隧道施工通风计算
隧道施工通风计算
隧道施工通风计算一、规范规定《铁路隧道施工规范》(TB10204-2002)规定:⑴空气中氧气含量,按体积计不得小于20%。
⑵粉尘容许浓度,每立方米空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg。
⑶瓦斯隧道装药爆破时,爆破地点20m内,风流中瓦斯浓度必须小于0.5%;总回风道风流中瓦斯浓度应小于0.75%;开挖面瓦斯浓度大于1.5%时,所有人员必须撤至安全地点。
防止瓦斯积聚的风速不宜小于1m/s。
⑷有害气体最高容许浓度:①一氧化碳最高容许浓度为30mg/m3;在特殊情况下,施工人员必须进入工作面时,浓度可为100mg/m3;但工作时间不得大于30min。
②二氧化碳按体积计不得大于0.5%。
)为5mg/m3。
③氮氧化物(换算成NO2⑸隧道内气温不得高于28℃。
⑹隧道内噪声不得大于90dB。
⑺隧道施工通风应能提供洞内各项作业所需的最小风量,每人应供应新鲜空气3m3/min,采用内燃机械时,供风量不宜小于3m3/(min·kW)。
⑺隧道施工通风的风速,全断面开挖时不应小于0.15m/s,在分部开挖的坑道中不应小于0.25m/s。
⑼每100m平均漏风率不应大于2%。
二、通风方案的确定隧道施工通风主要采用机械通风,其通风方式按风道类型一般分为巷道式和管道式两种,其中后者按送风方式不同又可分为压入式、吸出式和混合式三种。
它们各有其优缺点(见表1)。
表1 几种管道式通风方案的比较综合考虑隧道独头掘进长度、断面大小、开挖方法、出渣运输方式、设备条件等因素,通过分析比较,确定压入式通风较为适合无轨运输施工,可使足够的新鲜空气能很快被送至工作面,实现快速掘进。
三、风量计算⑴按洞内同时工作的最多人数计算风量:k m q Q ⨯⨯=q —每人每分钟呼吸所需新鲜空气量,取4.0m 3/min ;m —洞内同时工作的最多人数,50人;k —风量备用系数,取1.15。
计算得:Q =230m 3/min ⑵按排出炮烟计算风量: 计算方法一:t Al Gb Q 05-=G —同时爆破的炸药消耗量,q l A G ⨯⨯=,得100.2kg ;A —掘进面积,26m 2; l —循环进尺,4.0m ;q —单位耗炸药量,1.7kg/m 3;b —炸药爆炸时有害气体生成量,取40 m 3/kg ;t —通风时间,取40min ;0l —炮眼抛掷长度,5/150G l += ,得50.36m 。
隧道施工通风环境卫生标准及风量计算
隧道施工通风环境卫生标准及风量计算根据中华人民共和国行业标准——《公路隧道施工技术规范》(JTJ042-94)第11.3.1款规定及参照有关其他行业标准,对隧道内施工作业环境应符合下列卫生标准:1、坑道中的氧气含量按体积比不低于20%;2、粉尘浓度:每立方米空气中含有10%以上游离二氧化硅的粉尘不大于2mg;含有10%以下游离二氧化硅的水泥粉尘不大于6mg;二氧化硅含量在10%以下,不含有毒物质的矿物性和动植物性的粉尘不大于10mg;3、有害气体:1)一氧化碳:不大于30mg/m3;当施工人员进入开挖工作面检查时,浓度可为100mg/m3,但必须在30min~35min 内降至30mg/m3;2)二氧化碳:按体积不超过0.5%;3)氮氧化物换算成二氧化氮控制在5mg/m3以下;4、隧道内气温不得超过280C;5、隧道施工时,供给每人的新鲜空气量不低于3m3/min,采用内燃机械作业时,1Kw的供风量不小于3m3/min;6、隧道开挖时全断面风速不小于0.15m/s,坑道内不小于0.25m/s;10.2风量计算风量计算:(按排除炮烟计算)Q=2.25/T 3√G(AL)2×φ×b/ P2Q----工作面通风量m3/min;T----通风时间min;取T=15 minG----同时爆破的炸药量Kg;取G=270KgA----掘进巷道的断面积m2 取A=90m2L----巷道全长或临界长度m;巷道全长3000米;φ----淋水系数,取φ=0.6;b----炸药爆炸时有害气体生成量,煤层中爆破取100,岩层中爆破取40;P----风筒漏风系数;P100----百米漏风系数,取2%长距离隧道掘进时,炮烟在巷道流动过程中,与巷道内的空气混合,在未到达巷道出口时已被稀释到允许浓度,从工作面至炮烟稀释到允许浓度的距离称为临界长度,在这种情况下,公式中应用临界长度代入计算。
L=12.5GbK/AP2P==1/1-L/100P100×2%=1/1-3000/100×2%=2.5K----紊流扩散系数l----风筒口距工作面长度D----风筒直径l=4√A=4√90=38ml/2D=38/2×1.2=15.8,查表K=0.67L=12.5×270×40×0.67/90×2.52=160.8m 则:Q=2.25/15×270(90×160.8)2×0.6×40/2.52=902m3/min二、按排出粉尘计算风量Q=VAV----排尘风速 9---18 m/minQ= 9---18*90=810---1620m3/min三、按施工隧道隧洞内的最多人数计算风量Q=4NN----洞内施工最多人数Q=4×60=240 m3/min四、按最低允许风速计算风量Q=VAQ=15×90=1350 m3/min五、稀释和排除内燃机废气计算风量Q=TiKNiQ----工作面通风量m3/minK----功率通风计算系数;我国暂行规定为 2.8~3.0m3/minHPNi----工作面内柴油设备总台数;Ni----各台柴油设备的额定功率HP;Ti----柴油机利用系数;。
隧道施工用水供风量的计算标准版
隧道施工用水、供风量的计算1. 钻孔等机具用风量可按下式计算:∑Q=∑N×q×K1×K2×K3式中∑Q-—同时工作的钻孔等机具总耗风量,m3/min;N——同时工作的同类型钻孔等机具的数量;q—-每台钻孔等机具的耗风量,m3/min,2。
6~3。
5m3/min;K1——同时工作的折减系数,1~10台内取1~0.85;K2-—机具损耗系数,钻孔机具取1。
15;K3——管路损耗(漏气)系数,线路长>2km,取1。
2。
按同时开动6台YT28钻机计算:∑Q=6×3.0×0。
91×1。
15×1。
2=22。
60m3/min由计算可知,安装一台22m3/min和一台13m3/min空压机,满足施工要求。
2. 用水量计算:式中Qs—-生产用水总量,L/s;Q=∑qp;K1—-水量损失系数,一般采用1。
1~1.2;K2——用水不均匀系数,一般取1.25~1.50;q-—用水机械台班数,主洞开挖同时开动6台YT28风钻;p-—机械用水量定额指标,240~300(L/台时)。
Qs=(1.15×6×270×1。
35)/(8×3600)= 0。
087 L/s供水管径计算:式中D—-配水管直径,mm;Q——用水量,L/s;v——管道水流速度,m/s,取2m/s主洞采用φ58PVC管满足设计要求.3。
施工人员所需风量:Vp = νp*m*K式中Vp—-施工人员所需风量,m3/min;νp——洞内每个人所需新鲜空气量,一般按3m3/min计;M-—洞内同时工作的最多人数;K ——风量备用系数,取用1.10~1.15。
经计算:Vp = 3*16*1.10 = 52.8m 3/min4. 爆破散烟所需风量采用混合式通风,按下式计算:式中 V HY ——混合式通风量,m 3/mint —-通风时间,min ,依断面大小按15~30min 计。
(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】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炸药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: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/mink—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炸药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 m3S-一次开挖的断面面积,按80m2Ls-炮烟抛掷长度,按经验公式Ls=15+G/5=15+288/5=72.6mG-同时爆破的炸药消耗量,G=288kgV2-一次爆破产生的有害气体体积V2=a·G=40×10-3×288=11.52 m3a—单位重炸药爆破产生的有害气体换算成CO的体积,40L/kgK—CO允许浓度,取100ppm,换算为1×10-4 m3t—通风时间,取30min③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/sS—开挖断面积,80m260—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。
隧道施工常用通风方法及风量的计算
隧道施工常用通风方法及风量的计算隧道施工过程中,通风是非常重要的环节。
合理的通风可以有效保障施工人员的安全,并提高施工效率。
本文将介绍隧道施工常用的通风方法及风量的计算。
一、常用通风方法1. 自然通风:自然通风是指利用自然气流来进行通风的方法。
在施工初期或者通风设备出现故障时,可以采用自然通风来保证施工现场的空气流动。
自然通风的优点是简单易行,节约能源,成本低廉。
但是,自然通风的通风效果受到很多因素的影响,如风速、气温、气流通道的布置等。
2. 强制通风:强制通风是指通过通风设备,如风机、风管等来进行通风的方法。
强制通风可以弥补自然通风的不足,提高通风效果。
在施工现场较大、空间受限、气候恶劣等情况下,常采用强制通风进行通风。
强制通风的优点是通风效果稳定可靠,适用范围广。
但是,强制通风需要消耗大量的能源,造成能源浪费。
3. 综合通风:综合通风是指将自然通风和强制通风结合起来进行通风的方法。
综合通风可以根据施工现场的实际情况进行调整,既能节约能源又能保证通风效果。
在施工现场大小适中、气流通道布置较为复杂的情况下,常采用综合通风进行通风。
二、风量的计算方法通风的关键指标之一是风量,风量的计算是确定通风设备配置的重要依据。
下面介绍两种常用的风量计算方法:1. 经验公式法:经验公式法是根据实际施工经验推算风量的方法。
该方法根据隧道的长度、截面积、风速等参数,利用经验公式进行计算。
计算公式为:风量 = 截面积×风速×系数。
根据不同的隧道类型和施工条件,选择适当的系数进行计算。
2. 数值模拟法:数值模拟法是利用计算机模拟软件进行风量计算的方法。
根据隧道的几何形状、工作面进度、通风设备布置等参数,建立三维数值模型,通过求解Navier-Stokes方程和连续方程来得到风量的分布情况。
数值模拟法可以更加准确地预测风量分布,但需要利用较为复杂的计算软件并具备一定的计算能力。
在实际应用中,通常综合使用经验公式法和数值模拟法进行风量的计算,以提高计算结果的准确性。
隧道工程6-7-3 隧道施工通风-施工通风计算
• Q—计算所需风量; P—管道漏风系数。
• P值与风管直径、长度、接头质量、风压、 风管材料等因素有关,是个大于1的系数; • 具体取值在教材P233、P234表格中。
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(一)风量计算
• 对于高山地区,由于压强的降低,供风量需 要进行修正,即:
Q高 100Q正 / P高
• Q高——高度修正后的供风量;
《铁路隧道》
第6章 隧道工程矿山法施工
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第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节
隧道矿山法概述 围岩预加固方法 洞口段施工方法 爆破施工技术 初期支护施工 衬砌结构施工 隧道施工通风与降尘 隧道施工组织
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0 概述 1 施工通风方式 2 施工通风计算 3 通风机的选择 4 风机及风管布置 5 通风管理 6 防尘
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(二)风压计算
• (2)局部阻力h局 • 风流经过风管的某些局部地点 ( 如断面扩大、 断面减小、拐弯、交岔等 ) 时,由于速度或 方向发生突然变化而导致风流本身产生剧烈 的冲击,由此产生风流阻力称局部阻力。
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(二)风压计算
• (2)局部阻力h局 • 现以风流突然扩大为例分析局部阻力的计算。 设空气自小断面Sl流到大断面S2,小断面风 速为v1,到大断面风速必然降为v2,这时得 到的局部阻力并换算后计算公式为:
2 施工通风计算
• 施工通风计算的目的是选择通风机; • 确定通风机型号和轴功率的主要依据是: • 风量大小; • 风压大小。
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(一)风量计算
• (1)按洞内同时工作的最多人数所需要的 风量计算:
隧道施工通风环境卫生标准及风量计算
隧道施工通风环境卫生标准及风量计算根据中华人民共和国行业标准——《公路隧道施工技术规范》(JTJ042-94)第11.3.1款规定及参照有关其他行业标准,对隧道内施工作业环境应符合下列卫生标准:1、坑道中的氧气含量按体积比不低于20%;2、粉尘浓度:每立方米空气中含有10%以上游离二氧化硅的粉尘不大于2mg;含有10%以下游离二氧化硅的水泥粉尘不大于6mg;二氧化硅含量在10%以下,不含有毒物质的矿物性和动植物性的粉尘不大于10mg;3、有害气体:1)一氧化碳:不大于30mg/m3;当施工人员进入开挖工作面检查时,浓度可为100mg/m3,但必须在30min~35min 内降至30mg/m3;2)二氧化碳:按体积不超过0.5%;3)氮氧化物换算成二氧化氮控制在5mg/m3以下;4、隧道内气温不得超过280C;5、隧道施工时,供给每人的新鲜空气量不低于3m3/min,采用内燃机械作业时,1Kw的供风量不小于3m3/min;6、隧道开挖时全断面风速不小于0.15m/s,坑道内不小于0.25m/s;10.2风量计算风量计算:(按排除炮烟计算)Q=2.25/T 3√G(AL)2×φ×b/ P2Q----工作面通风量m3/min;T----通风时间min;取T=15 minG----同时爆破的炸药量Kg;取G=270KgA----掘进巷道的断面积m2 取A=90m2L----巷道全长或临界长度m;巷道全长3000米;φ----淋水系数,取φ=0.6;b----炸药爆炸时有害气体生成量,煤层中爆破取100,岩层中爆破取40;P----风筒漏风系数;P100----百米漏风系数,取2%长距离隧道掘进时,炮烟在巷道流动过程中,与巷道内的空气混合,在未到达巷道出口时已被稀释到允许浓度,从工作面至炮烟稀释到允许浓度的距离称为临界长度,在这种情况下,公式中应用临界长度代入计算。
L=12.5GbK/AP2P==1/1-L/100P100×2%=1/1-3000/100×2%=2.5K----紊流扩散系数l----风筒口距工作面长度D----风筒直径l=4√A=4√90=38ml/2D=38/2×1.2=15.8,查表K=0.67L=12.5×270×40×0.67/90×2.52=160.8m 则:Q=2.25/15×270(90×160.8)2×0.6×40/2.52=902m3/min二、按排出粉尘计算风量Q=VAV----排尘风速 9---18 m/minQ= 9---18*90=810---1620m3/min三、按施工隧道隧洞内的最多人数计算风量Q=4NN----洞内施工最多人数Q=4×60=240 m3/min四、按最低允许风速计算风量Q=VAQ=15×90=1350 m3/min五、稀释和排除内燃机废气计算风量Q=TiKNiQ----工作面通风量m3/minK----功率通风计算系数;我国暂行规定为 2.8~3.0m3/minHPNi----工作面内柴油设备总台数;Ni----各台柴油设备的额定功率HP;Ti----柴油机利用系数;。
隧道通风计算书算例
第四章 隧道通风计算一、隧道需风量计算1.隧道通风的基本参数:道路等级: 一级公路,单洞双车道; 计算行车速度: 60/t v km h =;空气密度: 31.20/;kg m ρ= 隧道坡度: 1 2.20%i = 隧道的断面面积: 262.45r A m =; 隧道的轮廓周长: 30.74S m =; 隧道当量直径: 4/8.13;r r D A S m == 设计交通量:近期(2020年):12000辆/日(标准车) 远期(2030年):24000辆/日(标准车)高峰小时交通量按日交通量的14%计算交通组成(上行线)汽油车:小型客车15%,小型货车18%,中型货车24% 柴油车:中型货车24%,大型客车13%,大型货车6% 隧道内平均气温: 020;m t C = 2.确定CO 排放量(1)取C O基准排放量为(按每年1.5%递减)(1995年30.01/CO q m km =•辆):30.0069/CO q m km =•近辆; 30.0059/CO q m km =•远辆(2)考虑CO 的车况系数:1.0。
(3)依据规范,分别考虑工况车速60 km /h,40 km/h,20 km /h,10 km/h (阻滞)。
不同工况下的速度修正系数iv f 和车密度修正系数d f 如表1-1所示。
不同工况车速iv f 、d f 值 表1-1(4平均海拔高度:(1309.781271.72)/21290.75H m =+=, 1.520h f =; (5)考虑C O的车型系数如表1-2所示。
考虑CO 的车型系数 表1-22020年:高峰小时交通量为12000×14%×0.5=840(辆•中型车/高峰小时) 其中汽油车:小型客车126,小型货车151,中型货车201。
柴油车:中型货车201,大型客车110,大型货车512030年:高峰小时交通量为24000×14%×0.5=1680(辆•中型车/高峰小时) 其中:汽油车:小型客车252,小型货车302,中型货车403。
隧道施工通风压入式通风计算方法
2、通风计算【2009-6-10 】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炸药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二Max (Q1 , Q2,Q3,Q4),再考虑风管的损失率(百米漏风率B),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=80m 2(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:© =1800mm管道百米漏风率:B =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:Q 1=3 k m=3 X1.25 X6O=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3m 3/mink —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炸药量所产生的有害气体到允许的浓度,计算:Q2=V1 —(KVJ+1/ V2)1Zt=V1 [1 —(kV2)1Zt] =551 m 3/min式中V1 —一次爆破产生的炮烟体积V仁S x Ls =80 x72.6=5808 m 3S-一次开挖的断面面积,按80m 2Ls —炮烟抛掷长度,按经验公式Ls=15+G/5=15+288/5=72.6mG —同时爆破的炸药消耗量,G=288kgV2 —一次爆破产生的有害气体体积V2二a G=40 X10-3x288=11.52 m 3a—单位重炸药爆破产生的有害气体换算成CO 的体积,40L/kgK—CO允许浓度,取100ppm,换算为1 X10-4 m3t—通风时间,取30min③按洞内允许最低风速,计算:Q3=60 V S=60 X0.15 X8O=72O m 3/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。
隧道施工通风计算
隧道施工通风计算妹子娘冲斜井长2686m,大里程最长达1100m,其压入式通风距离最长可达3736m。
以妹子娘冲斜井大里程方向作为控制标准,若此工作面能达到要求,则其余工作面均可。
4.3.1 计算参数表 4.1 通风计算参数计算参数符号量值计算开挖断面积S130.19 m2一次开挖最大长度L p 3.5m一次爆破用药量G319.97kg洞内同时工作的最多人数m150 人内燃机功率N173kW洞内最大内燃机数量n7台通风管直径Φ 1.8m风管百米漏风率P100 1.25%漏风系数P0.019风量备用系数k 1.15炮烟抛掷长度L S78.79m空气密度1.2kg/m 3风管弯曲处曲率半径R50m风管拐角120o转弯管道风速vs20m/s风管直径D 1.8m风道摩擦阻力系数3 104kg s2/m3风道长度L3736m4.3.2 需风量计算(1)需风量的计算风量计算从四个方面予以考虑,即按洞内要求最低风速计算得Q1;按洞內最多工作人员数计算得Q2;按排除爆破炮烟计算得Q3;按稀释内燃机废气计算得Q4。
1)最低风速需风量Q1Q1 60 v s 4-1)式中: Q 1 ——最低风速需风量 v ——《铁隧规》要求最小风速,取 0.15m/s60—— 1min=60s 2) 按洞内最多工作人员数计算得 Q 2 Q 2 q k m 式中: Q 2 ——隧道内作业人员总需风量 q ——一般标准每人每分钟需要新鲜空气量 3m 3/人 3) 按排除爆破炮烟计算得 4-2)又有Q 3L sG v 1 s 4-3)4-4) 4-5) 4-6)v 2 a L s 15 式中: Q 3 ——排除爆破烟尘需风量 每次爆破产生的炮烟体积 每次爆破产生的有害气体G/5 v 2a ——单位重炸药爆破产生的有害气体换算成的 CO 体积,取 0.04m 3/kg k 100 ——允许浓度值,取 100ppm4) 按稀释内燃机作业废气计算得 Q 4 nQ4 1 k0 Ni式中: Q 4 ——内燃机械作业所需风量 单位功率内燃机作业所需风量,取 3m 3/(min.kW )4-7)k 0 5) 隧道需风量 Q 计 : Q 计 max Q 1,Q 2 ,Q 3,Q 4 故正洞工作面需风量由稀释内燃机作业废气控制,需风量为: (2)考虑漏风的风量计算 通风机的供风量除满足上述计算的需要风量外,还应考虑漏失的风量 最长状态下的漏风系数 )。
隧道通风计算方案
隧道施工通风设计计算书一、计算说明根据各工区施工中所需要的通风风量,考虑各工区不同长度通风管道的漏风以及压力损失,再进行通风机功率计算,最后选定各工区通风机型号。
主要以压入式通风为主,必要时采用巷道式通风,其中各项计算参数的取值根据以往经验取得,实际施工中应根据现场实测结果对相关参数进行校核和优化。
二、主要计算参数Ⅲ级围岩开挖进尺2.7m,断面面积110m2,炸药用量0.87kg/m3。
Ⅳ级围岩开挖进尺1.0m,断面面积137.2m2,炸药用量0.47kg/m3。
工作面最多人数取50人(钻爆15人,初支15人,二衬20人)。
作业人员供风量q=3m3/人.min,爆破通风时间t=30min,通风管道直径1.5m。
各机械功率为:装渣机165kW,20t自卸汽车180kW。
管道百米平均漏风率β=1.5%,管道达西系数λ=0.015,空气密度ρ=1.2kg/m3,隧道通风需要的最低风速0.15m/s。
三、计算过程1.1 工作面风量(1)按洞内同一时间内爆破使用的最多炸药用量计算风量Ⅲ级围岩,单位炸药用量0.87kg/m3,循环进尺量2.7m,开挖断面积A=110m2,则一次爆破炸药用量G1=0.87×110×2.7=258.39kg炮烟抛掷长度L01=15+G1/5=15+258.39/5=66.68mⅣ级围岩,单位炸药用量0.47kg/m3,循环进尺量1.0m,开挖断面积A=137.2m2,则一次爆破炸药用量G2=0.47×137.2×1.0=64.48kg炮烟抛掷长度L02=15+G2/5=15+64.48/5=27.90m取爆破后通风时间t=30min,压入式通风工作面要求新鲜风量计算公式,即B.H.伏洛宁公式:Q1Q=625.15 m3/min代入后计算可得Q1=1max(2)按洞内最大工作人数计算需风量洞内最多工作人数m按50人计,平均每人需风量q取3m3/人·min,取风量备用系数k=1.2Q 2=q·k·m=3×1.2×50=180m 3/min(3)按最低风速要求计算需风量洞内允许最低风速取0.15m/sQ 31=V·S×60=0.15×110×60=990m 3/minQ 32=V·S×60=0.15×137.2×60=1234.8m 3/min故Q 3=Q 3max =1234.8 m 3/min(4)按稀释内燃设备废气计算需风量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:41Ni i i Q T KN ==∑式中: K-功率通风计算系数,取3.0 m 3/minNi-各台柴油机械设备的功率Ti-利用率系数洞内作业车辆及性能参数分别如下:洞内作业车辆按装载机1台,自卸汽车2台(实车1台,空车1台)。
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=5人;k- 风量备用系数,取k=1.2 ;由此得Q仁qmk=4 50X 1.2=240m3/min;2.2.2 按稀释内燃设备废气计算工作面风量Q2=K1K2N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2 N=623kW/隧道洞内内燃机在出渣时,有ZLC50则卸式装载机一台(145KVy、日立250挖机一台(功率122),以及CQ126仃自卸汽车4台(两台满载99KW 两台空载79KVy。
内燃机每千瓦需要风量3m3/min;Q2=3K1K22 N=897m/3 min 2.2.3 按允许最低平均风速计算Q3=60AV;A- 隧道开挖断面面积,取A=50 m2;V- 允许最小风速,取V= 0.15m/s;Q3=60AV=6区50X 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=5(X 3.5 X 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/mi n;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- p) l /10 姨姨0 =1.62 , ( p=0.017, L=2800m);。
隧道施工通风压入式通风计算方法
2、通风计算【2009-6-10】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炸药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: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/mink—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炸药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 m3S-一次开挖的断面面积,按80m2Ls-炮烟抛掷长度,按经验公式Ls=15+G/5=15+288/5=72.6mG-同时爆破的炸药消耗量,G=288kgV2-一次爆破产生的有害气体体积V2=a·G=40×10-3×288=11.52 m3a—单位重炸药爆破产生的有害气体换算成CO的体积,40L/kgK— CO允许浓度,取100ppm,换算为1×10-4 m3t—通风时间,取30min③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/sS—开挖断面积,80m260—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。
隧道通风方案,通风计算
1105m3/min。
进口方向:正洞通过斜井井口大功率风机送风到储风室,再由风室
处设的轴流风机进口方向通风。根据施工安排单洞掘进最大长度为
L=2465m。
正洞风管漏风系数=1.404,(β=0.015, L=2465m)
通风机供风量Q供=Pc×Q; 则:正洞进口方向Qmax=1.404×1105=1551.42m3/min,取: 1552m3/min。
Q = V / K(m3/min),其中V = ∑βP 式中:β——式内燃机产生有害气体,按照有净化装置机械产生的CO 气体为0.09×10-3(m3/min·kw);
P—内燃机功率,P = 982 kw; K—允许浓度0.008%。 计算得:Q = V / K =(0.09×10-3×982)/0.008%
式中:Q—风机供风量
H—风机工作风压
η—风机工作效率,取80%
K—功率储备系数,取1.05
W出口=1429×1547×1.05/(60×η)/1000=49kW;
W进口=1552×2372×1.05/(60×η)/1000=81kW;
故所需风机功率为:出口49 kW;进口81kW。
经综合计算,所需条件见表3。 表3 综合计算统计表
由于通风距离长,洞内回流风阻大,射流风机安装位置在风流需要
导向处,如斜井口与正洞交汇处,横通道处,其它在洞内间隔600m安
装一台。洞内风室及通风管布设见图。
4、风量计算
①按洞内同时工作的最多人数计算 Q1=qmk(m3/min) q-每人每分钟呼吸所需空气量q=4m3/min·人
m-同时工作人数,斜井、单线单洞正洞取m=60人,
蒙河铁路屏边隧道斜井
通风方案
1、工程概况
隧道通风计算
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)。
3.3.2.6.1通风风量计算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=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)=1.64Ф-淋水系数;Ф=0.3b-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=1154m 3/min考虑系统漏风,故风机量Q=1154×1.64=1892m 3/min④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:32232264.1403.037007.1161.4383025.225.2⨯⨯⨯⨯==)()(开p b AL G t Q φ32225.2p bAL G t Q φ)(开=式中: K-功率通风计算系数,我国暂行规定为2.8~3.0m 3/minNi-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。
隧道通风计算
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。
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=;由此得Q1=qmk=4×50×=240m3/min;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=;内燃机功率工作系数K2=;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/min按允许最低平均风速计算Q3=60AV;A- 隧道开挖断面面积,取A=50 m2;V- 允许最小风速,取V= s;Q3=60AV=60×50×=450m3/min;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=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,正洞炸药用量取m3,则G=50××=;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=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 =,(β=,L=2800m);通风机供风量Q 供=Pc Q4;则Q 供=×1137=1842m3/min,取:2000m3/min。
隧道施工通风方式及计算
口,经排风管路排至洞外。
负压排风混合式通风示意图
(1-排风机;2-排风管路;3-污浊空气; 4-新鲜空气;5-送风管路;6-送风机)
正压排风混合式通风示意图
(1-排风管路;2-排风机;3-污浊空气;
4-新鲜空气;5-送风管路;6-送风机)
4、并用式
送风式和排风式同时使用,构成并用式。同样,并用式也负压排风并
负压排风式通风示意图
正压排风式通风示意图
(1-风机;2-送风管路;3-污浊空气;4-新鲜空气) (1-排风管路;2-风机;3-污浊空气;4-新鲜空气)
3、混合式
混合式由送风式和排风另一种为正压排风混合式。在风机的作用下,
新鲜空气从洞外进入隧道,流向送风机的入口并进入送风管路,经 送风管路送到掌子面;污浊空气从掌子面由隧道流向排风管路的入
正压排风并用式通风示意图
(1-排风管路;2-排风机;3-污浊空气; 4-新鲜空气;5-送风管路;6-送风机)
5、巷道式
巷道式分为射流巷道式和主扇巷道式。 射流巷道通风是利用射流风机的增压作用,在平行双洞和横通道组成的通道中 形成主风流,使新鲜空气从一个洞进入,流进横通道时,通过送风管道将新鲜空气 送到工作面;污浊空气从工作面流回横通道,再从另一个洞流出,这种通风方式不 需要主扇、风机房、风道和风门,也不需要很长的送风管路。 主扇巷道式是在主扇作用下,新风从一个隧道进入,污浊空气从另一个隧道排 出。新风有送风管路送到掌子面。
qCH4—工作面瓦斯涌出量(m3/min); Ca—工作面允许瓦斯浓度,取1%; C0—送入工作面的风流中瓦斯的浓度; K —瓦斯涌出不均衡系数,K=1.5~2。
(三)通风方式 通风基本规定
(1)隧道施工独头掘进长度超过150m时,应采用机械通风, 并配置相应的通风机械。 (2)通风机的功率与通风管的直径应根据掘进长度、运输 方式、断面大小和通风方式等计算确定,并宜选用大直径风管和风 盘风压可调式高效节能低噪型多级风机。 (3)当通风管较长,需要提高风压时,可采用多台通风机 串联;巷道式通风可采用通风机并联。串联或并联的通风机应采用同 一型号。 (4)隧道施工作业时,应对粉尘浓度、有害气体含量和噪 声进行监测。监侧仪器主要采用粉尘检测仪、噪声计、瓦斯测定仪、 气体检测仪等。
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隧道施工通风计算
一、规范规定
《铁路隧道施工规范》(TB10204-2002)规定:
⑴空气中氧气含量,按体积计不得小于20%。
⑵粉尘容许浓度,每立方米空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg。
⑶瓦斯隧道装药爆破时,爆破地点20m内,风流中瓦斯浓度必须小于0.5%;总回风道风流中瓦斯浓度应小于0.75%;开挖面瓦斯浓度大于1.5%时,所有人员必须撤至安全地点。
防止瓦斯积聚的风速不宜小于1m/s。
⑷有害气体最高容许浓度:
①一氧化碳最高容许浓度为30mg/m3;在特殊情况下,施工人员必须进入工作面时,浓度可为100mg/m3;但工作时间不得大于30min。
②二氧化碳按体积计不得大于0.5%。
)为5mg/m3。
③氮氧化物(换算成NO
2
⑸隧道内气温不得高于28℃。
⑹隧道内噪声不得大于90dB。
⑺隧道施工通风应能提供洞内各项作业所需的最小风量,每人应供应新鲜空气3m3/min,采用内燃机械时,供风量不宜小于3m3/(min·kW)。
⑺隧道施工通风的风速,全断面开挖时不应小于0.15m/s,在分部开挖的坑道中不应小于0.25m/s。
⑼每100m平均漏风率不应大于2%。
二、通风方案的确定
隧道施工通风主要采用机械通风,其通风方式按风道类型一般分为巷道式和管道式两种,其中后者按送风方式不同又可分为压入式、吸出式和混合式三种。
它们各有其优缺点(见表1)。
表1 几种管道式通风方案的比较
综合考虑隧道独头掘进长度、断面大小、开挖方法、出渣运输方式、设备条件等因素,通过分析比较,确定压入式通风较为适合无轨运输施工,可使足够的新鲜空气能很快被送至工作面,实现快速掘进。
三、风量计算
⑴按洞内同时工作的最多人数计算风量:
k m q Q ⨯⨯= q —每人每分钟呼吸所需新鲜空气量,取4.0m 3/min ;
m —洞内同时工作的最多人数,50人;
k —风量备用系数,取1.15。
计算得:Q =230m 3/min
⑵按排出炮烟计算风量:
计算方法一:
t Al Gb Q 0
5-=
G —同时爆破的炸药消耗量,q l A G ⨯⨯=,得100.2kg ;
A —掘进面积,26m 2
;
l —循环进尺,4.0m ; q —单位耗炸药量,1.7kg/m 3
;
b —炸药爆炸时有害气体生成量,取40 m 3/kg ; t —通风时间,取40min ; 0l —炮眼抛掷长度,5/150G l += ,得50.36m 。
计算得:Q =230m 3/min 计算方法二:
32
2)(25.2p b Al G t Q ⋅Φ=临界 t —通风时间,取40min ; b —炸药爆炸时有害气体生成量,取40m 3/kg ; Φ—淋水系数,取0.3; A —掘进面积,26m 2; l —循环进尺,4.0m ; q —单位耗炸药量,1.7kg/m 3; G —同时爆破的炸药消耗量,q l A G ⨯⨯=,得100.2kg ; L —通风距离,1100m ; 100P —百米漏风率,取2%; P —漏风系数,10010011P L P -=,得P =1.23 k —紊流扩散系数,取风管口至工作面的距离等于风流的有效射程,即A s 4==35m ,风管直径d =1.8m ,
d s 2=9.7,查表得k =0.53; 临界l —隧道爆破临界长度,25.12Ap Gbk l =临界,得临界l =788m 。
计算得:Q =230m 3/min
⑶按允许最低风速计算风量: A V Q ⨯⨯=60
V —工作面最小风速,全断面开挖取0.15m/s ,分部开挖取0.25m/s ,瓦斯。