折合成CO體積，40L；t——通風時間，s。一般20~30min?！a充：另外，還可按一次爆破炸藥量計算：壓入式：q2=m3／min抽出式：q2=m3／min混合式：q壓＝q抽＝（1.2～1.3）q壓式中，A——一次爆破的炸藥量，kg；S——巷道的凈斷面積，m2；t——通風時間，20～30min；L——巷道長度或巷道臨界長度，m；Lx——抽出式風筒吸風口到工作面的距離，m；臨界長度：從工作面到炮煙被稀釋到容許濃度處的巷道距離：L＝400A/S3）按最小風速驗算風量：q3≥ｖminSmaxm3／s式中q3——工作面最小風速所需風量；vmin——保證洞內穩定風流的最小風速，全斷面開挖時為0.15m／s，導坑開挖時為0.25m／s；Smax——開挖最大斷面積，m2。按上述q1、q2、q3三種情況計算后，取其中最大者為計算風量qj，四、風機選擇要求通風機提供的風量計算Q=Pqjm3／s；式中，P——管道漏風系數。與風管直徑、總長、接頭質量、風壓、風管材料等因素有關，其值可在有關技術手冊和通風書籍中查得。大致范圍：1.0～1.5，或者更大一點。2．要求通風機達到的風壓為保證將所需風量送至工作面，并在出風口仍有一定風速，要求通風機的風壓必須克服沿途所有的阻力。風機應具備的風壓為：hj≥∑hm+∑hc+∑hzPa●沿途摩擦阻力hm=9.8當為圓形風筒時：hm=6.5式中，α——風筒摩擦阻力系數，與風筒材料性質、表面粗糙程度有關，可在有關設計手冊中查得；L——風筒長度，m；U——風筒周邊長度，m；S——風筒斷面積，m2；d——風筒直徑，m?！裱赝揪植孔枇c包括風筒拐彎和斷面變化所產生的阻力hc＝9.8式中，g——重力加速度；ξ——局部阻力系數，可在有關手冊中查得。如風筒的拐彎形式：急拐彎：α＝60°時，ξ=0.62α＝90°時，ξ=1.40緩拐彎：與R、α、風筒直徑d有關。α＝60°，R＝1.5d時，ξ=0.41●風流遇到的正面阻力hz僅在巷道式通風時才考慮式中，φ——正面阻力系數，當列車行走時為1.15；列車停放時為0.5；當兩列車（或斗車）停放間距超過1.0m時，則逐一相加；Sm——阻塞物斷面積，m2。3.通風機選擇根據通風量Q及總風阻hj，從通風機技術性能表中選擇合適型號的風機。或者根據風機的特性曲線選擇：在特性曲線上作出Q和hj的交點，交點要在曲線的包絡范圍內。選最接近且稍大于交點的風機。對于風筒式通風，當管路較長、需風壓較高時，可采用多臺風機串聯；對于巷道式通風，需風量較大時，可采取多臺風機并聯。多臺風機串聯或并聯時，應盡量采用相同型號通風機。五、風筒選擇1.風筒類型的選擇柔性風筒：膠皮風筒、塑料風筒只能用于壓入式剛性風筒：鐵皮風筒、玻璃鋼風筒適用于壓入式或抽出式2.風筒直徑的選擇風筒大多數為圓形斷面直徑一般300mm～1000mm經驗數據：通風距離＜200m，d＝400mm通風距離200~500m，d＝500mm通風距離500~1km，d＝600～800mm通風距離＞1km，d＝800～1000mm六、防塵工作粉塵來源：鑿巖、爆破、裝巖、噴射砼等降塵要求：控制在規定的2mg／m3之內綜合防塵：濕式鑿巖標準化潮式噴漿正規化機械通風經?；瘒婌F灑水制度化人人防護普遍化第二節壓氣供應工作一、壓氣站能力計算隧道施工時，空氣壓縮機（簡稱空壓機，又叫壓風機）通常設在洞口；礦井施工時設在地面?？諝鈮嚎s機的生產能力可按下式計算：Q＝(1+δ)kKm∑qm3/min式中δ——空壓機使用安全系數，電動空壓機為1.30～1.50，內燃空壓機為1.36～1.60；k——空壓機磨損引起效率降低的修正系數，k=1.05～1.10；Km——海拔高度增加引起的耗風量修正系數，4500m以下時，為1.0～1.43（每增加300m，Km增加0.04～0.03）；∑q——同時工作的各種風動工具耗風量，∑q=Nqklk2N——使用臺數；q——每臺耗風量，m3／min；kl——同時工作系數，鑿巖機為1.00～0.65，其他風動工具為1.00～0.55；k2——風動工具磨損系數，鑿巖機為1.15，其他風動工具為1.10。經驗：隧道長500～1km，Q＝30～50m3/min隧道長1.0～2.0km，Q＝50～70m3/min隧道長2.0～4.0km，Q＝80～120m3/min隧道長4.0～6.0km，Q＝130～160m3/min二、空壓機選擇類型：電動、內燃；移動式、固定式;活塞式、滑片式、離心式、隔膜式選擇：短隧道多采用移動式內燃空壓機長隧道及礦山多采用固定式大型電動空壓機礦山常用L型，如3L—10/8型、4L—20/8型等選擇要求：具體類型根據工程條件、現有設備確定盡量選用同類型的空壓機，便于操作維修能力大小不同的空壓機進行組合還要考慮20%的富裕量和檢修臺數三、壓風管選擇壓風管一般采用無縫鋼管直徑根據工作面的需風量計算：d＝20mmQi——在管路中通過的壓氣量，m3/min經驗：φ100~300mm，管壁厚度一般為4~6mm型號表示：φ108×4.5mm第三節排水工作一、水平巷道（隧道）排水1．上坡巷道施工排水順坡自然排水方式，排水溝坡度與線路坡度一致2．下坡進洞施工排水需用機械排水。兩種方式：●分段開挖反坡水溝，分段處設集水坑，每個集水坑配備一臺水泵，由水泵把水逐段排出洞外。不需排水管，水泵多，需開挖反坡水溝。一般在隧道較短、坡度較小時采用?！耖L距離開挖集水坑，工作面積水用輔助小水泵排到近處集水坑內，再用水泵將水排出洞外。水泵數量少，需排水管，主水泵需常移動。一般在隧道較長，涌水較大時采用。二、傾斜巷道排水由上向下施工時需要排水工作。（斜井或斜巷）1．工作面直接排水●潛水泵排水涌水量小于5～7m3／h特點是體積小，重量輕，便于移動等。電動和風動。常用風動潛水泵，噴射泵排水優點：結構簡單，制作方便，體積小，重量輕，易于維護，工作可靠缺點：效率不高，耗電量大、揚程低，需配置揚程高，流量大的原動泵，要開鑿一定數量的原動泵硐室及水倉。適用：水較混濁的情況，涌水量≤30m3／h，●水泵排水：涌水量＞30m3／h單段排水:將水直接排至地面（或上口平巷）分段排水：在適當位置設臨時水倉，把水先排到臨時水倉，再轉排至地面2．分段截排水●涌水點下方有臨時泵房和水倉時，可在涌水段以下挖幾條橫向水溝，將水匯集到截水溝引入臨時水倉，由臥泵排至地面?！裼克c下方無臨時泵房和水倉時（a）在下方軌道下掘一臨時水窩，用噴射泵將水排至上部臨時水倉。（b）在下方巷道幫掘一水窩，用臥泵將水排至上部臨時水倉。三、立井涌水的治理1.注漿堵水●地面預注漿：見《巖土特殊施工技術》●工作面預注漿:見《巖土特殊施工技術》2.導水與截水主要是治理井壁或井幫淋水●導水導管的另一端伸出井壁，以便以后注漿封水。此方法僅適用于涌水較小的條件?！駬跛褰厮０辶⒑煤?，在澆灌混凝土前，可用擋水板擋住砌壁工作面上方的淋水。這種方法只是在井底停止作業時才宜采用?！窠厮跐B水區段下方砌筑永久截水槽，截住上方的淋水，然后用導水管將水引入腰泵房，再用水泵排出地面3.鉆孔泄水條件：鑿井前，必須有巷道預先通往井筒底部，且井底新水平已構成排水系統。關鍵：保證鉆孔的垂直度，保護鉆孔，防止矸石堵塞4.井筒排水●吊泵排水普通吊泵：NBD型吊泵，適用于淺井高揚程吊泵：80DGL型系列吊泵，適用于深井排水工程，。一段排水：一臺吊泵從工作面直接吸水排至地面多段排水：（兩段接力排水方式）潛水泵等小泵——吊盤水箱——吊泵吊泵——吊泵吊泵——腰泵房——臥泵●吊桶排水用隔膜泵或潛水泵——吊桶第四節其它工作一、施工供水施工用水、生活用水不含有害礦物質、無污染、無