隧道施工通风设计

1、课程名称：隧道工程设计题目：隧道施工通风设计院系：专业：年级：姓名：指导教师：课程设计任务书专业姓名学号开题日期：年月日完成日期：年月日题目隧道施工通风设计一、设计的目的掌握隧道通风设计过程。二、设计的内容及要求根据提供的隧道工程.确定需风量：确定风压：诜择风机：讲行风机及风管布置。三、指导教师评语四、成绩指导教师（签章）.设计资料1工程概况雅狰江两河I【交通】程5#公路起了电站左岸交通.1：界1#公路，高程2662721%沿雅寿江左点逆流向上，设特长隧道(即2#隧道，长3143nl,其中进口段开挖1780m.开挖断面积效穿越左岸枢纽_L程区至电站,上游灰大河左岸建辖11#公路，终点高界为2即

2、7成皿路线全长4,0728kin.该工程具备以下特点：(1)施L区域处广高原地区，海拔一度达到17(X)nh丁一道进口段为连续长大上坡，最大地度达到6.8%隧道进口与合同桩号标高差达到108mr施匚通风极为困(3)工程所在一地区电力不足，需果用H发电施工02排烟用风隧道在施工过程中是一个相对密闭的容器，由于开挖爆破、设备抻放、喷塔支护等原因产生大量的烟尘无法自然排放r进而导致设备故障率高、施工人员职业病高发和能见度极差等种种问题，因此必须采用人为方式进行通风井烟，以改善隧道:作环境，降低安全风险.根据雅碧江两河口交通.程5#公路2井隧道进口段施工方案可知，隧道开挖深度为178011b隧道内施人

3、员最多为犯人，开挖面每次爆破炸药量为。耶匕实施通风排烟措施的目的在于保障)6工人员能有充足新鲜空气、懒破后30min内距开挖面100m内无烟尘且隧道断面最小风速不低丁0.15m/s,根据衬砌台车的通过空间，风管选用3X3普遍涤纶布软式风管，风管曲径中13001nme因此计算参数为；(1)洞内同时工作最多人数30人，断面最小风速即15口吐(3)成年人呼吸需要空气为00381m3Amih(4)风管直径为13。0nlm(5)风管平均百米漏风率5%t风管摩极阻力系数26000以每次爆破用炸药量川二048人(7)爆破后F=30nun内明开挖断面=100m内无他健道工作断面4二90m。(9)最大掘进深度4

4、壮=1780m,则风管长度.=陋工=1780m(前端也开挖断面30g主机距洞口30in).二.设计要求针对以上工程，进行2#隧道进口不同长度施工通风设计，要求采用风道压入式通风方式，进行风量计算、风压计算，以此为依据，进行风机选择(根据网上调研等方式)以及风机及风管的布置(风管可自选，不一定按所给资料)。隧道深度：2260m三.设计内容1.风量计算隧道施工通风计算按照下列几个方面计算取其中最大值，在考虑漏风因素进行调整，并加备用系数后，作为选择风机的依据。(1)按洞内同时工作的最多人数计算：Q=kmq式中：Q：所需风量(m3/min)k：风量备用系数，常取1.1m：洞内同时工作的最多人数，本设

5、计为30人。q：洞内每人每分钟需要新鲜空气量，取3m3/ming人计算得：Q=kmq=1.1303-99m3/min(2)按同时爆破的最多炸药量计算：本设计选用压入式通风，则计算公式为：Q=7.83AS2L2t式中：S：坑道断面面积(m2),90。A：同时爆破的炸药量,0.48t。t:爆破后的通风时间30min。L:爆破后的炮烟扩散长度，100米。计算得：Q=734809021002-880.8(m3/min)30(4)按洞内允许最下风速计算:Q=60vs式中：v:洞内允许最小风速，0.15m/s。S:坑道断面面积，90m2。计算得：Q=60vs=600.1590=810m3/min综上，取计

6、算结果最大值Q=880.8m3/min为所需风量。2.漏风计算(1)通风机的供风量除满足上述条件计算所需的风量外，还需考虑漏失的风量，即：Q供=PQ式中：Q:上述计算结果最大值P：漏风系数。由送风距离及每百米漏风率计算得出。由设计资料知，L管=2260m每百米漏风率为1.5%,则送风距离内漏风量为：22600.015=0.339100则漏风系数为：P=1,0.339=1.339计算得：Q供=PQ=1.339父880.8=1179m3/min(2)由于隧道所处高原地区，大气压强降低，需要进行风量修正：100Ph式中：Qh:高山修正后的供风量(m3/min)Ph:高山地区大气压(kpa),从下表取

7、值。Qn：正常大气压下供风量，即上述计算所得Q供。海拔高度与大气压关系表海拔高度(m)2600270028002900大气压强(kpa)71.770.669.568.3隧道修建于海拔2700m高处，查得Ph=69.5kpa1001003计算得：QhQn1179=1697m/minhRn69.53.风压计算通风过程中，要克服风流沿途阻力，保证将所需风量送到洞内，并达到规定速度，必须有一定风压，需确定通风机本身应具备多大压力才能满足通风需要。气流所受阻力有摩擦力，局部阻力及正面阻力，即：h总、=h摩+Zh局+h正(1)摩擦阻力根据流体力学达西公式导出隧道通风摩擦阻力公式：,二LUQ2hS3式中：0

8、f:摩擦阻力系数，=史，其中人为达西系数，尸为空气重度8gL:风管长度U:风道周长Q:风道流量，上述计算值QhS:风管面积查表得知a=0.0012,风道周长U=nd=3.14父1.3=4.082n,风管面积二d22S=1.33m2,L管=2260m计算得：416972.|UQ20.001222604.082()2摩擦阻力：h=-=60-=3763.3PaS31.333(2)局部阻力风流经过风管某些局部地点(断面扩大获缩小，拐弯等)，速度方向发生突然变化导致风流本身剧烈变化，由此产生风流阻力：Q2h=0.612S2式中：之局部阻力系数，查表得，其他符号同上。查得局部阻力系数亡=0.46,计算得(

9、)2h局=0.612-0.46父60,=127.3Pa1.332(3)正面阻力通风面积受阻时，受阻区域会出现风断面减小在增大这一现象，会增加风流阻力：h正=0.61#SmQ3(s-sm)3式中：邛：正面阻力系数，列车运行时取1.5Sm:阻塞物最大迎风面积(m2)其他符号同上以普速列车为计算对象，查询机车规范，其最大迎风面积为16.32m2,计算得：h=0.6121.5r=107.9Pa(90-16.32)3卜总=卜摩+h局+h正=3763.3+127.3+107.9=3998.5Pa综上，即通风机压力h机至h总=3998.5Pa。4 .通风机选择通风机规格Q机21.1Qh=1.俨1697=1866.7m3/min,通风机压力h机占ph总(P：漏风系数)=1.339父3998.5=5354PaMPa,在隧道施工通风中主要采用轴流式通风机，根据上述规格要求，选取九庆SDF-11.2型隧道风机，具风量为834m3/min,风压686Pa,