隧道施工通風(fēng)壓入式通風(fēng)計算方法

1、2、通風(fēng)計算【2009610】根據(jù)隧規(guī)及其條文說明，風(fēng)量計算主要從四個方面予以考慮，即按洞內(nèi)最多工作人員數(shù)所需的新鮮空氣計算出所需風(fēng)量Q1;按在規(guī)定時間內(nèi)，稀釋一次性爆破使用最多炸藥量所產(chǎn)生的有害氣體到允許的濃度，計算出所需風(fēng)量Q2;根據(jù)不同的施工方法，按坑道內(nèi)規(guī)定的最小風(fēng)速，計算出所需風(fēng)量Q3;當(dāng)隧道內(nèi)采用內(nèi)燃機械施工時，還須按內(nèi)燃設(shè)備的總功率（kw）,計算出所需風(fēng)量Q4;通過上述計算，取Qmax=Max（Q1,Q2,Q3，Q4），再考慮風(fēng)管的損失率（百米漏風(fēng)率P），即確定洞內(nèi)所需的總供風(fēng)量Q機，從而確定風(fēng)機的功率和風(fēng)管的直徑。（1）計算參數(shù)的確定次開挖斷面：S=80m2（全斷面）一次爆破耗

2、藥量:G=288kg（次開挖長度4.2m）通風(fēng)距離：L=2800m洞內(nèi)最多作業(yè)人數(shù):m=60人爆破后通風(fēng)排煙時間：th阻，按下式計算:h阻=動+沿+刃局=4971pa其中：管口動壓h動一般可考慮為50pa.沿程壓力損失計算:h沿二a4UpQmax2g/S3=4474pa；式中a-風(fēng)管摩擦阻力系數(shù)，取a=3x104kg.S2/m3l-風(fēng)管長度，取2800mU風(fēng)管周邊長，nD=5。652mp-漏風(fēng)系數(shù)，P=1/(1-P)l/ioo=1。4425，P=1O3%Q-計算掌子面所需風(fēng)量,1987ma/min并折合成max33.12m3/Sg-重力加速度，取9.8m/s2S-風(fēng)管截面積，nD2/4=2o5

3、434m2；D-風(fēng)管直徑1。8m【注:若采用直徑1.6m的風(fēng)管則h沿=8058pa沒有上述可行.】局部壓力損失，按沿程壓力損失的10%進行估算：h曰二h、八x10%=447。4pa局沿【直線隧道風(fēng)流不轉(zhuǎn)彎，風(fēng)管斷面不變化時，可不予考慮，即h局=0Pa.】1、施工通風(fēng)施工通風(fēng)方案：隧道進出口、斜井施工通風(fēng)主要采用長管路獨頭壓入式通風(fēng)，由洞口回風(fēng)。通風(fēng)最長距離近5073m。通風(fēng)檢算選用SDF(c)-NO12.5型軸流風(fēng)機(風(fēng)量15502912m/min,全壓13785355Pa電機功率2x110KW)射流風(fēng)機選用SLFJ-1001型，電動機功率30KW；根據(jù)施工總體進度安排及通風(fēng)系統(tǒng)布置，2#斜井

4、施工壓入通風(fēng)距離最長，為5073m，如果此工作面通風(fēng)能滿足需要，則其余均能滿足。通風(fēng)管使用PVC拉鏈風(fēng)筒，節(jié)長20m，平均百米漏風(fēng)率0.67%,接頭漏風(fēng)率0.179，考慮通風(fēng)筒架設(shè)彎曲、個別破損等，取平均百米漏風(fēng)率P100二1.2%，摩擦阻力系數(shù)a=1.4x10一akg/m3.全斷面開挖斷面積按正洞Amax=83m2一次爆破最大用藥量按正洞Gmax=176kg洞內(nèi)最多作業(yè)人數(shù)按正洞60人爆破后計劃排煙時間按t=30min.掌子面需風(fēng)量計算：a、按洞內(nèi)允許最低風(fēng)速計算：Q1=VminxAmax式中：Vmin保證洞內(nèi)穩(wěn)定風(fēng)流之最小風(fēng)速0.15m/sAmax-開挖最大斷面積。Q1=0。15x83x6

5、0=747m3/minb、按洞內(nèi)最多作業(yè)人數(shù)計算：Q2=3MK式中：M洞內(nèi)同時最多作業(yè)人數(shù)K風(fēng)量備用系數(shù)K=1O23每人每分鐘所需新鮮空氣量（m3/人分鐘）Q2=3x60 x1.2=216m3/minc、按排除炮煙計:5073=2.561一而竹001-討0.012二12.5xGbkAp2二12.5x176x40 x0.483x2.562二64二114%Q二比G(AL臨ob二蘭3衛(wèi)應(yīng)也旦3tP2302.562o淋水系數(shù)，沿干燥巖層掘進的巷道取0.8；b-炸藥爆炸時有害氣體生成量，巖層中爆破取b=40;K擴散系數(shù)0.4；L臨一稀釋炮煙達到允許濃度所需隧道長度(m)；L臨=15+G/5=15+176

6、/5=50mp風(fēng)筒漏風(fēng)系數(shù)。通過Q1、Q2、Q3比較，最大需風(fēng)量為747m3/mino供風(fēng)計算:沿程風(fēng)壓損失:P損二RxQ機xQ需/3600=6.15x5824x747/3600=7432Pa式中：風(fēng)阻系數(shù)R=6o5xaxL/D5=6o5x1。4x103x5073/1.55=6。15Q機-通風(fēng)機高效風(fēng)量5824m3/min(計劃2臺軸流風(fēng)機供應(yīng)一個正洞工作面)Q需掌子面需風(fēng)量747m3/minD-通風(fēng)管直徑1.5m通風(fēng)管出口風(fēng)量：Q出口二Q機一Q機xP100 xL/100=5824-5824x1.2%x5073/100=2279m3/min由以上結(jié)果可知，Q出口二2279Q需=747m3/mi

7、n,P損=5716PavP全=10710Pa，亦即，通風(fēng)出口風(fēng)量大于掌子面需求風(fēng)量，沿程風(fēng)壓損失均小于風(fēng)機全壓，故此種方式可滿足洞內(nèi)施工通風(fēng)需要.每個隧道口配置兩組2x110kw軸流風(fēng)機,另正洞內(nèi)每隔500m配備1臺射流通風(fēng)機將廢氣往洞外吹，壓入式軸流風(fēng)機配風(fēng)管直徑為01。5m。2、施工通風(fēng)計算前提設(shè)定參數(shù)：開挖斷面積一次開挖長度單位體積耗藥量一次爆破用藥量（全斷面開挖）臺階法施工洞內(nèi)同時工作的最多人數(shù)內(nèi)燃機功率計算爆破后通風(fēng)排煙時間通風(fēng)管直徑S=98.77m2（最大值計）L=3m（臺階法按1.5m計）0.71Kg/m3G=210kgG臺階=105kgm=60人4x173KWt=30min01

8、.50m風(fēng)管百米漏風(fēng)率漏風(fēng)系數(shù)P風(fēng)管內(nèi)摩阻系數(shù)風(fēng)量備用系數(shù)最小洞內(nèi)風(fēng)速p=1o3%1。050o019k=1o15V=0.15m/s全斷面開挖時炮煙拋擲長度LS=15+G/5=15+210/5=57m臺階法時炮煙拋擲長度LS=15+G/5=15+105/5=36m2。2風(fēng)量計算隧道通風(fēng)機的選擇是根據(jù)能滿足洞內(nèi)各項作業(yè)所需要的最大風(fēng)量而定.風(fēng)量按洞內(nèi)每人每分鐘供給新鮮空氣3m3o采用內(nèi)燃機作業(yè)時，每1Km供風(fēng)量不小于3m3/min及洞內(nèi)風(fēng)速不小于0o15m/s分別計算，以確保作業(yè)區(qū)內(nèi)有足夠的新鮮空氣，來改善勞動條件，保障作業(yè)人員身體健康。風(fēng)量計算從四個方面予以考慮，即按排除爆破炮煙計算得Q1；按洞

9、內(nèi)最多工作人員數(shù)計算得Q2;按洞內(nèi)要求最低風(fēng)速計算得Q3;按稀釋內(nèi)燃機廢氣計算得Q4.通過上述計算，取Q計二Max(Q1Q2Q3Q4)最大值。2.2.1排除炮眼需風(fēng)量Q1=V1(KV1t+1-/V2)1/t=V11(KV1/V2)1/t=V1次爆破產(chǎn)生的炮煙體積V1=SxLs=V2次爆破產(chǎn)生的有害氣體V2=axG=k-允許濃度取100ppm；a單位重炸藥爆破產(chǎn)生的有害氣體換算成的CO體積取40 x103m3/kg。其它公式參考值：t通風(fēng)時間(min),擬60分鐘；A-爆破耗藥量(kg)，經(jīng)計算循環(huán)耗藥量為210kg，因臺階法施工，取其一半,即105kg；S-巷道斷面積(m2)，榴桐寨隧道正洞最

10、大斷面積為98。77m2；L道長度或臨界長度(m)，按獨頭掘進最長5073m計；K慮淋水使炮煙降低的系數(shù)；使用水幕條件下K=0.30；P-巷道計算長度范圍內(nèi)漏風(fēng)系數(shù)，應(yīng)不大于1%，新工藝取值0.5。2。2.2按洞內(nèi)同時工作的最多人數(shù)60人計算風(fēng)量Q2=qmK式中Q-計算風(fēng)量(m3/min)q洞內(nèi)每人每分鐘所需要新鮮空氣量。(m3/min)規(guī)定按每人每分鐘3m3計算。瓦斯隧道每人需要新鮮空氣標(biāo)準(zhǔn)采用4.0m3/min，本隧可能有瓦斯溢出,故采用4.0m3/min標(biāo)準(zhǔn).M洞內(nèi)同時工作的最多人數(shù)，本隧擬采用無軌運輸高度機械化設(shè)備配置”。最多人數(shù)以60人計算。K風(fēng)量備用系數(shù)取1。11。152.2.3。

11、按滿足洞內(nèi)允許最小風(fēng)速要求計算風(fēng)量Q3=60SV式中S道斷面積m2，本隧最大面積為83m2。V允許最小風(fēng)速，全斷面開挖時應(yīng)不小于0.15m/s,分部開挖的坑道不應(yīng)小于0.25m/s，但均不應(yīng)大于6m/s,瓦斯隧道施工通風(fēng)風(fēng)速不宜小于1m/so2.2.4.洞內(nèi)使用內(nèi)燃機械的通風(fēng)量：Q4=Q0 x!P式中:Q0隧道內(nèi)使用柴油設(shè)備的單位功率所需風(fēng)量指標(biāo)1kW單位通風(fēng)量宜不小于3m3/min，采用3m3/min/kW的指標(biāo)。所以：Q=QOxP=498x3=1494（m3/min）上述三者中取計算的最大通風(fēng)量，則無軌運輸方案中通風(fēng)量按最大值Q=1494(m3/min)設(shè)計。ZP-同時在洞內(nèi)作業(yè)的各種柴油

12、機功率總和，如下表所示;序號設(shè)備名稱功率（kW）數(shù)量備注1銑挖機1621臺銑挖機工作時，裝載機及挖掘機不工作2裝載機1601臺裝載機工作時,挖掘機及銑挖機不工作3挖掘機1601臺挖掘機工作時,銑挖機及裝載機不工作4自卸汽車1182臺在洞內(nèi)保持工作狀態(tài)5其它輔助機械1001合計4982。2。5.漏風(fēng)計算：考慮漏風(fēng)而損失的風(fēng)量：Q需二PQ式中：P-漏風(fēng)系數(shù)；采用高頻熱塑焊接工藝加工的高強、低阻、阻燃的軟質(zhì)風(fēng)管采用加長的風(fēng)管節(jié)，盡量減少接頭數(shù)量，接頭應(yīng)嚴(yán)密，每100m漏風(fēng)率不大于1%。每20m節(jié)，單向共285節(jié)，接頭漏風(fēng)率取值為0。5%,則漏風(fēng)率為P=1+25x0.5%=1。125。Q需二PQ=1.

13、125x5670=6378.75（m3/min）2。2.6.風(fēng)壓計算：通風(fēng)阻力包括局部阻力和摩擦阻力，摩擦阻力在風(fēng)流的全部流程內(nèi)存在，如拐彎、分支及風(fēng)流受到其他阻礙的地方。為保證將所需風(fēng)量送到工作面，并達到規(guī)定的風(fēng)速,通風(fēng)機應(yīng)有足夠的風(fēng)壓以克服管道系統(tǒng)阻力，即hh阻.H總阻二h摩+h局局部壓力損失：在通風(fēng)方案中，主要有轉(zhuǎn)彎引起的局部壓力損失，按下列公式計算:h局二Expxv2/2pa式中：E局部阻力系數(shù)p空氣密度，取1.2v轉(zhuǎn)彎管道風(fēng)速，取30.54m/s拐彎局部阻力系數(shù)計算公式如下：E=0.008a0。75/n0。6n二R/D式中：R為拐彎半徑（取40m）,D為風(fēng)管直徑，取1.5m,a為拐彎角度。拐彎局部阻力系數(shù)計算得：E=0。008x450.75/26。670。6=0。019局部阻力得：h