長隧道獨頭掘進施工通風數值模擬及通風系統優(yōu)化設計.pdf

1、獨頭掘進隧道廣泛應用于工程實踐，當掘進距離較長時通風問題成為制約施工進度的瓶頸。傳統施工通風設計計算主要通過隧洞通風一維常規(guī)計算理論和施工設計人員的經驗來確定，存在一定的盲目性和不確定性。因此，有必要對隧道施工通風過程進行數值模擬，準確的把握通風規(guī)律，為通風的合理設計和優(yōu)化設計提供依據。
　　 本文以流體力學的基本理論為基礎，建立了隧道施工通風三維紊態(tài)RNGκ-ε模型。通過對兩河口長隧道壓入式施工通風的實際模擬和對通風系統的優(yōu)化

2、設計，得出以下主要結論：
　　 (1)壓入式施工通風洞內流場掌子面附近存在渦流區(qū)，渦流區(qū)對CO氣體排離掌子面有一定的阻滯作用，渦流區(qū)中心形成一個CO濃度的局部峰值。
　　 (2)長隧道壓入式通風爆破后爆破面產生的有害氣團的排出有較強的規(guī)律，可總結為“移動”和“擴散”的過程，“移動”的結果使有害氣團整體從爆破掌子面向洞口運動，“擴散”的結果使有害氣團在移動的過程中逐漸擴大范圍并稀釋。
　　 (3)本文僅根據規(guī)范和具

3、體施工條件給出了獨頭隧道掘進1000m、2000m、3000m、4055m各工況下的進洞時間和安全時間，其余工況下的進洞時間和安全時間施工人員可根據已知工況的規(guī)律酌情推斷。
　　 (4)通風量相同時，采用抽出式通風用時少于壓入式通風，并且通風時間不隨通風距離的變化而變化。但風管口距掌子面的距離對抽出式通風效果影響較大，在保證風管口到掌子面距離或在洞內遠離抽風管的一側設置射流風機的前提下，可考慮采用較細管徑的風管，一定范圍的降低風