隧道通风计算 下载本文

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/min 2.2.3 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。 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=Pc Q4;

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 管道直径 2.0 1.8 1.5

2.2.6 风管直径选择

根据以前的施工经验、隧道断面以及目前常用性 能稳定的风机选定通风管直径,本标段隧道施工通风 管直径均采用1.5m。 2.2.7 管道阻力损失

管道阻力损失Hf=RfQjQi/3600+HD+H 其他式中 Qj———通风机供风量,取设计风量,m3/min; Qi———管道末端流出风量,m3/min; HD———隧道内阻力损失取 50;

管道阻力系数 2.11 2.35 2.82 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

工作效率,取90%; K- 功率储备系数,取1.05; 风机功率为:

W=2000×1891×1.05/(60×0.9)=73.5Kw。 通风设备选择

由上述计算,选用风机如下:

隧道施工通风风机选用2DT- 12.5 型,风量 3600m3/min,电动机功率2×110KW。 3 高压供风方案

高压风采用电动空压机组成压风站集中供风方 式,分两阶段供应,即洞口段1.5km 范围内在洞外设置 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。主管道每隔300~500m 分 装闸阀和三通,以备出现涌水时作为排水管使用,管道 前段距开挖面30m 距离主风管头接分风器,用高压软 管接至各风动工具。空压机配备按洞内风动机械同时 工作最大耗风量及管道漏风系数等计算。 Qi=ΣQ(1+δ)×k×km δ:安全系数电动取0.3~0.5。

k:空压机本身磨损的修正系数取1.05~1.10。 km:不同海拔高度的修正系数取1.14。 ΣQ:风动机具同时工作耗风量总和。 ΣQ=Σq×qn

qn:管道漏风系数取1.15。 同时工作的各种风动工具耗风量 Σq=N×q×k1×k2 N:使用台数。 Q:每台耗风量。

k1:同时工作系数取0.85。 k2:风动机磨损系数取1.10。

总风量按各工作面全部采用风动工具凿岩,正洞 工作面按20 台风枪考虑,每台耗风按3m3/min 计,两个

工作面喷射混凝土同时用湿喷机,每台耗风量按 16m3/min 计,则正洞每个洞口总耗风量为:20×3+16× 2=92m3/min;斜井正洞按两个工作面,每个工作面按20 台风枪考虑,每台耗风按3m3/min 计,二个工作面喷射 混凝土不同时用湿喷机,每台耗风量按16m3/min 计,则 正洞每个洞口总耗风量为:20×3+16×2=92m3/min;则 总耗风量=92×2=184 m3/min。