隧道施工通风设计

课程名称：隧道工程设计题目：隧道施工通风设计院系：专业：年级：姓名：指导教师：课程设计任务书专业姓名学号开题日期：年月日完成日期：年月日题目隧道施工通风设计一、设计的目的掌握隧道通风设计过程。二、设计的内容及要求根据提供的隧道工程，确定需风量；确定风压；选择风机；进行风机及风管布置。三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)年月日一.设计资料二.设计要求针对以上工程，进行2#隧道进口不同长度施工通风设计，要求采用风道压入式通风方式，进行风量计算、风压计算，以此为依据，进行风机选择（根据网上调研等方式）以及风机及风管的布置（风管可自选，不一定按所给资料）。隧道深度：2260m三．设计内容1.风量计算隧道施工通风计算按照下列几个方面计算取其中最大值，在考虑漏风因素进行调整，并加备用系数后，作为选择风机的依据。（1）按洞内同时工作的最多人数计算：Qkmq式中：Q：所需风量3(/min)mk：风量备用系数，常取1.1m：洞内同时工作的最多人数，本设计为30人。q：洞内每人每分钟需要新鲜空气量，取33/minm人计算得：31.130399/minQkmqm（2）按同时爆破的最多炸药量计算：本设计选用压入式通风，则计算公式为：3227.8QASLt式中：S：坑道断面面积（2m）,90。A：同时爆破的炸药量,0.48t。t：爆破后的通风时间30min。L：爆破后的炮烟扩散长度,100米。计算得：32237.848090100880.8(/min)30Qm（4）按洞内允许最下风速计算：60Qvs式中：v：洞内允许最小风速，0.15/ms。S：坑道断面面积,902m。计算得：360600.1590810/minQvsm综上，取计算结果最大值3880.8/minQm为所需风量。2.漏风计算（1）通风机的供风量除满足上述条件计算所需的风量外，还需考虑漏失的风量，即：Q供=PQ式中：Q：上述计算结果最大值P：漏风系数。由送风距离及每百米漏风率计算得出。由设计资料知，L管=2260m，每百米漏风率为1.5%，则送风距离内漏风量为：22600.0150.339100则漏风系数为：10.3391.339P计算得：Q供=PQ1.339880.811793/minm（2）由于隧道所处高原地区，大气压强降低，需要进行风量修正：100hnhQQP式中：hQ：高山修正后的供风量（3/minm）hP：高山地区大气压（kpa）,从下表取值。nQ：正常大气压下供风量，即上述计算所得Q供。海拔高度与大气压关系表海拔高度（m）2600270028002900大气压强（kpa）71.770.669.568.3隧道修建于海拔2700m高处，查得hP=69.5kpa计算得：310010011791697/min69.5hnhQQmP3.风压计算通风过程中，要克服风流沿途阻力，保证将所需风量送到洞内，并达到规定速度，必须有一定风压，需确定通风机本身应具备多大压力才能满足通风需要。气流所受阻力有摩擦力，局部阻力及正面阻力，即：h总=h摩+h局+h正（1）摩擦阻力根据流体力学达西公式导出隧道通风摩擦阻力公式：h摩23LUQS式中：：摩擦阻力系数，8g，其中为达西系数，为空气重度L：风管长度U：风道周长Q：风道流量，上述计算值hQS：风管面积查表得知=0.0012，风道周长3.141.34.082Udm，风管面积221.334dSm，L管=2260m。计算得：摩擦阻力：223316970.001222604.082()603763.31.33hLUQhPaS（2）局部阻力风流经过风管某些局部地点（断面扩大获缩小，拐弯等），速度方向发生突然变化导致风流本身剧烈变化，由此产生风流阻力：220.612QhS式中：：局部阻力系数，查表得，其他符号同上。查得局部阻力系数=0.46，计算得h局221697()600.6120.46127.31.33Pa（3）正面阻力通风面积受阻时，受阻区域会出现风断面减小在增大这一现象，会增加风流阻力：h正=230.612()mmSQSS式中：：正面阻力系数，列车运行时取1.5mS：阻塞物最大迎风面积（2m）其他符号同上以普速列车为计算对象，查询机车规范，其最大迎风面积为16.322m，计算得：2316.3216970.6121.5107.9(9016.32)hPah总=h摩+h局+h正=3763.3+127.3+107.9=3998.5Pa综上，即通风机压力h机h总=3998.5Pa。4.通风机选择通风机规格Q机1.131.116971866.7/minhQm，通风机压力h机ph总（P：漏风系数）=1.3393998.55354PaMPa，在隧道施工通风中主要采用轴流式通风机，根据上述规格要求，选取九庆SDF-11.2型隧道风机，其风量为8343/minm，风压686Pa，安装8台即可满足隧道排风要求5.风机及风管布置设置风机时，考虑到其安装基础要能充分承受集体重量和运行时产生的振动，将三台风机按约定间隔水平架设到台架上。风管选用33普通涤纶布软式风管，风管直径1300mm，避免影响出渣运输作业及衬砌作业，将其用夹具安装在支撑构件上，并用紧固件连接，以避免漏风。