隧道施工通风压入式通风计算方法.docx

名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -2 、通风运算【 2021-6-10 】依据隧规及其条文说明， 风量运算主要从四个方面予以考虑， 即按洞内最多工作人员数所需的新奇空气，运算出所需风量 Q1 ；按在规定时间内， 稀释一次性爆破使用最多炸药量所产生的有害气体到答应的浓度，运算出所需风量 Q2 ；依据不同的施工方法，按坑道内规 定的最小风速， 运算出所需风量 Q3 ；当隧道内采纳内燃机械施工时，仍须按内燃设备的总功率（ kw ），运算出所需风量 Q4 ；通过上述运算，取 Qmax=Max （ Q1 ，Q2 ，Q3 ，Q4 ），再考虑风管的缺失率 （百米漏风率β），即确定洞内所需的总供风量 Q 机，从而确定风机的功率和风管的直径；（ 1）运算参数的确定一次开挖断面： S=80m 2 〔全断面）一次爆破耗药量： G=288kg （一次开挖长度 4.2m ）通风距离： L=2800m洞内最多作业人数： m=60 人爆破后通风排烟时间： t≤30min 通风管直径：φ =1800mm管道百米漏风率：β =1.5%（ 2）风量运算①按洞内最多工作人员数所需的新奇空气，运算：Q 1=3 ·k·m=3 ×1.25 ×60=225 （ m 3 /min ）式 中 3 — 隧 规规 定 每 人 每 分 钟 需 供 应 新 鲜 空 气 标 准 为 第 2 页，共 14 页 - - - - - - - - -3m 3/mink —风量备用系数，一般取 1.15 ～1.25 ，按 1.25 取值m —同一时间洞内工作最多人数，按 60 人计②按全断面开挖， 30 分钟内稀释一次性爆破使用最多炸药量所产生的有害气体到答应的浓度，运算：Q2 =V 1 －〔K·V1 t+1 / V 2〕1/t =V 1 [1 －〔k×V1/ V 2 〕1/t ] =551 m 3 /min式 中 V1 － 一 次 爆 破 产 生 的 炮 烟 体 积 V1=S ×Ls =80 ×72.6=5808 m 3S-一次开挖的断面面积，按 80m 2Ls － 炮 烟 抛 掷 长 度 ， 按 经 验 公 式Ls=15+G/5=15+288/5=72.6mG－同时爆破的炸药消耗量， G=288kgV2 － 一 次 爆 破 产 生 的 有 害 气 体 体 积 V2=a ·G=40 ×10-3 × 288=11.52 m 3a— 单位重炸药爆破产生的有害气体换算成 CO 的体积，40L/kgK— CO 答应浓度，取 100ppm ，换算为 1×10 -4 m 3t— 通风时间，取 30min③按洞内答应最低风速，运算：Q 3=60 ·V ·S=60 ×0.15 ×80=720 m 3/min式中 V— 洞内答应最小风速，隧规规定全断面开挖时取值0.15m/s名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -S— 开挖断面积， 80m 260 — min 和 s 换算常数④ 按稀释内燃机废气运算风量：考虑在洞内同时有 2 台 ZL50D 型装载机（功率 158kw ）和 3辆 T815 自卸车（功率 210kw ）作业，总功率 736kw ，取机械设备的平均利用率为 70% ，按隧规 1kw 需供风量不小于 3m 3 /min ，算得：Q4=946 ×0.70 ×3=1546 m 3 /min【 机械功率参考表】名 称 型 号单 位功 率备注装载机 柳工 ZL50D台158kw柳工 ZL50台154kw柳工 CLG888台231kw徐工 ZL50G台162kw徐工 LW420F台128kw卡玛斯自卸车55111台162kw北方奔腾ND3310D29台213kw斯太尔 T815台210kw东风 140台103kw140 马力东风 145台118kw160 马力 第 3 页，共 14 页 - - - - - - - - -名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -东风 3208 台 210kw设备供风才能取 Qmax=Max （ Q 1 ，Q 2，Q3 ，Q4 ）=1546 m 3/min ；对于长大隧道， 管道的漏风现象造成入口处与出口处的风量差别很大，按百米漏风率（取β =1.5% ）运算洞口风机风量：Q 机 = Qmax/〔1- β 〕L/100 =1546/〔1 － 1.5%〕 2800/100 =2360m 3/min ；【 注 1 ： 先 计 算 漏 风 系 数 p=1/〔1- β 〕L/100=1/〔1-2800 ·1.3/100〕=1.53 ，也可；】【注 2 ：如β=2.0% ，就 Q 机=2722pa ；如β=2.5% ，就 Q 机=3141pa ；这两个运算结果都没有上述可行， 但国内的风管β=1.5 ～2.5% ；以资比较；】【注 3：如装载机 2 台自卸车 3 台时，总功率 946kw ，Qmax =1987 m 3/min, 就 Q 机 = 3033 m 3 /min ；如β=2.0% ，就 Q 机=3498pa ；如 β=2.5% ，就 Q 机=4037pa ；以资比较；】（ 3）风压运算通风机应有足够的风压以克服管道系统阻力，即 h ＞ h 阻，按下式运算：h 阻= ∑h 动+ ∑h 沿+ ∑h 局=4971pa其中： ① 管口动压 h 动一般可考虑为 50pa ；② 沿程压力缺失运算：h 沿= αl·U·p ·Qmax 2 ·g/s 3 =4474pa ；式中 α－风管摩擦阻力系数，取α =3 ×10 -4 kg.s 2/m 3 第 4 页，共 14 页 - - - - - - - - -名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -l －风管长度，取 2800m U—风管周边长，π·D=5.652 mp －漏风系数， P=1/ （ 1- β）L/100 =1.4425 ，β=1.3%Qmax －运算掌子面所需风量， 1987 m 3 /min 并折合成33.12m 3/sg －重力加速度，取 9.8m/s 2S—风管截面积，π·D 2/4=2.5434m 2 ；D－风管直径 1.8m【注：如采纳直径 1.6m 的风管，就 h 沿=8058pa ，没有上述可行；】③局部压力缺失，按沿程压力缺失的 10% 进行估算：h 局=h 沿×10%=447.4pa【直线隧道风流不转弯，风管断面不变化时，可不予考虑，即 h局=0pa ；】1 、施工通风施工通风方案： 隧道进出口、 斜井施工通风主要采纳长管路独头压入式通风，由洞口回风；通风最长距离近 5073m ；① 通风检算选用 SDF（c）-NO12.5 型轴流风机（风量 1550 ～ 2912m 3/min ，全压 1378 ～ 5355Pa ，电机功率 2 ×110KW ），射流风机选用 SLFJ-100 型，电动机功率 30KW ；依据施工总体进度支配及通风系统布置， 2# 第 5 页，共 14 页 - - - - - - - - -名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -斜井施工压入通风距离最长，为 5073m ，假如此工作面通风能满意需要，就其余均能满意；通风管使用 PVC 拉链风筒，节长 20m ，平均百米漏风率 0.67 ％，接头漏风率 0.179 ％，考虑通风筒架设弯曲、个别破旧等，取平均百米漏风率 P100 ＝ 1.2% ，摩擦阻力系数α =1.4 ×10 －3 kg/m 3；全断面开挖断面积按 正洞 Amax =83 ㎡一次爆破最大用药量按 正洞 Gmax=176kg洞内最多作业人数按 正洞 60 人爆破后方案排烟时间按 t=30min ；掌子面需风量运算：a、按洞内答应最低风速运算： Q1=Vmin ×Amax式中： Vmin —保证洞内稳固风流之最小风速 0.15m/s Amax —开挖最大断面积；Q1=0.15 ×83 ×60=747m 3/minb 、按洞内最多作业人数运算： Q2=3MK 式中： M ——洞内同时最多作业人数K——风量备用系数 K=1.23 ——每人每分钟所需新奇空气量 〔m 3/ 人.分钟〕Q2=3 ×60 ×1.2=216m 3/minc、按排除炮烟计：p 11 L P11 50730.0122.56100 100100 第 6 页，共 14 页 - - - - - - - - -名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -L 12.5Gbk12.5176 400.4 64临 Ap 2 83 2.56 23Q 2.25 3G〔 AL临 〕b 2.25317683 500.8 40114m322t P2 302.562min.................................................................................................. ——淋水系数，沿干燥岩层掘进的巷道取 0.8 ；b ——炸药爆炸时有害气体生成量，岩层中爆破取 b=40 ； K——扩散系数 0.4 ； L 临——稀释炮烟达到答应浓度所需隧道长度 〔m〕 ； L 临=15+G/5=15+176/5=50mp ——风筒漏风系数；通过 Q1 、Q2 、Q3 比较，最大需风量为 747m 3/min ；供风运算 :沿程风压缺失：P 损=R ×Q 机×Q 需/3600=6.15 ×5824 ×747/3600=7432Pa式中：风阻系数 R=6.5 ×α×L/D5=6.5 ×1.4 ×10 -3 ×5073/1.55=6.15Q 机——通风机高效风量 5824m 3/min （方案 2 台轴流。