(完整版)隧道施工通风压入式通风计算方法
隧道通风计算

隧进口出工区均采用双管路压入式通风。
通风管选用φ1500mmPVC 软式通风管,洞外风机进风口至洞口距离L=30m ,风管出风口至掌子面距离L=42m 。
(当掌子面布置局扇时,L=80m )。
⑴基本参数选用独头通风长度按L=4905m 计算; 开挖断面A :A=116.7m 3; 平均百米漏风系率:P100=1%; 软管达西数λ:λ=0.015; 空气密度ρ:ρ=1.16kg/m 3; 工作面最多作业人数:n=60人; 作业人员供风量:q=4m 3/人.min ; 一次爆破最大药量G :G=438.1kg ; 爆破通风时间t :t=30min ; 工作面最小风速v :v=0.25m/s 。
⑵开挖面所需风量Q 开①按作业人数计算:Q 开=4n=4×60=240m 3/min ;②按最小风速计算:Q 开=60A ×v=116.7×0.25×60=1750m 3/min ; ③按排除爆破烟尘计算:p-风管全程漏风系数 p=1/(1-L ×P100/100) =1/(1-4905×1%/100)=1.64 Ф-淋水系数;Ф=0.3b-炸药爆破时有害气体生成量,b=40m 3/kg L-隧道爆破临界长度L=12.5×G ×b ×K/(A ×P 2) =12.5×438.1×40×0.53/(116.7×1.642) =370m=1154m 3/min考虑系统漏风,故风机量Q=1154×1.64=1892m 3/min ④按稀释和排除内燃机废气计算风量32232264.1403.037007.1161.4383025.225.2⨯⨯⨯⨯==)()(开p b AL G t Q φ32225.2pbAL G t Q φ)(开=采用无轨运输,洞内内燃设备配置较多,废气排放量较大,供风量应足够将内燃设备所排放的废气全面稀释和排出,使有害气体降至允许浓度以下,计算可按下式计算:式中:K-功率通风计算系数,我国暂行规定为2.8~3.0m 3/min Ni-各台柴油机械设备的功率 Ti-利用率系数根据本隧道施工实际情况,主要有以下三种工况的组合:开挖钻眼工况+台车衬砌工况+防水板铺设工况+喷锚支护工况;爆破出碴工况+仰拱充填工况+防水板铺设工况;爆破出碴工况+台车衬砌工况+防水板铺设工况。
隧洞风机选型计算

1施工通风方案本隧道工程采用压入式通风,通风管选用φ800mm 拉链软式通风管,洞外风机进风口至洞口距离L=30m ,风管出风口至掌子面距离L=50m 。
1.1 技术要求1) 平洞内风速控制范围0.15~4m/s 。
1.2 通风量计算1) 施工人员所需风量p p V v mK ==3*50*1.15=172.5 m ³/min说明:p v ——洞内没人所需新鲜空气量,取3m ³/minm ——洞内同时工作的最多人数,本项目取50人。
k ——风量备用系数,取1.1~1.152) 爆破散烟所需风量按照压入式通风计算:从开挖面至稀释炮烟到安全浓度的距离'L =400Q S =400*50/14=1429my V =21.420³/min 说明: L ——隧洞长度,本项目取3000mQ ——最大单响爆破炸药,本项目取50kgS ——隧洞的断面面积,本项目为14m ³t ——通风时间,本项目取20min3) 按单位功率需风量指标计算0g v v p ==4*220=880 m ³/min说明:g v ——使用柴油机械时的通风量,m ³/min0v ——单位功率需风量指标,取4 m ³/(KW*min )p ——洞内同时工作的柴油机械的总额定功率,本工程取4台45KW 自卸车,共220KW4) 高海拔地区洞内所需风量计算修正由于本隧洞底板开挖高程在1000m 左右,故需进行风量修正计算。
① 对于施工人员所需风量,172.5*1.3=224 m ³/min② 对于爆破排烟所需风量,1070/0.8983=1191m ³/min③ 对于柴油机械所需风量,880*1.2=1056 m ³/min5) 洞内所需风量V =224+1191=1415 m ³/min6) 风机工作风量(10.5)100m PL V V =+=(1+0.5*0.04*2500/100)*1415=2122.5 m ³/min 说明:V ——洞内施工所需的有效风量,m ³/minL ——风管长度,mP ——100m 风管漏风量,选用洛阳建材生产的拉链软风管,漏风率4%。
隧道通风计算Word版

2.2 风量计算隧道内所需风量按照下列几种计算方法进行计算,并取计算结果的最大值作为供风的标准。
2.2.1 按洞内同时工作的最多人数计算Q2=qmk(m3/min);q- 每人每分钟呼吸所需空气量q=4m3/min;m- 同时工作人数,正洞取m=50人;k- 风量备用系数,取k=1.2;由此得Q1=qmk=4×50×1.2=240m3/min;2.2.2 按稀释内燃设备废气计算工作面风量Q2=K1K2ΣN内燃机功率使用有效系数K1=0.6;内燃机功率工作系数K2=0.8;内燃机功率之和ΣN=623kW;隧道洞内内燃机在出渣时,有ZLC50侧卸式装载机一台(145KW)、日立250挖机一台(功率122),以及CQ1261T 自卸汽车4台(两台满载99KW、两台空载79KW)。
内燃机每千瓦需要风量3m3/min;Q2=3K1K2ΣN=897m3/min2.2.3 按允许最低平均风速计算Q3=60AV;A- 隧道开挖断面面积,取A=50 m2;V- 允许最小风速,取V= 0.15m/s;Q3=60AV=60×50×0.15=450m3/min;2.2.4 按照爆破后稀释一氧化碳至许可最高浓度计算采用压入式通风:工作面需要风量Q4= 7.8式中:t- 通风时间,取t=30min;G- 同时爆破炸药用量,按V级围岩考虑,每循环最大进尺取3.5m,正洞炸药用量取1.05kg/m3,则G=50×3.5×1.05=183.8kg;A- 隧道断面积,取A=50m2;L- 掌子面满足下一循环施工的长度,取120m;则采用压入式通风时,工作面需要风量Q4= 7.8带入公式中:=488m3/min;取上述四种计算中的最大值作为通风设计量,即风量为稀释内燃设备废气计算工作面风量897,外加人员呼吸风量240合计1137m3/min。
根据施工安排单口掘进最大长度按L=1446m。
隧道通风计算

精心整理2.2风量计算隧道内所需风量按照下列几种计算方法进行计算,并取计算结果的最大值作为供风的标准。
2.2.1按洞内同时工作的最多人数计算Q2=qmk(m3/min);q-m-k-由此得2.2.2Q2=K1K2(145KW 99KW 、Q2=3K1K2ΣN=897m3/min2.2.3按允许最低平均风速计算Q3=60AV ;A-隧道开挖断面面积,取A=50m2;V-允许最小风速,取V=0.15m/s ;Q3=60AV=60×50×0.15=450m3/min;2.2.4按照爆破后稀释一氧化碳至许可最高浓度计算采用压入式通风:工作面需要风量Q4=7.8式中:t-通风时间,取t=30min;G-则G=50A-L-Q4=7.8=风量为稀释内燃设备废气计算工作面风量897,外加人员呼吸风量240合计1137m3/min。
根据施工安排单口掘进最大长度按L=1446m。
风管漏风系数Pc=1/(1-β)l/10姨姨0=1.62,(β=0.017,L=2800m);通风机供风量Q供=PcQ4;则Q供=1.62×1137=1842m3/min,取:2000m3/min。
2.2.5管道阻力系数风阻系数Rf=6.5aL/5D,摩阻系数α=λρ/8=0.00225kg/m3取软管直径D=2.0m、1.8m、1.5m。
管道长度L=1446m,求值Rf见表1:管道阻力系数计算表Qi———管道末端流出风量,m3/min;HD———隧道内阻力损失取50;H其他———其他阻力损失取60;风机设计全压H=Hf=RfQjQi/3600+110;隧道风机全压:H=(2.82×2000×1137)/3600+110=1891Pa;风机功率计算风机功率计算公式:W=QHK/60η;式中:Q-风机供风量;H-风机工作风压;η-风机K-W=20003电动空压机组集中供风。
高压风管直径采用φ1.5m无缝管,进洞后采用托架法安装在边墙上,沿全隧道通长布置,高度以不影响仰拱及铺底施工为宜。
某隧道通风方案

某隧道通风方案在隧道平导未贯通前隧道及平导(斜井)内施工,采用长管路压入式通风的方案。
在隧道平导贯通后利用横通道采用压入式巷道通风。
主要计算压入式通风设计。
施工通风设计1、隧道内通风量的计算(1)根据洞内同时作业的最多人数计算 采用公式:Q 1=qmk (m 3/min )式中:q ——洞内每人每分钟所需新鲜空气,取3m 3/minm ——洞内同时工作的最多人数,取120人。
k ——风量备用系数,取1.15 则 Q 1=3×120×1.15=414 m 3/min(2)按洞内同一时间爆破使用的最大炸药量计算 采用压入式通风计算:式中:t---通风时间 取30minA---同一时间起爆总药量, 隧道全断面爆破取365.98kgS---隧道断面面积,按Ⅲ类围岩开挖断面,取53.04m 2 L---压风管口至工作面距离,取30m 。
则(3)按洞内同时使用内燃机作业总功率(kw )数计算 采用公式:Q 3=n i A (m 3/min )式中:n i ——洞内同时使用内燃机总kw 数。
A ——洞内同时使用内燃机每kw 风量,取3m 3/min 隧道内使用的内燃施工机械为两台ZL50装载机,每台功率为154kw ,总功率为:308kw 。
min)/(8.7Q 33222m L AS t×=压/ 30 3 ⨯ = min253.5 302 53.042 365.98 7.8 Q 3m = ⨯ 2压则 Q3=3×308=924 m3/min(4)按洞内允许最小风速计算采用公式:Q4=60VS(m3/min)式中:V——洞内最小允许风速m/s,隧道最小允许风速为0.15m/s。
S——洞室面积,53.05 m2则 Q4=60×0.15×53.04=477(m3/min)取以上四种计算得到的最大通风量作为设计通风量,由计算可知隧道为内燃机作业稀释废气需要风量为控制风量,设计通风量为:924m3/min。
隧道洞身开挖及初期支护施工供风、供气、供水计算

隧道洞身开挖及初期支护施工供风、供气、供水计算1. 高压供风方案(1)本隧道通风方式根据施工条件所有工作面均采取压入式通风方式。
(2)掌子面需风量计算风量应分别按洞内最大工作人数、同时爆破的最多炸药量,爆破后稀释CO 至许可最高浓度、稀释和排除内燃机废气、最低风速要求等因素计算,取最大值。
①按洞内同时工作的最多人数计算m in)/(3601002.13q 3m m k Q =⨯⨯=⋅⋅=q ─每人每分钟呼吸所需新鲜空气量,q 取3m 3/min ;k ─风量备用系数,取1.10~1.2。
m ─洞内同时工作的最多人数,100人。
②按同时爆破的最多炸药量计算335530040(/min)2000(/min)30Ab Q m m t ⨯⨯=== A ─同时爆破的炸药消耗量,暂估300kg ;b ─一公斤炸药爆破时所构成的有害气体体积,一般采用b = 40L/kg ;t ─通风时间,按30min 计。
③按爆破后稀释CO 至许可最高浓度计算33510510300 1.360(/min)60975(/min)4030A K Q m m b t ⋅⋅⨯⨯=⨯⨯=⨯⨯= A 、t 符号意义同前。
K─风量备用系数,取1.30。
④按压入式通风30分钟内将工作面爆破产生的有害气体浓度稀释到允许浓度计算3Q m===1141.7(/min)压S─巷道断面积,取224m2;L─炮烟抛掷长度,按经验公式L=15+A/5=75mA、t符号同前。
⑤按稀释内燃机排放废气中有害气体浓度至许可浓度计算k─内燃机单位功率指标柴油机废气排量,一般取3.0m3/min.kw;p─内燃机功率,按额定功率计算,考虑洞内同时有1台装载机(158KW),1挖掘机(170kW),2辆自卸车(205 kW),1台凿岩台车(200KW),总功率938KW,取机械设备平均利用率为0.65%;∑3==⨯⨯=3.09380.651829.1(/min)Q k p m⑥按满足工作面最小风速计算3=⋅=⨯⨯=Q V S m60600.152242016(/min)V─工作面最小风速,≥0.15m/s;S─同前。
隧道施工通风压入式通风计算方法
2、通风计算【2009-6-10 】根据隧规及其条文说明,风量计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鲜空气,计算出所需风量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允许的浓度,计算出所需风量Q2 ;根据不同的施工方法,按坑道内规定的最小风速,计算出所需风量Q3 ;当隧道内采用内燃机械施工时,还须按内燃设备的总功率(kw),计算出所需风量Q4 ;通过上述计算,取Qmax二Max (Q1 , Q2,Q3,Q4),再考虑风管的损失率(百米漏风率B),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 )计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:© =1800mm管道百米漏风率:B =1.5%(2)风量计算①按洞内最多工作人员数所需的新鲜空气,计算:Q 1=3 k m=3 X1.25 X6O=225 (m3/min )式中3—隧规规定每人每分钟需供应新鲜空气标准为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允许的浓度,计算:Q2=V1 —(KVJ+1/ V2)1Zt=V1 [1 —(kV2)1Zt] =551 m 3/min式中V1 —一次爆破产生的炮烟体积V仁S x Ls =80 x72.6=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V2二a G=40 X10-3x288=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允许浓度,取100ppm,换算为1 X10-4 m3t—通风时间,取30min③按洞内允许最低风速,计算:Q3=60 V S=60 X0.15 X8O=72O m 3/min式中V—洞内允许最小风速,隧规规定全断面开挖时取值0.15m/s。
隧道施工通风压入式通风计算实例
2、通风计算【2009-6-10 ]根据隧规及其条文说明,风量计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鲜空气,计算出所需风量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允许的浓度,计算出所需风量Q2;根据不同的施工方法,按坑道内规定的最小风速,计算出所需风量Q3;当隧道内采用内燃机械施工时,还须按内燃设备的总功率(kw),计算出所需风量Q4;通过上述计算,取Qmax=Max (Q1, Q2, Q3, Q4),再考虑风管的损失率(百米漏风率(3),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) 计算参数的确定一次开挖断面:S=80m2(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:§ =800mm管道百米漏风率:6 =15%(2) 风量计算①按洞内最多工作人员数所需的新鲜空气,计算:Q I=3 km=3 X1.25 x60=225 ( m3/min )式中3一隧规规定每人每分钟需供应新鲜空气标准为3m 3/mink一风量备用系数,一般取1.15〜1.25,按1.25取值m一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允许的浓度,计算:Q2=V I— (K V i t+1 / V2)1/t=V i [1 — (k XV i/ V2)1/t] =551 m3/min式中V1-一次爆破产生的炮烟体积V1=S XLs =80 X72.6=5808 m 3S-一次开挖的断面面积,按80m 2Ls 一炮烟抛掷长度,按经验公式Ls=15+G/5=15+288/5=72.6mG 一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 X10-3X288=11.52 m 3a一单位重炸药爆破产生的有害气体换算成CO的体积,40L/kgK — CO允许浓度,取100ppm ,换算为 1 x 10-4 m3t — 通风时间,取30min③ 按洞内允许最低风速,计算:Q 3=60 VS=60 X0.15 X80=720 m 式中 V 一洞内允许最小风速,隧规规定全断面开挖时取值S-开挖断面积,80m 2 60 — min 和s 换算常数④ 按稀释内燃机废气计算风量: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3/min0.15m/s不小于3m 3/min ,算得:Q4=946 X0.70 X3=1546 m3/min设备供风能力取Qmax=Max (Qi, Q2, Q3, Q4) =1546 m3/min。
隧道施工通风压入式通风计算实例
2、通风计算【2009-6-10】根据隧规及其条文说明,风量计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鲜空气,计算出所需风量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允许的浓度,计算出所需风量Q2;根据不同的施工方法,按坑道内规定的最小风速,计算出所需风量Q3;当隧道内采用内燃机械施工时,还须按内燃设备的总功率(kw),计算出所需风量Q4;通过上述计算,取Qmax=Max(Q1,Q2,Q3,Q4),再考虑风管的损失率(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)计算参数的确定一次开挖断面:S=80m2(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)风量计算①按洞内最多工作人员数所需的新鲜空气,计算:Q1=3·k·m=3×1.25×60=225 (m3/min)式中3—隧规规定每人每分钟需供应新鲜空气标准为3m3/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允许的浓度,计算:Q2=V1-(K·V1t+1/ V2)1/t=V1[1-(k×V1/ V2)1/t] =551 m3/min式中V1-一次爆破产生的炮烟体积V1=S×Ls =80×72.6=5808 m3S-一次开挖的断面面积,按80m2Ls-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 m3a—单位重炸药爆破产生的有害气体换算成CO的体积,40L/kgK—CO允许浓度,取100ppm,换算为1×10-4 m3t—通风时间,取30min③按洞内允许最低风速,计算:Q3=60·V·S=60×0.15×80=720 m3/min式中V—洞内允许最小风速,隧规规定全断面开挖时取值0.15m/sS—开挖断面积,80m260—min和s换算常数④按稀释内燃机废气计算风量: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3m3/min,算得:Q4=946×0.70×3=1546 m3/min设备供风能力取Qmax=Max(Q1,Q2,Q3,Q4)=1546 m3/min。
隧道施工机械通风技术
隧道施工机械通风技术使用通风机和管道的机械通风是隧道施工中最普遍的通风方法,在掘进距离较长的隧道施工中都采用机械通风.一基本布置形式通风机通风系统的基本布置形式有压入式、抽出式(或压出式)及混合式三种.1.压入式l图1 压入式如上图1所示,通风机或局部扇风机把新鲜空气经风筒压入工作面,污浊空沿隧道流出。
从风筒口到风流反向点的距离称为有效射程(l)。
有效射程以外的炮烟及废气,呈涡流状态,不能迅速排除。
有效射程按下式计算:l1=(4~5)A式中:l1—有效射程,m;A —隧道的断面积,m2。
在应用压入式通时须注意以下两点:(1)通风机安装位置应与洞口保持一定距离,一般应大于30m;(2)风筒出口应与工作面保持一定距离,对于小断面、小风量、小直径风管,该距离应控制在15m以内;对于大断面、大风量、大直径风管,该距离应控制在45~60m以内.2.抽出式(或压出式)(a)抽出式(b)压出式图2抽出式和压出式如上图2所示,通风机或局部扇风机经风筒把工作面的污浊空气抽出,新鲜风流沿隧道流出。
抽出式通风只有采用硬质风管,若采用柔性风管,则系统布置应如上图2所示如上图2(b)所示的压出式通风。
风流的有效作用范围成为有效吸程(l )。
有效吸程以外的炮烟及废气呈涡流状态,排出困难。
有效吸程按下式计算:l=1.5A式中:l 1—有效吸程,m ;A — 隧道的断面积,m 2。
抽出式通风的回风流不经过隧道,故排烟时间或排烟需的风量与隧道长度无关,只与炮烟抛掷区的体积有关。
炮烟抛掷区是指放炮后炮眼弥漫的区域.炮烟抛掷区的长度用下式计算:l 0=15+5G 式中:l 0—炮烟抛掷区的长度,m;G - 同时爆破的炸药量,kg 。
3.混合式图3 混合式混合式通风如上图3所示.抽出式(在柔性风管系统中作压出式布置)风机的功率较大,是主风机。
压入式风机是辅助风机,它的作用是利用有效射程长的特点,把炮烟搅混均匀并排离工作面,然后由抽出式(压出式)风机吸走.这种方式综合了前两种方式的优点,适合于大断面长距离隧道通风,在机械化作业时更为有利.采用喷锚支护的隧道,喷浆地点的粉尘浓度很高,采用混合式通风,降尘效果十分明。
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2、通风计算【2009-6-10】根据隧规及其条文说明,风量计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鲜空气,计算出所需风量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允许的浓度,计算出所需风量Q2;根据不同的施工方法,按坑道内规定的最小风速,计算出所需风量Q3;当隧道内采用内燃机械施工时,还须按内燃设备的总功率(kw),计算出所需风量Q4;通过上述计算,取Qmax=Max(Q1,Q2,Q3,Q4),再考虑风管的损失率(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)计算参数的确定一次开挖断面:S=80m2(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)风量计算①按洞内最多工作人员数所需的新鲜空气,计算:Q1=3·k·m=3×1.25×60=225 (m3/min)式中3—隧规规定每人每分钟需供应新鲜空气标准为3m3/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允许的浓度,计算:Q2=V1-(K·V1t+1/ V2)1/t=V1 [1-(k×V1/ V2)1/t] =551 m3/min 式中V1-一次爆破产生的炮烟体积V1=S×Ls =80×72.6=5808 m3S-一次开挖的断面面积,按80m2Ls-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 m3a—单位重炸药爆破产生的有害气体换算成CO的体积,40L/kgK—CO允许浓度,取100ppm,换算为1×10-4 m3t—通风时间,取30min③按洞内允许最低风速,计算:Q3=60·V·S=60×0.15×80=720 m3/min式中V—洞内允许最小风速,隧规规定全断面开挖时取值0.15m/sS—开挖断面积,80m260—min和s换算常数④按稀释内燃机废气计算风量: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3m3/min,算得:Q4=946×0.70×3=1546 m3/min【机械功率参考表】设备供风能力取Qmax=Max(Q1,Q2,Q3,Q4)=1546 m3/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%)计算洞口风机风量:Q机= Qmax/(1-β)L/100=1546/(1-1.5%)2800/100=2360 m3/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:若β=2.0%,则Q机=2722pa;若β=2.5%,则Q机=3141pa;这两个计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:若装载机2台自卸车3台时,总功率946kw,Q max=1987 m3/min,则Q机= 3033 m3/min;若β=2.0%,则Q机=3498pa;若β=2.5%,则Q机=4037pa。
以资比较。
】(3)风压计算通风机应有足够的风压以克服管道系统阻力,即h>h阻,按下式计算: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沿程压力损失计算:h沿=α·l·U·p·Q max2·g/s3=4474pa;式中α-风管摩擦阻力系数,取α=3×10-4kg.s2/m3l-风管长度,取2800mU—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%Q max-计算掌子面所需风量,1987 m3/min并折合成33.12m3/sg-重力加速度,取9.8m/s2S—风管截面积,π·D2/4=2.5434m2;D-风管直径1.8m【注:若采用直径1.6m的风管,则h沿=8058pa,没有上述可行。
】③局部压力损失,按沿程压力损失的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用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1550~2912m³/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;根据施工总体进度安排及通风系统布置,2#斜井施工压入通风距离最长,为5073m ,如果此工作面通风能满足需要,则其余均能满足。
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、个别破损等,取平均百米漏风率P100=1.2%,摩擦阻力系数α=1.4×10-3kg/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人爆破后计划排烟时间按 t=30min 。
掌子面需风量计算:a 、按洞内允许最低风速计算:Q1=Vmin ×Amax式中:Vmin —保证洞内稳定风流之最小风速0.15m/sAmax —开挖最大断面积。
Q1=0.15×83×60=747m ³/minb 、按洞内最多作业人数计算: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——每人每分钟所需新鲜空气量(m ³/人•分钟)Q2=3×60×1.2=216m ³/minc 、按排除炮烟计:56.2012.010050731110010011=⨯-=-=P L pϕ .................................................................................................. ——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——稀释炮烟达到允许浓度所需隧道长度(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 。
供风计算:沿程风压损失: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=6.15 Q 机——通风机高效风量5824m ³/min (计划2台轴流风机供应一个正洞工作面)Q 需——掌子面需风量747m ³/minD ——通风管直径1.5m通风管出口风量:6456.2834.0401765.125.1222=⨯⨯⨯⨯=⨯=Ap Gbk L 临()min 11456.2408.050831763025.2)(25.233223223m P b AL G t Q =⨯⨯⨯⨯=⋅=ϕ临Q出口=Q机-Q机×P100×L/100=5824-5824×1.2%×5073/100=2279m³/min由以上结果可知,Q出口=2279>Q需=747m³/min,P损=5716Pa<P全=10710Pa,亦即,通风出口风量大于掌子面需求风量,沿程风压损失均小于风机全压,故此种方式可满足洞内施工通风需要。
每个隧道口配置两组2×110kw轴流风机,另正洞内每隔500m 配备1台射流通风机将废气往洞外吹,压入式轴流风机配风管直径为Ф1.5m。
2、施工通风计算前提设定参数:开挖断面积S=98.77m2(最大值计)一次开挖长度L=3m(台阶法按1.5m计)单位体积耗药量0.71Kg/m3一次爆破用药量(全断面开挖)G=210kg台阶法施工G台阶=105kg洞内同时工作的最多人数m=60人内燃机功率计算4×173KW爆破后通风排烟时间t=30min通风管直径Φ1.50m风管百米漏风率β=1.3%漏风系数P 1.05风管内摩阻系数0.019风量备用系数k=1.15最小洞内风速V=0.15m/s则,全断面开挖时炮烟抛掷长度LS=15+G/5=15+210/5=57m台阶法时炮烟抛掷长度LS=15+G/5=15+105/5=36m2.2 风量计算隧道通风机的选择是根据能满足洞内各项作业所需要的最大风量而定。
风量按洞内每人每分钟供给新鲜空气3m3。
采用内燃机作业时,每1Km供风量不小于3m3/min及洞内风速不小于0.15m/s 分别计算,以确保作业区内有足够的新鲜空气,来改善劳动条件,保障作业人员身体健康。
风量计算从四个方面予以考虑,即按排除爆破炮烟计算得Q1;按洞內最多工作人员数计算得Q2;按洞内要求最低风速计算得Q3;按稀释内燃机废气计算得Q4。
通过上述计算,取Q计=Max (Q1Q2Q3Q4)最大值。
2.2.1 排除炮眼需风量Q1=V1-(KV1t+1¬¬/V2)1/t=V1[1-(KV1/V2)1/t]=V1--一次爆破产生的炮烟体积V1=S×Ls=V2--一次爆破产生的有害气体V2=a×G=k--允许浓度取100ppm;a----单位重炸药爆破产生的有害气体换算成的CO体积取40×10-3m3/kg。
其它公式参考值:t- -通风时间(min),拟60分钟;A- -爆破耗药量(kg),经计算循环耗药量为210kg,因台阶法施工,取其一半,即105kg;S- -巷道断面积(m2),榴桐寨隧道正洞最大断面积为98.77m2;L- -巷道长度或临界长度(m),按独头掘进最长5073m计;K- -考虑淋水使炮烟降低的系数;使用水幕条件下K=0.30;P- -巷道计算长度范围内漏风系数,应不大于1%,新工艺取值0.5%。