隧道通风计算 (2)

精心整理

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=116.7m 3； 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/m 3； 工作面最多作业人数：n=60人； 作业人员供风量：q=4m 3/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=240m 3/min ；

②按最小风速计算：Q 开=60A ×v=116.7×0.25×60=1750m 3/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=40m 3/kg L-隧道爆破临界长度L=12.5×G ×b ×K/（A ×P 2） =12.5×438.1×40×0.53/（116.7×1.642） =370m

322

25.2p

b

AL G t Q φ）（开=

=1154m 3/min

考虑系统漏风，故风机量Q=1154×1.64=1892m 3/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2.8～3.0m 3/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=1485m 3/min ；考虑系统漏风，故Q=1485×1.64=2435m 3/min 。

施工通风风量计算一览表

序

号 不同因素

计算需风量 （m 3

/min ） 实际风量 m 3

/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 39

4 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

322

32264

.140

3.037007.1161.4383025.225.2⨯⨯⨯⨯==）（）（开p b AL G t Q φ∑==N

i i

i KN T Q 1

局部风阻

H X=Σξ×V2ρ/2

ρ空气密度 1.16kg/m3 V末端管口风速11.6m/s Σξ1

H X=ΣξV2ρ/278Pa

沿程摩擦阻力

h f=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 h f：沿程摩擦阻力6069Pa

H其他=0.1h f局部阻力607Pa

系统风压H=H X+h f+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。