引水隧洞独头掘进工作面风流组织与CO扩散的模拟

建立了独头引水隧洞压入式通风紊流三维高雷诺数kε数学模型，在动量方程中考虑了浮力的作用，采用PISO算法求解非稳态的风流组织和CO浓度场。应用计算流体力学软件STARCD对云南南汀河引水隧洞独头掘进工作面通风进行了模拟。结果表明独头引水隧洞掘进工作面风流流场可分为贴壁射流区，冲击射流区，回流区和涡流区；工作面附近涡流区内、风管周围以及隧洞出口边壁处存在风流停滞区；分析了不同的通风时刻隧洞内CO迁移和分布规律，并以Nakayama等的矿井通风甲烷浓度分布实验结果进行了验证，模拟结果与实验基本吻合。     

白鹤滩水电站尾水隧洞施工通风效果研究

白鹤滩水电站右岸尾水隧洞平均埋深400m以上,第Ⅰ层开挖采用独头掘进方式,无进、排风竖井和平洞,通风线路结合施工支洞布置,不具备设置射流风机接力通风条件,一站式最远通风距离达3700m,施工通风十分困难。为确保通风效果,计算了各施工工序需风量,采用Fluent流体数值软件,建立了三维、非稳态的大埋深独头隧洞气体湍流模型,对爆破通风流场形态和污染物逸散、分布规律进行了研究,并通过现场污染物测试进行了验证。研究表明:尾水隧洞通风2min后流场基本稳定,掌子面爆破后污染物浓度先急剧增加,之后随着时间的增加不断降低。通风12min后,掌子面3m附近污染物浓度满足规范要求;15min后,所有部位污染物浓度均接近规范允许范围,气流组织顺畅,通风效果良好。     

敞开式TBM隧洞通风系统布置及除尘效果研究

为了研究敞开式TBM施工通风布置方案并提高通风除尘效果,以引汉济渭秦岭输水隧洞TBM工程为依托,利用数值计算软件FLUENT对不同送风风速,不同送风管位置下的洞内除尘效果进行了计算研究,并将模拟计算与现场实测结果对比,优化了施工通风系统布置。研究结果表明:粉尘质量浓度从拱架作业区至主控室逐渐增大,随着到掌子面的距离增加,粉尘浓度降低;送风风速越大,洞内粉尘危险浓度区域越广,敞开式TBM内人员集中作业区的粉尘质量浓度越小;送风管距掌子面越远,人员集中作业区粉尘浓度越高,送风管布置在距掌子面15 m时,作业区粉尘浓度最低。优化方案将送风风管和除尘风管分别布置在距掌子面15 m和25 m,送风风速和除尘风速为40 m/s和15 m/s时,作业区粉尘质量浓度可控制在2 mg/m~3规范限值以下。     

母线洞对地下洞室群施工期风流行为的影响研究

基于CFD技术，采用标准k-ε湍流模型，分别建立地下洞室群风流场单相流模型和CO扩散混合模型。对施工期通风风流行为进行三维数值模拟，分析了母线洞贯通前后主厂房的风流场分布和厂房内不同位置CO浓度分布随时间的变化趋势。结果表明：母线洞贯通后使得主厂房内低速涡旋区增大，造成厂房底部施工工作面附近风流场紊乱，在工作面附近区域形成污染物滞留区。这易导致主厂房和主变室之间形成污风循环，对安全施工造成影响。     

南水北调西线工程深埋长隧洞施工通风研究

根据南水北调西线工程的特点和深埋长隧洞施工设计方案,对掘进机施工通风的独头通风长度、施工通风模式、系统参数、机械选型、通风布置等进行了初步研究,指出:深埋长隧洞双洞布置洞段宜采用平行巷道式施工通风方案;双洞施工通风布置中,横通道间距为500~2 000 m,风机最大送风长度为4 000 m,优质通风管平均百米漏风率为0.55%~1.20%;风机应选用高效、低噪音的轴流式风机,风管应选漏风率低、耐久性强、安装方便的大直径软管。     

提高复杂洞室施工通风效率的措施与认识

根据某地下石油库复杂洞室通风设计、通风优化的实际情况,结合以前洞室施工的经验,总结了提高通风效率的一些措施与认识。内容涉及到有效风流长度、风流路径、季节对通风的影响、通风风速、风管及其布置、风机布置诸方面,特别提到了计算机数值方法预先模拟通风效果的重要性,其不但可以预先评估通风方案设计,还可以在施工期间优化通风措施,结果涉及到流场分布、污染气体的排出过程,定量分析不同路径的排烟效果等诸方面。实践证明数值模拟方法是研究、解决通风问题的有效手段,对类似地下洞室施工的通风设计与布置有参考价值。     

深埋长距离有压输水隧洞检修通风局部阻力特性研究

深埋长距离有压输水隧洞检修过程中利用隧洞顶部的风管向隧洞内部送风,风管与隧洞形成局部三通结构,存在较大局部阻力损失。为了研究输水隧洞局部三通结构处的风流运动规律及其局部阻力特性,基于计算流体动力学理论与数值模拟方法,开展该局部三通结构的阻力特性研究,分析风管管径、风管数量、出风口风速和隧洞洞径等因素对局部阻力系数的影响规律。研究结果表明：局部阻力系数随着风管管径、风管数量的增加接近线性趋势降低,随着隧洞洞径的增加接近线性趋势增加,随风速变化呈现先下降后上升的趋势,其中风管管径和出风口风速为局部阻力系数的主要影响因素;采用多因素回归分析方法,得到通风局部阻力系数计算公式,为深埋长距离有压输水隧洞检修通风局部阻力系数计算和通风方案设计提供参考。     

科哈拉水电站引水隧洞施工通风设计

科哈拉水电站引水隧洞采用双洞布置,圆形断面,洞径为8.5 m,单洞长度约17.4 km。隧洞采用钻爆法施工,施工布置采用长洞短打,隧洞单工作面掘进长度5 km。长隧洞施工通风是隧洞施工难点之一。     

大型地下洞室群变频施工通风系统运行管理研究

针对传统的大型地下洞室群施工通风管理中存在的系统匹配性差、安装不规范、风管漏风率高、风机能耗大等问题,以确保工作面通风效果,节能降耗,规范管理为目标,依托金沙江白鹤滩水电站地下厂房洞室群,通过对大型地下洞室群施工通风系统选型配置、安装验收、运行维护等方面管理进行研究,形成了一整套通风效果良好、高效节能的变频施工通风系统运行管理体系。采用FLUENT流体数值计算软件,建立洞室群三维非稳态湍流模型,研究了主厂房施工期污染物逸散规律,并通过现场污染物测试进行了验证。数值仿真计算和现场测试结果表明:变频施工通风系统布置合理,运营维护到位,风管漏风率小于9. 5%,洞内气流组织顺畅,作业面爆破通风15 min内污染物即可随风流排出洞外,达到相关规范要求;变频风机根据不同工序调节开度,可节省电能49. 5%以上,节能效果明显。研究成果对大埋深水电站地下洞室群施工通风运行维护管理具有一定的参考意义。     

长隧洞施工变频节能通风技术研究

目前国内在隧洞掘进施工通风中,通常按照掘进通风散烟、瓦斯、有毒气体等最大供风需求量配置风机。然而,在掘进工作面环境条件处于低烟雾、低瓦斯状态时,掘进通风机仍在最大功率下运行,从而造成了极大的能源浪费;同时,风机一但接入电网便处于长期恒速运转,造成"大马拉小车"的现象。事实上,隧洞施工在掘进工作面其所需风量与隧洞长度、隧洞轴线布置、有毒气体浓度、温度等诸多因素有关。因此,对隧洞供风系统进行优化设计与改造,使其具备智能辨识工作面作业环境的功能,实现高效、节能通风意义重大。介绍了对长隧洞施工变频节能通风技术进行的研究。     

某特长隧道无轨运输施工通风技术研究及应用

在无轨运输条件下,有害气体主要来源于开挖工作面的爆破作业和内燃机的排气:爆破后产生的有害气体集中在掌子面附近;内燃机的废气主要来源于装渣机械和运输车辆,其污染范围贯穿整个隧洞;通过对某深埋、特长隧道无轨运输施工条件下的通风方案进行分析探讨,选择巷道式施工通风方案.通过方案设计并付诸实施,取得较好效果.     

向家坝地下洞室群施工通风效果三维数值模拟

金沙江向家坝水电站右岸地下厂房洞室群结构复杂、规模庞大、施工通风散烟难度大。为优化施工期的通风方案,改善实际通风效果,运用基于流体力学理论的三维数值模拟,对其不同通风方式下的通风流场形态进行了深入研究,定量分析了混合式通风布置、串联风机布置和风机安放位置的选择以及通风竖井等因素对改善其施工通风效果的作用,提出了洞内串联风机安放位置直接影响通风效果、负压通风机应距新鲜风源点较近等建议。     

某供水工程第35标段引水隧洞通风散烟设计

某供水工程35标段工程建设涉及多段隧洞的爆破、支护、衬砌等施工程序。该工程隧洞的单头掘进距离最长达1.3 km,隧洞的通风散烟除尘有困难。通过计算隧洞施工的通风量、风压、电机容量等选定适宜的通风管、风机型号以及通风方式。工程0.5 km以下长度采用压入式通风;0.5 km以上射流+混合式通风方式;隧洞内每500 m安装射流风机由外向内送风。这种组合通风方式确保了工程的正常施工。     

引大济湟引水长隧洞TBM施工通风研究

对长距离TBM隧洞施工而言,施工通风是非常重要的一项内容.对"引大济湟"工程中引水隧洞的通风降温方案进行了介绍."引大济湟"工程中引水隧洞的施工通风根据掘进距离的不同分3个阶段进行通风布置,开挖长度L≤7 000 m时,采用压入式通风;开挖长度7 000 m＜L≤14 305 m时,采用混合式通风;隧洞掘进通过通风竖井后,采用压入式和巷道式相结合的通风方式.对通风方案的校核计算表明,该通风方案能完全满足生产需要.     

糯扎渡水电站引水发电系统施工通风

针对糯扎渡引水隧洞和尾水隧洞很长而且布置分散、曲折的特点,制定了施工通风及设备布置方案,对其详情加以介绍。     

水电站地下洞室群施工通风研究

水电站地下洞室群施工过程中产生的有害气体、粉尘等对施工的影响是连续性的,它直接影响施工进度和质量,并极大的危害施工人员的身心健康,必须进行合理的风流组织,布置通风系统以改善地下洞室群的施工通风条件。本文主要根据长大隧洞及地下洞室群施工特性,说明地下工程的污染源、施工环境标准、通风计算的方法及参数的选择、常用的地下洞室群施工通风布置规划。     

隧洞开挖施工的通风设计与实践

西山电站发电输水隧洞总长1 998 m,开挖洞径4.5 m×4.9 m,城门洞型,两头掘进,单头挖进长度1 000 m.对挖进施工中的通风方式、风量计算、风机与风管选择、布置以及通风效果作了论述.     

高压大流量风机在隧洞通风中的应用

针对高压大流量风机在隧洞掘进中的通风问题,运用三维数值模拟,比较了隧道通风时风管管口与掌子面的距离、通风量对通风效果的影响。提出了一种可以自由伸缩的风管进行通风的方式,为吸出式通风单独在隧道掘进中的应用提供了一种途径。     

黔中水利枢纽一期工程大山哨隧洞施工设计

大山哨隧洞全洞段位于地下水位以下,隧洞长,施工难度大,通风、出渣困难,要实现快速施工,关键在于合理的选择施工布置和施工技术方案,以保证施工进度。     

锦屏水电站辅助洞巷道式射流施工通风技术

锦屏水电站辅助洞全长17.5 km,西端开挖约9.7 km。,针对该特长隧洞施工期通风难度大的问题,通过分析和研究,将运营通风射流技术引入到施工通风中,结合现场试验和应用实践,讨论了射流通风近似计算洞内需风量和风机数量的经验公式。现场施工通风效果检测表明：洞内空气质量的各项指标均达到国家环卫标准。本工程的成功经验,可以为特长隧洞施工通风方案的设计所借鉴。