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／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=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=Pc Q4；

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

2.2.6 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×km

δ：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×qn

qn：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×k2

N：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=184 m3/min。