(完整版)隧道施工通风压入式通风计算方法

2、通风计算【2009-6-10】
程控电压衰减器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:
矫姿带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/min
k—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 m3虚拟试衣技术
S-一次开挖的断面面积,按80m2
Ls-炮烟抛掷长度,按经验公式Ls=15+G/5=15+288/5=72.6m
G-同时爆破的消耗量,G=288kg
V2-一次爆破产生的有害气体体积V2=a·G=40×10-3×288=11.52 m3
a—单位重爆破产生的有害气体换算成CO的体积,40L/kg
K—CO允许浓度,取100ppm,换算为1×10-4 m3
t—通风时间,取30min
③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/s
S—开挖断面积,80m2
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。】
绝对值角度编码器(3)风压计算升频
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/m3
l-风管长度,取2800m
U—风管周边长,π·D=5.652 m
p-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/s
g-重力加速度,取9.8m/s2
S—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。】
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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#

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