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隧道通风计算 (2)

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隧进口出工区均采用双管路压入式通风。
通风管选用φ1500mmPVC软式通风管,洞外风机进风口至洞口距离L=30m,风管出风口至掌子
面距离L=42m。(当掌子面布置局扇时,L=80m)。
⑴基本参数选用
独头通风长度按L=4905m计算;
开挖断面A:A=116.7m3;
平均百米漏风系率:P100=1%;
软管达西数λ:λ=0.015;
空气密度ρ:ρ=1.16kg/m3;
工作面最多作业人数:n=60人;
作业人员供风量:q=4m3/人.min;
一次爆破最大药量G:G=438.1kg;
爆破通风时间t:t=30min;
工作面最小风速v:v=0.25m/s。
⑵开挖面所需风量Q开
①按作业人数计算:Q开=4n=4×60=240m3/min;
②按最小风速计算:Q开=60A×v=116.7×0.25×60=1750m3/min;
③按排除爆破烟尘计算:

p-风管全程漏风系数
p=1/(1-L×P100/100)
=1/(1-4905×1%/100)=1.64
Ф-淋水系数;Ф=0.3
b-炸药爆破时有害气体生成量,b=40m3/kg
L-隧道爆破临界长度L=12.5×G×b×K/(A×P2)
=12.5×438.1×40×0.53/(116.7×1.642)
=370m

3
2

2
25.2pbALGtQ)(

开
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=1154m3/min
考虑系统漏风,故风机量Q=1154×1.64=1892m3/min
④按稀释和排除内燃机废气计算风量
采用无轨运输,洞内内燃设备配置较多,废气排放量较大,供风量应足够将内燃设备所排放的
废气全面稀释和排出,使有害气体降至允许浓度以下,计算可按下式计算:

式中:K-功率通风计算系数,我国暂行规定为2.8~3.0m3/min
Ni-各台柴油机械设备的功率
Ti-利用率系数
根据本隧道施工实际情况,主要有以下三种工况的组合:开挖钻眼工况+台车衬砌工况+防水板
铺设工况+喷锚支护工况;爆破出碴工况+仰拱充填工况+防水板铺设工况;爆破出碴工况+台车衬砌
工况+防水板铺设工况。
上述三种不同工况组合中,爆破出碴工况+台车衬砌工况+防水板铺设工况,配置的内燃设备最
多,排放的废气也最多,需要供风量最大。该工况在施工至分界里程时配置的内燃设备如下表所示:
内燃设备配置表
机械名称 配置台数 工作台数 单机功率(kW) 内燃机利用系数Ti
ZLC50B装载机 1 1 145 0.50
15自卸汽车 10 5 150 0.45
砼罐车 4 2 85 0.50
计算Q=1485m3/min;考虑系统漏风,故Q=1485×1.64=2435m3/min。
施工通风风量计算一览表
序号 不同因素 计算需风量 (m3/min) 实际风量
m3/min
计算公式

1 按排出炮烟 1154 1892
2 稀释内燃气体 1485 2435
3 按洞内作业人员 240 394 Q=4n
4 按允许最低风速 1750 2835 Q=60A×v
风压按通风系统克服局部风阻、沿程风阻以及其他阻力之和作为系统提供的风压。计算见下表:
风压计算表
计算式 参数 行车隧道

3
2232

2

64.1403.037007.1161.4383025.225.2)()(开p
bALG

t
Q


NiiiKNTQ1
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局部风阻
HX=Σξ×V2ρ/2

ρ空气密度 1.16kg/m3
V末端管口风速 11.6m/s
Σξ 1
HX=ΣξV2ρ/2 78Pa

沿程摩擦阻力
hf=λρLV2/(2D)

λ:管道摩阻系数 0.015
L:通风距离 4905m
D:通风管直径 1.5m
V:管内平均流速 16m/s
hf:沿程摩擦阻力 6069Pa
H其他=0.1hf 局部阻力 607Pa
系统风压H=HX+hf+H其它 H系统风压
6754Pa
根据计算结果,在各工区主扇选用SDF(C)-NO12.5型通风机,此风机风速高、中、低档可调,在隧
道开挖初期可用低速,中期用中速,后期用高速,也可以在每天不同的施工工序中进行改变,更具
有节能性。在洞内每隔500~700m加设射流风机,在掌子面位置布置局扇。

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