隧道施工通风实例方案资料

1、一、施工通风设计的原则、设计依据与参数1施工通风设计的原则(1)适当提高工作面的供风标准。在风量计算中各参数选取时宜坚持增加风量的取值 倾向。(2)风量的增加必然导致管道损失增加。电能消耗增加。为节约电能，必需采用较大 直径的通风管道。但管道直径增大也要求较大的斜井断面满足安装管道的要求，导致工 程量及投资增加。这必须权衡这两个方面作较优的选择。为此，建议正洞和斜井中的通 风管道直径为少1.8m。(3)为了实现较好的节能降耗的效果，尽量采用双级调速轴流式通风机。当要求风量 大时，风机以高转速运行；当要求风量较低时，风机可以较低转速运行。(4)为降低设备购量和便于管理，同一标段的各工区配置的设备

2、型号规格不宜过多、 过杂。射流风机的数量亦不宜过多。(5)坚持“以人为本”、改善环境、确保安全、节约能源、节约投资的设计原则。2设计依据及参数(1)铁道部铁路隧道施工标准TB10204-2002(2)正洞全断面开挖，有效爆破深度取4.0m, 3座隧道的开挖面积相同，/I = 132m2；斜井和平导的最大循环进尺取3.0m,斜井开挖面积取A制=42nf,平导A斜=25.8nf。(3)单位体积岩石炸药用量：全断面开挖取1.3kg/n?；斜井或导洞开挖取1.5kg/m(4)排除炮烟通风时间：全断面开挖取30min,平导和斜井均取15min；(5)软管仃米漏风率，取40 = 1.0%2.0%之间；(6

3、)巷道通风时风门等漏风率取1.5%；洞内柴油机采用安装废气净化装置后的用风指标取4.0m3/min kW ；(8)取管道的沿程摩擦阻力系数即达西系数 =0.0120.015；(9)对自卸汽车汽车内进行设计标准车速为10km/h,具有5左右的坡度或者出现路 面不平整时，车速为5km/h,二、施工通风的工作面风计算1正洞施工通风风量计算(1)按施工隧洞内的最多人数计算风量洞内每人每分钟需要新鲜空气量按q =3 mVmin,风量备用系k=1.2,同时最多工作 人数按m=60人计算。则Q=k-m - p- 1.2x60 x3=216m /min(2)按最低允许风速计算风量按最低允许风速v=0.15nV

4、s，则工作面风量：22=60V- 5=60 x0.15x132=1188 m3/min(3)按洞内同一时间内爆破使用的最多炸药用量计算风量单位炸药用量1.3kg/m3,循环进尺量3.5m。开挖断面积A=132nf,则一次爆破炸药 用量 G=1.3x(132x4.0)=686.4kgo炮烟抛掷长度：Lo= 15+G/5= 15+686,4/5= 152.3m取爆破后通风时间仁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：7 8 /7 X /03 = - #G(44)2 = - /686.4x(132xl52.3)2 = 1696n?/min从从以上计算结果比较，按排

5、除炮烟计算风量是所有计算风量中最大的，工作面的 设计风量暂取排除炮烟风量。=1设6mmin。平均风速:_ 1635m3/minA 132m2 x60=0.21m/so2斜井施工所需的风量(1)按施工隧洞内的最多人数计算风量洞内每人每分钟需要新鲜空气量按q =3 m3/min,风量备用系A-1.2,同时最多工作 人数按7=50人计算。贝IJQ=k- nvp= 1.2x50 x3= 180m3/min(2)按最低允许风速计算风量按最低允许风速u=0.15m/s,则工作面风量：(2=60V =60 x0,15x40=360 m3/min(3)按洞内同一时间内爆破使用的最多炸药用量计算风量平导及斜井开

6、挖断面取42m2,单位炸药用量ISkg/nE最大循环进尺量3.0m, 一 次爆破炸药用量G=l. 5X(42X30)=189kg。炮烟抛掷长度315+G/5=15+189/5=52.8m,取爆破后通风时间r=15mino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：Q =也心丫 =上 #189x(42x52.8)2 =508m3/mint1从各种计算结果比较，按稀释炮烟的计算风量是所有计算风量中最大的，工作面的 设计风量取量2=507m3/min平均风速：Q 508m*/min 八 ,u = =5=0.202m/s oA 42rrr x 603、平导施工所需的风量(1)按施工

7、隧洞内的最多人数计算风量洞内每人每分钟需要新鲜空气量按q =3 m3/min,风量备用系A-1.2,同时最多工作 人数按7=50人计算。贝IJ/?= 1.2x50 x3=180m Vmin(2)按最低允许风速计算风量按最低允许风速u=0.15ni/s,则工作面风量：0=6060 x0.15x25.8=232 m3/min(3)按洞内同一时间内爆破使用的最多炸药用量计算风量平导及斜井开挖断面取25.8m2,单位炸药用量1.5kg/m3,最大循环进尺量3.0m, 一 次爆破炸药用量 G=1.5X(25.8X3.0)=116.1kgo炮烟抛掷长度Lo=15+G/5=15+116.1/5=38.2m,

8、取爆破后通风时间仁15min。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：Q =和(4“ = 3/116.1X (25.8 X 38.2)2 =252m3/min从各种计算结果比较，按稀释炮烟的计算风量是所有计算风量中最大的，工作面的 设计风量暂取量2=252m3/mino平均风速：Q 252m/min _.u = =；=0.16nvs。A 25.8m2 x 60平导和斜井开挖断面积小，进入正洞施工后处于施工的后面面，其通风距离短，通 风量小于正洞施工通风量，故在以后计算中，只计算正洞施工通风量，只要正洞满足风 量要求，便能保证平导和斜井风量。三、施工通风的工作面风量计算及

9、风机选择（一）、坡白山隧道通风方案坡白山隧道施工工区划分及计划施工长度如表lo隧道施工通风采用压入式通风。表1通风设计距离一览表隧道名称工区施工正洞长度（m）最大通风距离（m）坡白山隧道进口工区17151715出口工区171517151、风机的供风量按稀释内燃设备废气的要求来确定。假设采用24t VoLvo自卸汽车出硝i,装机功率225kW。车辆在洞内行驶速度10kni/h, 考虑到隧洞较长时，每辆车装喳循环时间为5min。采用ZL50型装载机装磴，其功率为150kWo重车的负荷率为0.8,空车的负荷率0.3,装载机的负荷率0.7,所有设备的利 用率0.8。则重车的行车间距为:时速 lOkm/

10、h：AL =lOkni/hxlOOO60 x 5 min = 833m洞内最大掘进长度1715m,洞内重车数量：h,=1715/833=2.06,取尸2辆，空车数量取2=2辆装运砧作业工序中内燃设备的实际使用功率分别为: =你车.仄+可装我机力,小=225 X2X0.8X0.8 +225X2X0.3X0.8+ 150X0.7 X 0.8=480kW取单位功率的风量供给系数为4.0m3/kW.min,则当通风长度为1715时,，按稀释内 燃机废气计算，压入式风机的供风量应分别为：Q = 4.0 x Z N =4.0 X 480=1920m3/min隧道内风速：y =Q/A= 1920/132/6

11、0=0.24ni/s平均百米漏风率oo和摩擦阻力系数。与管道的材质、直径联接形式、表面状况、 制造及安装维护的质量密切相关，只有通过大量工程试验，才能获得较为准确的数值。 我国所有的通风系统设计文献只能提供直径800mm以下通风管道的技术性能数据。对 特长隧洞使用的新型大直径管道，目前尚无确切的实测数据。根据秦岭II线平导和长梁 山隧洞进口段分别对DSR系列（I）1.3m和61.5m直径软风管现场测试分析，在设计中可 取分别取4oo=(LlL5)%,或尸=(L52。), A =0.012-0.015 或当夕=llkg/n?时， =1.8X 103-2.25X 10-3kg/m3o对于小L8软风

12、管，平均百米漏风率在心2=(1.0-2。）之间取值，故可取1.25%,则漏风系数为:Pl =I 1715 1.25100 100=1.273当通风长度1715m时。，漏风系数Pl=L273,按排除炮烟时风机风量0, = PLQn = 1.273 X 1696=2159m3/min通风机的供风量：Q=minQ、Q=2159m/min2、风压的确定由流体力学的沿程阻力公式可导出摩擦阻力系数：8式中，2沿程阻力系数，乂称达西系数，2=0.0120.015； p气体密度(kg/nf)。取 p=L20kg/m3o. 二全=(0.012 0.015) x 1.20 =a 8002.25) X 10 3 k

13、g/m3 TOC o 1-5 h z 88J通风长度为1715m,隧洞计算风量2159 m3/min,管道通风长1750m,取管道直径 3.6m,摩擦阻力系数a =2.025X10-3kg/m3,管道漏风系数丹=L273,取通风机设计风 量g=2250m3/min(37.5m3/s),管道风阻力系数:口 6.5aL 6.5x0.001915x1715s= 1.130Ns*7mD51.85工作面风量为 n 2250 =二= 1767.5 m3/min(29.4m3/s) Pl 1.273沿程摩擦通风阻力损失hf = R.Q0Q =1.13x29.4x37.5= 1248Pa3、风机选型可选用天津

14、市通创风机有限公司生产的152BD-2SE132型对旋式通风机。设计风量 22500m3/min,全压2300Pa,电动机功率2x66kW,双级调速。在隧道进出口工区各设 一台进行压入式通风。也可选用山西侯马鑫丰康风机有限公司生产的SDF(B)-Nol4型隧道专用风机，可无 级变速。设计风量13993013m3/min,风压4733200Pa,电动机功率2x75kW,可变 频软启动，无极变速。在隧道进出口工区各设一台进行压入式通风。(二)、高青隧道通风方案施工通风根据不同施工阶段的工区划分及长大隧道的施工经验，采用压入式通风。各隧道通风设计距离见表2通风设计距离一览表。表2通风设计距离一览表隧

15、道名称工区斜井、横洞、平导长度(m)施工正洞长度(m)最大通风距离(m)高青隧道进口工区37443744斜井工区88035652841出口工区364436441、进口(出口)工区由于进口工区和出口工区最大通风距离仅差100m,所以可将二工区通风设备进行 相同配置。(1)风机的供风量按稀释内燃设备废气的要求来确定假设采用24t VoLvo自卸汽车出造，装机功率225kW。车辆在洞内行驶速度10kni/h, 考虑到隧洞较长时，每辆车装硝循环时间为5min。采用ZL50型装载机装喳，其功率为 150kWo重车的负荷率为0.8,空车的负荷率0.3,装载机的负荷率0.7,所有设备的利 用率08。行车时速

16、为10km/h时，重车的行车间距为：833mo洞内最大掘进长度3744m,洞内重车数量：产3744/833=4.49,取口=4辆，空车数量取“2=3辆装运磴作业工序中内燃设备的实际使用功率分别为：N =御军 7 % + N装蚊风 7 彷=225 X 4 X 0.8 X 0.8 + 225 X 3 X 0.3 X 0.8 + 150 X 0.7 X 0.8=822kW取单位功率的风量供给系数为4.0m3/kW.min,则当通风长度为3744时:按稀释内 燃机废气计算，压入式风机的供风量应分别为：Q = 4.0 x 工 N =4.0 X 822=3288m3/min隧道内风速：u =0M=3288

17、/132/60=0.415m/s平均百米漏风率40=(1.11.5)%,摩擦阻力系数0=1.8X10-3-2.25X10!/。对 于“1.8软风管，平均百米漏风率可取1.25%,则漏风系数为：Pl = ；V 二 . 3744 1.25 =L88100 100100 100当通风长度3744m时, 漏风系数Pl=L880,按排除炮烟时风机风量Qi =2Qo = L88OX 1696=3188m3/min通风机的供风量：Q=min2n。2、。3、Qa =3288m3/min隧道内风速y=3288/(132 X 60)=0.42m/min(2)、风压的确定由流体力学的沿程阻力公式可导出摩擦阻力系数：

18、”红3) X。，通风长度为3744m,隧洞计算风量3288 m3/mim管道通风长3744m,取管道直径 l.8m,摩擦阻力系数a=L915X10-3kg/m3,管道漏风系数外=L880,取通风机设计风量0=33OOm3/min(55m3/s),管道风阻力系数:“6.5aL 6.5x0.001915x3744 3T ：R,.= 2.466Ns7m/ D51.85工作面风量为Q _ 3300葭 1.880= 1755 m3/min(29.3m3/s)沿程摩擦通风阻力损失hf = R,Q0Q =2.466x29.3x55=3974Pa(3)、风机选型可选用山西侯马鑫丰康风机有限公司生产的SDF(b

19、)-No17型隧道专用风机，可实现 无极变速。设计风量25055100m3/min,风压6974571Pa,电动机功率2xl60kW,可 无极变速。在隧道进出口工区各设一台进行压入式通风。在隧道进出口工区各设一台进 行压入式通风。2、斜井工区通风方案斜井工区最大通风长度2841 mo(1)风机的供风量按稀释内燃设备废气的要求来确定假设采用24t VoLvo自卸汽车出砧，装机功率225kW。车辆在洞内行驶速度lOkm/h, 每辆车装磴循环时间为5min。采用ZL50型装载机装砧，其功率为150kWo重车的负荷 率为08,空车的负荷率0.3,装载机的负荷率0.7,所有设备的利用率0.8。时速10k

20、m/h时,重车的行车间距为:833mo洞内最大通风长度2841m,洞内重车数量：ni=2841/833=3.41,取.3辆，空车数量取2=3辆装运磴作业工序中内燃设备的实际使用功率分别为： = Z综知单.公% + %装我限4 %=225 X3X0.8X0.8+ 225X3X0.3X0.8+ 150X0.7 X 0.8=678kW取单位功率的风量供给系数为4.0m3/kW.min,则当通风长度为2841时，按稀释内 燃机废气计算，压入式风机的供风量应分别为：Q = 4.0 x =40 X 678=2712m3/min隧道内风速：V =Q/A=2112/132/60=0.34m/s平均百米漏风率4

21、o=(Ll1.5)%,摩擦阻力系数。=1.8X10-32.25乂10不的3。对 于61.8软风管，平均白米漏风率可取1.25%,则漏风系数为：- 28J1 1.25 =L551 I I .100 ,0(100 100当通风长度2841m时: 漏风系数Pl=L551,按排除炮烟时风机风量QJ=J2o = 1551 X 1696=2630m3/min通风机的供风量:。=min0、。2、0、。4=2712m3/min(2)、风压的确定由流体力学的沿程阻力公式可导出摩擦阻力系数：ad (0.0120.015)x1.2c”、八,a= (1.8002.25) X 103 ke/m388通风长度为2841m

22、,隧洞计算风量2712 m3/min,管道通风长2876m,取管道直径 01.8m,取摩擦阻力系数a=1.9数X10-3kg/m3,管道漏风系数玲=1.551,取通风机设计 风量2=3000m3/min(50m3/s),管道风阻力系数：d 6.5mL 6.5x0.001915x2841 1 OKT 2/ 8R, =- =7= 1.872Ns7mD51.85工作面风量为。()=& =二934 mVmin(32.2m3/s)Pl 1.551沿程摩擦通风阻力损失沿程损失：hf = RfQ0Q =1.872x32.2x50=3014Pa局部损失：儿=h= 2邛 =(1x32.22+0.46x502)/

23、1.84=116 Pacr总损失：h=hf+hx=3130(3)、风机选型可选用可选用天津市通创风机有限公司生产的152BD-2FS132型对旋式通风机。设 计风量3000m3/min,全压4100Pa,电动机功率2xl32kW,双级调速。在施工初期可只 开一个电机，正洞施工长度增加后，在需风高峰期，同时开动两台电机。也可选用山西侯马鑫丰康风机有限公司生产的SDF(BrNol6型隧道专用风机，可无 级变速。设计风量20884500m3/min,风压6184049Pa,电动机功率2x110kW,可实 现无级变速节省电费。这里仅考虑最长通风距离的通风方案，斜井的另一正洞开挖面通风可类似确定通风 方

24、案。(三)洛香隧道施工通风方案香隧道施工工区划分及最长通风距离如表3,采用压入式通风及巷道式通风。表3通风设计距离一览表隧道名称工区斜井、横洞、 平导长度(m)施工正洞 长度(m)最大通风距离(m)洛香隧道进口工区30842000 (考虑巷道通风)平导工区200016022905 (考虑巷道通风)1#斜井工区1668188935572#斜井工区73432003200出口工区14571457工区划分如图lo1、进口及平导工区通风方案(1)第一阶段：第一阶段通风方案负责：进口工区施工正洞进口段491m,平导通过横通道进入正 洞施工平导工区803m正洞q进口正洞通风长度491m,平导通风长度为118

25、8m,如图1 90 5r平导工区0 r697rl/ S03j-平导工区/进口工区,图1进口及平导工区第一阶段通风长度区段划分风机的供风量按稀释内燃设备废气的要求来确定假设采用24t VoLvo自卸汽车出砧，装机功率225kW。车辆在洞内行驶速度10km/h, 每辆车装砧循环时间为5min采用ZL50型装载机装砧，其功率为150kWo重车的负荷 率为0.8,空车的负荷率0.3,装载机的负荷率0.7,所有设备的利用率0.8。时速为10km/h时,重车的行车间距为:833mo洞内最大通风长度：正洞：491m；平导：1188m。洞内重车数量：正洞：1台重车，1台空车；平导：1台重车，2台空车；装运殖作

26、业工序中内燃设备的实际使用功率分别为：正洞:N = Z件和车, % % + N装载限公3=225 X 1 X 0,8 X 0.8 + 225 X 1 X 0.3 X 0.8 + 150 X 0.7 X 0.8=282kW 平导：336kW取单位功率的风量供给系数为4.0m3/kW”nhi,按稀释内燃机废气计算，压入式风 机的供风量应分别为：正洞：Q = 4.0 x Z% =4。X 282= 1128m3/min平导：Q = 4.0 x Z N =4.0 X 336= 1344m3/min平均百米漏风率加=（1.1L5）%,取1.25%,则漏风系数为：正洞：49； 1.25，。65Too 1IH

27、 _Too Too平导：Pl=1.174按排除炮烟时风机风量：正洞：Qj =Qo = 1.065 X 1696= 1806m3/min通风机的供风量：Q=min0i、02、。3、。外=1806m3/min 平导：Q =与 = 1.174 X 1696= 199ImVmin通风机的供风量:Q=min。、0、。3、2=1991m3/min 、风压的确定由流体力学的沿程阻力公式可导出摩擦阻力系数：ao （0.0120.015）xl.2 ,.ccc、八，？a = - = （1.8002.25） X 10 3 ks/m388通风长度为491m （平导为1188m）,隧洞计算风量1806 m3/min （

28、平导为1991 m3/min）,管道通风长526m （平导为1223m）,取正洞管道直径1.8m （平导为1.6m）, 取摩擦阻力系数0=2.025X10。!/,管道漏风系数=1.065 （平导为1.174）。取正洞和平导是通风机设计风量2=2000m3/min（33.3m3/s）,管道风阻力系数：正洞：4 =6.5aL 6.5x0.002025x491D51.85= 0.342Ns2/m8平导：/=1.491Ns2/m8工作面风量为：正洞：= = 一0 = 1878 m3/min(31.3m3/s)Pl 1.065平导：。(尸1704 m3/min(28.4m3/s)沿程摩擦通风阻力损失:正

29、洞：总损失：/?=/ = 400。=0.342x3l.3x33.3=356Pa平导：沿程损失：/= R/QoQ=1.491x28.4x33.3=141OPa局部损失：=(1x28.42+0.46x33.32)/1.64=174 Pa总损失：h=h/+hx= 15 84Pa第一阶段施工中，平导开挖面最长通风距离2000m。装硝重车2辆，空车1辆：按稀释内燃机废气所需空气：17O4m3/min,漏风系数Pl=1.333.取风量 Q=2000m3/min (33.3),开挖面风量 1500 nrVmin (25)管道阻力系数&=2.51Ns2/m压力损失：m=2092Pa风机选型见表4。、风机选型风

30、机选型见表4。(2)第二阶段通风方案进口和平导第二阶段通风方案负责如图2所示的两个正洞工作面。工作面I的最大 通风长度为803+35=838m(考虑平导与正洞间距35m)；工作面II的最大通风长度 905+803+35=1743m oDmxo nils风门匕一 tl.vnx平导200(b/图2进口及平导工区第二阶段通风区段长度划分风机的供风量按稀释内燃设备废气的要求来确定假设采用24t VoLvo自卸汽车出造，装机功率225kW。车辆在洞内行驶速度lOkni/h, 每辆车装磴循环时间为5min。采用ZL50型装载机装磴，其功率为150kW。重车的负荷 率为0.8,空车的负荷率0.3,装载机的负

31、荷率0.7,所有设备的利用率0.8。时速lOkm/h时,重车的行车间距为833m。洞内最大通风长度：工作面I： 838m；工作面H： 1743m。洞内重车数量：工作面I： 1台重车，2台空车；工作面n： 2台重车，2台空车；装运磴作业工序中内燃设备的实际使用功率分别为：工作面I:N = ZN门和车 / + N装载机-5 3=225 X 1 X 0,8 X 0.8 + 225 X 2 X 0.3 X 0.8 + 150 X 0.7 X 0.8=336kW工作面n： 480kW取单位功率的风量供给系数为4.0m3/kW”nhi,按稀释内燃机废气计算，压入式风 机的供风量应分别为：工作面 I： 2

32、= 4.0 x=4.0X336= 1344m3/min工作面 n ： (7 = 4.0 x/V =4.0X480= 1920m3/min平均百米漏风率%3=(14L5)%,取1.25%,则漏风系数为：工作面I： P,=-1= 1.117l_Lp100 100工作面 II： Pt= 1.278按排除炮烟时风机风量：工作面 I： Q = PlQ0=1.117X1696=1894m3/min通风机的供风量：Q=minQ、。2、Q、e4)=1894m3/min工作面 II ：。 = PlQ = 1.278 X 1696=2167m3/min通风机的供风量:Q=minQ、。3、04)=2167m3/mi

33、n、风压的确定由流体力学的沿程阻力公式可导出摩擦阻力系数：二二金二(0.012 015) X1.2 .(go。2 25)x 10-3 kg/m388对“1.6m风管(工作面I),取摩擦阻力系数。=2.025 XIO,kg/nf,对 1.6m的软管，工作面U风 管直径取4L8m。管道风阻力系数:工作面I： R6.5a L 6.5x0.002025x838D5= 1.052Ns2/m8工作面 n： /?=1.148Ns2/m8工作面风量为：1二作面 I： (2() = = 200 =1791 mVmin(29.8m3/s)PL 1.117II作面 II ：。(尸 1721 m3/min(28.7m

34、3/s)沿程摩擦通风阻力损失：工作面 I： 总损失：h=ht =o0=LO52x29.8x33.3=lO44Pa局部损失：/ =( 1 x29.82+0.46x33.32)/1 .64=213 PadA总损失：Z?=/?/+/h=1257Pa工作面D：沿程损失：力/ = 1209Pa 局部损失：儿二80 Pa总损失：/?=1289Pa射流风机选择巷道通风采用常规轴流风机时，一般都需要设置风门而影响交通，射流风机可以 避免或减轻这一缺点，因此在隧洞施工中，射流风机逐步得到应用。从上面的巷道通风 计算中可以看出，洛香隧道洞径较大，在大风量的巷道中风阻并不很大，因此有必要针 对本工程具体情况对以射流

35、风机的通风进行讨论。射流风机的最大台数是射流风机机群提供的总推力能够克服风流流动的总阻力。 射流风机产生的通风压力(隧道横断面上的平均压强)简称为射流风机压力，设在隧道的 一个横断面上并列安装x台射流风机(简称一组风机)，则其射流风机压力Pj的计算式如 下(一组、x台风机)，每台射流风机产生的推力：E = 2 X 1 - X 7 X X 12；2-断面积比，AJ A即射流风机出口面积与风道面积之比; 流速比，D/Di即隧道风速与射流风机出口风速之比；-每处并联射流风机的台数；气体密度(kg/nf)。射流风机台数:h=P、式中，h巷道风流阻力(Pa)；P,单台风机射流产生的推力(Pa)。按45k

36、W的射流风机计算，出口直径1.25m,出口风速33.8m/s。出口面积:nd1 1.252.八八一，A = 1.227nr44以进口和平导工区巷道(正洞)长约491+697= 1188m,排风管风量按 2250+2620=4870m3/min,共4870 m)min的污风需要排出，隧道开挖断面为25.8nf,隧 道内的风速为3.1m/s,射流风机应克服风流在流道中的阻力，计算公式如下：。=(1 + 牛)齐4 2式中，1支洞出口局部阻力系数：6因流道弯曲、扩大、缩小等形成的局部阻力系数，取0.46；A洞壁沿程摩擦阻力系数，壁面沿程摩阻系数按喷锚支护巷道取1=0.088；L流道的长度(m)；de-

37、流道的当量直径；v断面平均风速(m/s), v=Q/A；p空气密度，此处取夕=1.2kg/m3；当量直径儿可用下式求出：de=4A/U式中，A通流断面积；U断面周长，又称湿周，平导开挖面积25.8m2,周长19.4m, de=5.3m；代入数据经计算后，得斜井风流阻力为：力=(1 + 4 +v2=(l + 0,46 + 0.088 xll88/5.3)xl.2x3.12/2 = l 222.2Pa射流风机出口面积4=L227m2。斜井开挖断面积4=258或。则断面积比 A/A=0.0476, 0=u/q=3.1/33.8=O.O917,则需要并联的风机台数为：P/=2x0 x(l -9)x/?

38、/2x 匕2 =59.3Pa在该洞段配用射流风机台数为：(l+/ly)yV2%=； = = 122.2/59.3=2.06Pj 2x0(1 )冬；即在第二阶段通风过程中，平导中配2台45kW射流风机。风机选型见表4。(2)第三阶段通风方案进口和平导工区第三阶段通风方案负责如图3所示的一个正洞工作面，最大通风长 度为 1790+905=2715m ocu土IXLHOJIC1! SF!射流风机19lr /697rl,803rl905r1790r/“ir.K 平导工区 / ittrixix / 平导工区 /anri?图3进口与平导工区第三阶段通风区段划分风机的供风量按稀释内燃设备废气的要求来确定假设

39、采用24t VoLvo自卸汽车出移，装机功率225kW。车辆在洞内行驶速度10kni/h, 每辆车装磴循环时间为5min。采用ZL50型装载机装磴，其功率为150kWo重车的负荷 率为0.8,空车的负荷率0.3,装载机的负荷率0.7,所有设备的利用率0.8。时速10km/h时,重车的行车间距为833m。洞内最大通风长度：2730m；洞内重车数量：3台重车，2台空车；装运磴作业工序中内燃设备的实际使用功率分别为： = Z斗海仁如Jh + 可装副I . %6=225 X 3 X0.8X0.8+ 225X2X0.3X0.8+ 150X0.7 X 0.8=624kW取单位功率的风量供给系数为4.0m3

40、/ kW.min,按稀释内燃机废气计算，压入式风 机的供风量应分别为：q = 4.0 xZN =4.0X624=2496m3/min平均仃米漏风率/o=(Ll1.5)%,取1.25%,则漏风系数为：Pi = 1.5141-_LP100 ,(K,按排除炮烟时风机风量：Q = 2Qo = L514X 1696=2567m3/min通风机的供风量:Q=min0、Qi、Q、e4)=2567m3/min、风压的确定由流体力学的沿程阻力公式可导出摩擦阻力系数：. 二%=(0.012 015)x 1.2 .(go。225)x IO 3 kg/m388对6L 8m风管,取摩擦阻力系数a=l.915X10-3k

41、g/m3 0取工作面的通风机设计风量(2=2600m3/min(36.7m3/s)o通风管路采用直径61.8m的 通风软管。管道风阻力系数:R，=6.5aL 6.5x0.001915x2715D51.85=1.788Ns2/ms工作面风量为：2(, = = = 1717 m3/min(28.6m3/s)Pl 1.514隧道内风速：i=0.22m/s沿程摩擦通风阻力损失：沿程损失：hf = A,。=1.788x28.6x36.7=1877Pa局部损失：hx = XlLTL =(1x28.62+0.46x36.72)/1 .84=137 Pa d总损失：h=hj+hx=2Q 14Pa、轴流风机的确

42、定巷道通风采用常规轴流风机时，一般都需要设置风门而影响交通，射流风机可以 避免或减轻这一缺点，因此在隧洞施工中，射流风机逐步得到应用。从上面的巷道通风 计算中可以看出，洛香隧道洞径较大，在大风量的巷道中风阻并不很大，因此有必要针 对本工程具体情况对以射流风机的通风进行讨论。射流风机的最大台数是射流风机机群提供的总推力能够克服风流流动的总阻力。 射流风机产生的通风压力(隧道横断面上的平均压强)简称为射流风机压力，设在隧道的 一个横断面上并列安装x台射流风机(简称一组风机)，则其射流风机压力Pj的计算式如 下(一组、x台风机)，每台射流风机产生的推力：E = 2x (1 - X / X X L(2

43、2式中，0断面积比，A/A即射流风机出口面积与风道面积之比；(P一一流速比，D/Ui即隧道风速与射流风机出口风速之比；/每处并联射流风机的台数；p气体密度(kg/m)射流风机台数：h% =P.式中，h巷道风流阻力(Pa)；P,单台风机射流产生的推力(Pa)。按45kW的射流风机计算,出口直径L25m,出口风速33.8m/s。出口面积:7rd2 1.252.八八一)A = 1.227nr44以进口和平导工区巷道(正洞)长2000m,排风管风量按2620m/min,共2620 inVmin 的污风需要排出，隧道开挖断面为25.8nf,隧道内的风速为1.69m/s,射流风机应克服 风流在流道中的阻力

44、，计算公式如下：力=(1 + 夕+牛)1，2式中，1出口局部阻力系数；6因流道弯曲、扩大、缩小等形成的局部阻力系数，取0.46；2洞壁沿程摩擦阻力系数，壁面沿程摩阻系数按喷锚支护巷道取1=0.088；L流道的长度(m)；de流道的当量直径，隧道斜井全断面开挖按4=5.3m计算；v断面平均风速(m/s), v=Q/A=1.7m：p空气密度，此处取夕=1.2kg/m3；当量直径4,可用下式求出：de=4A/U式中，A通流断面积，平导断面积25.8m-U断而周长，又称湿周，正洞取U=19.4m,4二53止代入数据经计算后，得斜井风流阻力为：/? = (l + + )-v2 =(1 + 0.46 +

45、0.088 X 2000/5.3)xl.2xl.692/2 = 59.4Pa4 2射流风机出口面积A=1.227m2。平导开挖断面积A=25.8nf。则断面积比。二Ai/A=0.0495, e=u/q = l.69/33.8=0.05,则需要并联的风机台数为：2P尸 2xx( l-9)x/?/2x, =32.2Pa 在该洞段配用射流风机台数为：(l + +/ly)yV2%=； = = 59.4/32.2 = 1.84Pj2x0(1 9)与匕2即在平导中配2台45kW射流风机，可继续使用第二阶段的轴流风机。5、风机选型表4三个阶段通风风机选型表(天津通创风机公司)通风阶段工作而轴流风机射流风机设

46、计风量 (mVmin)风压根失 (Pa)风管直径 (mi风机型号/ 电机功率实际风量 (mVmin)实际风压 (Pa)型号/功率/风速/ (kW)1 (m/s)第阶 段正洞2000421.6152BD-2SE132 (66+66 ) kV22502300平导(开挖正洞)200015831.6152BD-2SE132 (66+66) kW22502300平导(开挖平导)200020921.6152BD-2SE132 (66+66) kW22502300第阶 段作面I200012571.6第一阶段风机225023002台 125RF45/(45)/(33.8)工作而H220012891.8152B

47、D-2SE132(66+132) kW26202940第段正洞开挖面260020141.8第二阶段1：作面II风机26202940采用第二阶段轴 流风机2、1#斜井工区通风方案1#斜井工区最大通风长度3557m。风机的供风量按稀释内燃设备废气的要求来确定假设采用24t VoLvo自卸汽车出喳，装机功率225kW。车辆在洞内行驶速度10km/h,每辆车装磴循环时间为5min0采JTJZL5。型装载机装磴，其功率为150kWo重车的负荷 率为0.8,空车的负荷率0.3,装载机的负荷率0.7,所有设备的利用率0.8。则重车的行车间距为:时速 lOkm/h：AL =lOknVhxlOOO60 x 5

48、min = 833m洞内最大通风长度3557m,洞内重车数量:/n=3557/833=4.27,取F4辆，空车数量取2=2辆 装运磴作业工序中内燃设备的实际使用功率分别为: =汇斗闻乍 % % + N装载机 力 %=225 X4X0,8X0.8 + 225X2X0.3X0.8 + 150X0.7 X 0.8=768kW取单位功率的风量供给系数为4.0m3/kW.min,则当通风长度为3557时，按稀释内 燃机废气计算，压入式风机的供风量应分别为：(2 = 4.0 x/V=4.0X768=3072m3/min隧道内风速：y =2M=3072/l32/60=0.39m/s平均百米漏风率/o=(Ll

49、1.5)%,对于61.8软风管，平均百米漏风率在40a =(1.0- 2.0)%之间取值，故可取1.25%,则漏风系数为：=L =3557 1.25 =L8II.100 ,0(100 100当通风长度3557m时，海风系数Pl=1.8,按排除炮烟时风机风量e4 = 20=1.8X 1696=3053m3/min通风机的供风量：Q=minQi、。2、。3、。4=3072m,/min(2)、风压的确定由流体力学的沿程阻力公式可导出摩擦阻力系数：2=全8式中，x沿程阻力系数，乂称达西系数，2=0.012-0.015； p气体密度(kg/nf)。取 p=1.2kg/m3oX 103 kg/m3jJO.

50、012 。.015)x1.2二(goo 2.25)通风长度为3557m,隧洞计算风量3072 nf/min,管道通风长3592m,取管道直径 1.8m,取摩擦阻力系数。=1.915 X ICPkg/m管道漏风系数R = 1.8取通风机设计风量 。二3100m3/min(51.6m3/s)，管道风阻力系数：R，=6.5aL 6.5x0.001915x3557D51.85=2.343Ns2/m8I：作面风量为Q, = _2_L22=i722 m3/min(28.7m3/s)Pl 18沿程摩擦通风阻力损失沿程损失：% = R,Q0Q =2.343x29.2x52.5=3592Pa局部损失：Ijx =

51、( 1 x29.22+0.46x52.52)/1 .84=202 Pa总损失：力=力/十九=3794Pa(3)、风机选型可选用天津市通创风机有限公司生产的125B2D-2FS110型对旋式通风机2台并联。 设计风量2100m3/min,全压4500Pa,电动机功率115 kW+115kW,双级调速。在施工 初期可只开一台风机，正洞施工长度增加后，两台风机进行串联通风。也可选用山西侯马鑫丰康风机有限公司生产的SDF.b)-No17型隧道专用风机，多极 变速。设计风量250551OOm3/min,风压6974571Pa,电动机功率2xl60kW。在施工 初期可只开一台风机，正洞施工长度增加后，两台

52、电机进行串联通风。该斜井工区仅考虑一个正洞开挖面情况，另外一个可类似考虑。3、2#斜井工区通风方案2#斜井工区最大通风长度3200mo(1)风机的供风量按稀释内燃设备废气的要求来确定假设采用24t VoLvo自卸汽车出砧，装机功率225kW。车辆在洞内行驶速度lOknVh, 每辆车装磴循环时间为5min。采用ZL50型装载机装磴，其功率为150kWo重车的负荷 率为0.8,空车的负荷率0.3,装载机的负荷率0.7,所有设备的利用率0.8。则重车的行车间距为:时速 lOkm/h：AL =lOknVhxlOOO60 x 5 min = 833m洞内最大通风长度3200m,洞内重车数量:川二3200

53、/833=3.84,取户4辆，空车数量取2=2辆装运硝作业工序中内燃设备的实际使用功率分别为: = 源军- 5 % + %装载机.凡/=225 X 4 X 0.8 X 0.8 + 225 X 2 X 0.3 X 0.8 + 150 X 0.7 X 0.8=768kW取单位功率的风量供给系数为4.0m3/kW.min,则当通风长度为3200时。，按稀释内 燃机废气计算，压入式风机的供风量应分别为：Q = 4.0 x gN =4.0 X 768=3072m3/min隧道内风速：1，=(2M=3072/l 32/60=0.39m/s平均百米漏风率/o=(l.l1.5)%,对于1)1.8软风管，平均百

54、米漏风率在4Go =(1.0- 2.0)%之间取值，故可取1.25%,则漏风系数为- I p = 320、1.25 T 例71py 1100 ,0()100 100当通风长度3200m时, 漏风系数尸l= 1.667,按排除炮烟时风机风量Qa=PlQo = 1667X 1696=2827m3/min通风机的供风量：Q=min0i、Q、。3、04=3072m3/min(2)、风压的确定由流体力学的沿程阻力公式可导出摩擦阻力系数：8式中，2沿程阻力系数，乂称达西系数，7=0.0120.015； p气体密度(kg/nf)。取 p=1.2kg/m3oAp (0.012-0.015)x1.2八一八?a = -f-=-= (1.800-2.25) X 103 kg/m388J通风长度为3200m,隧洞计算风量3072 nf/min,管道通风长3235m,取管道直径 01.8m,取摩擦阻力系数a=L915X10-