文档摘要：为了降低高海拔隧道掘进机(TunnelBoringMachine,TBM)在施工过程中产生的粉尘污染并进一步提高通风除尘效果,进而改善作业人员工作环境,研究以某高原TBM施工隧道为研究对象,利用流体仿真模拟软件Fluent对长压短抽方式下不同送风风管、除尘风管位置和抽压比参数进行计算,并将模拟结果与经验公式进行比较,分析粉尘在隧道内的运移特性.研究结果显示:长压短抽通风系统下的粉尘会在风流作用下向除尘风筒一侧运动,其中大部分粉尘会经过除尘风筒排出隧道外,小部分粉尘会在除尘风筒与隧道壁处形成聚集,且隧道内的机械设备对粉尘扩散有阻碍作用;当送风管口在距离掘进面约17m时,隧道后程粉尘质量浓度较大,在距掘进面20m处,隧道内的沿程粉尘质量浓度较小;当除尘风管在距掘进面12m时,隧道内沿程粉尘质量浓度相对较大,作业环境恶劣.其中,作业人员集中区域的粉尘质量浓度最高,可达65.44mg/m3,在距掘进面6m位置处时,隧道环境较好.与抽压比为0.5相比,抽压比为0.8时隧道沿程粉尘质量浓度降低50％,除尘效果达到最佳.研究结论可为类似高原地区大断面TBM施工通风方案设计提供科学参考.
Abstract：Thepurposeofthispaperistoreducethedustpollutiongeneratedbyhigh-altitudeTunnelBoringMachines(TBM)intheconstructionprocessandfurtherimprovetheventilationanddustremovaleffect.ThispapertakesaplateauTBMconstructiontunnelastheresearchobject,fluidsimulationsoftwareFluentwasusedtocalculatethepositionsandpumpingpressureratioparametersofdifferentsupplyairpipesanddustremovalairpipesunderlongpressureandshortpumpingmode,andthesimulationresultswerecomparedwithempiricalformulastoanalyzethemigrationcharacteristicsofdustinthetunnel.Theresultsshowthatthedustinthelongpressureandshortsuctionventilationsystemmovestothesideofthedustremovalductundertheactionofairflow,mostofwhichisdischargedoutofthetunnelthroughthedustremovalduct,andasmallpartisgatheredinthedustremovalductandthetunnelwall.Themechanicalequipmentinthetunnelhasanimpedingeffectonthedustdiffusion;whentheairsupplyductis17mawayfromtheboringface,thedustcontentinthetunnelislargerinthelatterpartofthetunnel,andthedustqualityconcentrationinthetunnelissmallerinthearea20mawayfromtheboringface;whenthedustductis12mawayfromtheboringface,thedustmassconcentrationalongthetunnelisrelativelylarge;besides,thedustmassconcentrationintheareawheretheworkersareconcentratedisthehighest,whichisupto65.44mg/m3.Theenvironmentofthetunnelisbetterwhenthedustductisattheposition6mawayfromtheboringface;thedustqualityconcentrationalongthetunnelisreducedby50％whenthepumpingratiois0.8comparedwiththatof0.5,andthedustremovaleffectreachesthebest.Theconclusionofthestudycanprovidescientificreferenceforthedesignofventilationschemesforlarge-sectionTBMconstructioninsimilarplateauareas.
作者：聂兴信 李凯鹏 洪勇 张鑫 马菁遥 王哲 王佳慧Author：NIEXingxin LIKaipeng HONGYong ZHANGXin MAJingyao WANGZhe WANGJiahui
作者单位：西安建筑科技大学资源工程学院,西安710055
刊名：安全与环境学报 ISTICPKU
Journal：JournalofSafetyandEnvironment
年，卷(期)：2024, 24(6)
分类号：X513
关键词：安全卫生工程技术 高海拔 隧道掘进机(TBM)施工 粉尘运移
Keywords：safetyandhygieneengineeringtechnology highaltitude TunnelBoringMachines(TBM)construction dustmigration
机标分类号：U455TD714X820.3
在线出版日期：2024年7月4日
基金项目：陕西省重点研发计划工业攻关项目高海拔隧道施工粉尘运移特性及通风系统布置研究[
期刊论文] 安全与环境学报--2024, 24(6)聂兴信 李凯鹏 洪勇 张鑫 马菁遥 王哲 王佳慧为了降低高海拔隧道掘进机(TunnelBoringMachine,TBM)在施工过程中产生的粉尘污染并进一步提高通风除尘效果,进而改善作业人员工作环境,研究以某高原TBM施工隧道为研究对象,利用流体仿真模拟软件Fluent对长压短抽方式...参考文献和引证文献
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