李珺岩 周咸国
（中国水利水电第十工程局有限公司）
1 工程概况
该水电站为引水式电站，厂房共设4台机组，总装机容量为510Mkw。工程主要枢纽建筑物包括首部挡、泄水建筑物、引水系统建筑物和发电建筑物。其中引水系统建筑物为12km 长圆形断面引水隧洞，衬砌成型后断面直径8.8m，开挖断面直径10m。
2 通风方式确定
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隧洞施工中主要的通风方式有：（1）自然通风（2）压入式通风（3）吸出式通风（4）混合式通风（5）巷道式通风等。
2.2选择原则及注意事项
（1）自然通风因其不稳定且较难控制，应减少使用；（2）采用有轨运输施工的洞室可考虑采用吸出式或混合式通风；（3）采用无轨运输施工的洞室考虑采用压入式或混合式通风；（4）有平行导坑施工的洞室可考虑巷道式通风；（5）通风方式应有利于快速施工，并针对污染源的特性，尽量避免成洞段二次被污染；（6）仅用吸出式通风，易在工作面形成炮烟停滞区，不利于快速施工，可考虑在工作面附近另设局扇构成混合式通风。
根据设计方案及施工安排，其中5#支洞向引水隧洞上游控制段为最长控制段，支洞口至引水隧洞掌子面距离为1.854km，综合考虑隧洞内机械化施工、无轨运输、维护保养，最终确定采用全压入式通风方式，各个施工支洞与引水隧洞通风平面简图如下所
示。
抗石击涂料3 通风计算
（1）根据施工人员所需风量计算《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》（SL378-2007）
V p =V p mK快开阀芯
其中：V p 施工人员所需风量，m 3/min；V p 洞内每人所需新鲜空气量，按3 m 3/min 计；洞内同时
工作的最多人数，取50人；K 风量备用系数，按1.10~1.15，取1.15。计算得V p =172.5 m 3/min
（2）根据稀释炮烟所需风量《水利水电工程施工组织设计手
册》
其中：V L 爆破散烟计算所需风量，m 3/min；Q 同时爆破的量，kg，取180kg；t 通风时间，min，按15~30min 计，取15min。计算得V L =432 m 3/min
（3）保证洞内最小风速所需风量《水利水电工程施工组织设
计手册》
其中：V d 保证洞内最小风速所需风量，m 3/min；V min 洞内允许最小风速，本工程要求0.3m/s；S max 隧洞最大断面面积，m 2，取76m 2。计算得V d =1368 m 3/min
（4）根据施工人员所需风量加稀释动力设备废气所需风量
《水利水电工程施工组织设计手册》
其中：V g 使用柴油动力设备时施工人员所需风量加稀释和排出柴油动力设备废气所需风量，m 3/min；v 0单位功率需风量指标，m 3/kW·min，根据本工程要求，自卸车v 0取0.82 m 3/kW·min，装载机v 0取1.64 m 3/kW·min；N 同时在洞内工作的柴油机械的总额定功率，kW，根据机械配置实际参数，自卸车N 取276kW 两台，装载机N 取160kW 一台。V p 洞内每人所需新鲜空气量，按3m 3/min 计；m 洞内同时工作的最多人数，取3；K 风量备用系数，1.10~1.15，
取1.15。计算得V g =725.4 m 3
/min
（5）根据压入式通风爆破排烟所需风量《现代隧道施工通风技术》（杨立新等
人民交通出版社）
其中：Q b 爆破排烟工作面需风量，m 3/min；t 通风时间，min，取15min；G 同时爆破的量，kg，取180kg；b 每千克产生的CO，L/kg，取b=40L/kg；A 隧道开挖的断面积，m 2，取76m 2；L 0通风长度，m，按炮烟抛掷长度计算L 0=k 0L t ；k 0安全系数，取1.2；L t 炮烟的抛掷长度，使用电为15+G/5；按炮烟抛掷长度计算得L 0=51m ；P q 通风区段内通风管始末端风量之比，
；β风管百米漏风率，取1.3%；L 隧洞长度，取
1854m，计算得P q =1.2746；C a 要求达到的CO 浓度（%），本工程
规定0.005%.计算得Q b =720.6m 3
/min
3.2通风所需风量计算结果对比分析 通过计算对比，其中最大值V d =1368.0 m 3/min 应为满足通风所
需风量的要求值，而风机提供风量应在该值的基础上乘以始末端风量之比P q ，即风管选型应满足设备供风量不小于V d ·P q =1743.6m 3/min
3.3 通风风压计算
隧洞通风风压分为静压与动压，其中静压包括沿程摩擦阻力和局部阻力，沿程摩擦阻力在整个通风系统内都存在，局部阻力存在于拐弯、分支等其他通风受阻的地方，而动压为风筒出风口空气动能所呈现的压力。
（1）沿程摩擦阻力h f
根据流体力学原理，摩擦阻力按下式计算：《现代隧道施工通
风技术》
式中：h f 管路的摩擦阻力，Pa；λ摩擦系数，取0.02；ρ空气密度，kg/m 3，取1.2kg/m 3；L 风管长度，m，取1854m；β风管百米漏风率，取1.3%；Q 0风机工作点风量，m 3/s，根据以上计算V d 值，取V d ·P/60=29.06m 3/s；d 过风断面当量直径，m，取1.5m。计算得则h f =5162.46Pa
（2）局部阻力h x
局部阻力按下式计算：
《现代隧道施工通风技术》
式中：ζ各项局部阻力系数，取1.9；ρ空气密度，取1.2kg/m 3；
S 风筒断面面积，m 2
，根据1.5m 风筒直径计算；Q 管路内平均风量，m 3/s ，，计算得Q=25.74 m 3/s 。计算得h x =241.87Pa
（下转第393页）
压紧辊压下由气动系统控制，如下图，气缸有杆腔进气压紧辊压下，无杆腔进气压紧辊抬起。
由于气动系统有杆腔进气时气压直接通过换向阀进入有杆腔，中间无减压阀，进气压力5bar 无法调整，所以压紧辊压下力
为5bar 气压进入气缸产生的压下力和压紧辊自重之和，是固定不变的。在轧制厚板时，由于压紧辊压下力过大，夹送辊压力不足以使带钢完全变形，导致带钢尾部时，在夹送辊前部分被压紧辊压下，在夹送辊后部分拱起，和斜槽下表面摩擦，产生划伤。
由于压紧辊自重无法改变，要想减少压下力，只能从气缸压力入手。由上图可以看出压紧辊压下由气缸有杆腔进压，所以只需改变气缸有杆腔压力。现对气动系统进行改进，在压紧辊气缸有杆腔增加减压阀和单向阀并联。这样在压紧辊下降时，气缸有杆腔进气，气压通过减压阀，可在0-5bar 间调整；压紧辊上升时，气缸有杆腔回气，气压通过单向阀回气排到空气中。
压紧辊摆臂和辊子总量为：2852kg ，转化为重力为：28529.8=27.9KN，，实际作用在钢板上的力为：27.9/2=13.95KN
气缸有杆腔面积为：S=（0.25/2）2 -（0.08/2）2=0.044m2 一台气缸压下力可减少：F=51050.044=22KN 压紧辊由两台气缸控制，压下力为：2F=44KN
改进后最小压下力为13.95KN ，最大压下力为：13.95+44=57.95KN
3．调整夹送辊在钢板尾部上台位置
钢板卷取到尾部时，夹送辊的控制从压力控制转化成位置控制，此时夹送辊位置有一个瞬间失控，实际位置上升，无法压住钢板产生变形，通过现场观察厚板夹送辊转换的时间，通过多次调整使转换时间点尽量靠近钢板尾部，来减小对钢板的影响。
三、攻关结果
攻关后夹送辊压下力增加了15400N ，压紧辊压下力可在13.95KN 和57.95KN 之间调节，设备功能得到了提高和完善。
彻底消除了18mmX80及20mm 以上厚板尾部划伤。
四、总结
该厂轧制超厚板及X80共10000卷，产生尾部划伤后会造成2吨左右改判，产生尾部划伤几率按20%，大大降低了改判率，提高了产品质量，确保厚板极限材30万吨的顺利轧制。
在对此参数变化后已写入技术标准，为其他厂矿提供参考和依据。
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（上接第385页）
（3）动压h v
动压按下式计算：《现代隧道施工通风技术》
式中各符号意义同前。计算得h v =162.25Pa （4）通风风压h t
通风风压为沿程摩擦阻力、局部阻力与动压之和：
式中：h t 通风风压；h f 沿程摩擦阻力；h x 局部阻力；h v 系统动压。计算得h t =5566.59Pa
3.4 电机功率计算
电动机的功率可由下式进行计算：
监控备用电源
其中：N m 电动机功率，kW；Q w 总需风量，m 3铠装加热电缆
/s；h t 总阻力，Pa；η1电动机传动效率，取0.98；η2电动机内效率，取0.9；η3电动机全压效率，轴流风机一般为0.75~0.85，取0.8。计算得N m=229.26kW
4 风机选型
4.1选型原则
（1）风机选型应满足风机供风能力不小于V d ·P q 计算值的要求。（2）风机选型应满足总风压不小于h t 计算值的要求。（3）风机选型应满足风机总功率不小于N m 计算值的要求。
根据以上原则，最终风机及风筒选型主要参数如下： 序号 项目 参数 单位 1 风机型号 2x132 kW 2 额定风量 3000 m 3/min 3
高效风量
3600
m 3/min
4 额定风压 5800 pa
5 风筒材质 PVC 覆膜 -
6 风筒直径 1500 mm
7 圆周接缝 拉链连接 - 8
百米漏风率
小于1
%
5 下一步工作
（1）施工现场风机实际运行情况数据收集。使用空气质量监测设备，定期对隧洞内各部位空气质量进行检测，并记录风机运行功率、风量、洞内风速等数据。（2）数据处理、分析。在收集到的数据基础上，寻规律、总结经验，为后续施工及类似工程提供可行参考。
6 结语
在风机通风计算中发现，摩擦系数λ与风筒百米漏风率β为通风计算中的关键计算参数，在上述计算中摩擦系数λ取0.02，实际经验中，拉链式软风管的摩擦系数可达0.018，故计算中取值为保守；在上述计算中风筒百米漏风率β取1.3%，实际经验中，拉链式软风管的百米漏风率在重度使用中依然可达1%，故计算中取值为保守。
本文通过“理论分析→隧洞通风风量、风压计算→风量、风压计算结果对比→通风设备选型”的思路，介绍了该水电站项目长隧洞通风计算及通风设备选型，为类似工程提供参考。
参考文献
[1]中华人民共和国水利部 水工建筑物地下开挖工程施工规范（SL 378—2007）[S].北京：中国水利水电出版社，2008 [2]水利电力部水利电力建设总局 水利水电工程施工组织设计手册 2 施工技术 [M].北京：水利电力出版社，1990
[3]杨立新，等 编著 现代隧道施工通风技术 [M].北京：人民交通出版社，2012
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