چکیده: ماشین های حفاری تمام مقطع با ایجاد فضای ایمن، سالمتر و اقتصادی، در صنعت تونلسازی انقلابی ایجاد کرده اند. برای ایجاد یک محیط امن برای کارکنان و تجهیزات، کمیت و کیفیت جریان هوا در ماشین حفاری تمام مقطع باید کافی باشد تا گازها ترقیق شوند، گردوغبار از بین برود و دمای هوا کنترل شود. مدل‌سازی عددی توزیع جریان هوا و آلاینده ها به‌طور عمده در تونل‌های معدنی و کارگاه استخراج متمرکزشده و کمتر به تهویه در طول ساخت‌وساز تونل‌های طولانی به‌ویژه در شرایط حفر با ماشین حفاری تمام مقطع توجه شده است. با توجه به حضور و تردد کارکنان در ماشین حفاری تمام مقطع و وجود آلاینده های مختلف، بررسی الگوهای توزیع جریان هوا به‌منظور افزایش ایمنی و سلامت شغلی کارکنان ضروری است. این پژوهش دو هدف اصلی را دنبال می کند؛ نخست، مطالعه الگوهای توزیع جریان هوا در ماشین حفاری تمام مقطع و بررسی راهبردهای کاهش مناطق مرده و دوم، بررسی انتشار آلاینده های خروجی از اگزوز لوکوموتیو و حذف مناطق آلوده برای حل مشکلات ایمنی و سلامت است. در این رساله نقش افزایش شدت‌جریان هوا در بادبزن دهشی کمکی بر حجم منطقه مرده و ناحیه تنفسی کارکنان بررسی‌شده است. راهبردهای دیگری نظیر خاموش کردن بادبزن مکشی، نصب کامل مجرای تهویه از قسمت پشتیبان تا قاب اصلی ماشین و تاثیر هم‌زمان نصب کامل مجرای تهویه و خاموش کردن بادبزن مکشی به‌منظور کاهش منطقه مرده و آلوده بهینه‌سازی توزیع جریان هوا در ماشین حفاری تمام مقطع مطالعه شده است. نتایج مدل سازی عددی نشان داد استفاده از راهبرد هم‌زمان نصب کامل مجرای تهویه و خاموش کردن بادبزن مکشی می تواند بهبود چشمگیری در توزیع جریان هوا و کاهش وسعت منطقه مرده و حجم آلودگی غیرمجاز گازهای خروجی از اگزوز لوکوموتیو در ماشین حفاری تمام مقطع ایجاد کند. در این پژوهش نتایج مدل‌سازی عددی توسط اندازه گیری های میدانی در ماشین حفاری تمام مقطع تونل چم شیر اعتبارسنجی ‌شده است.