隧道通风计算

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=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-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=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管道直径管道阻力系数2.02.111.82.351.52.822.2.6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；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×kmδ：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×qnqn：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×k2N：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=184m3/min。