引水隧洞施工中期通风计算.doc

引水隧洞施工中期通风计算本文主要针对引水隧洞施工中期通风系统设计进行详述风量要求:洞内风量要求：每人每分钟供应新鲜空气不少于3m3。洞内使用柴油机械施工时，每马力每分钟供风3m3，并与同时工作人员所需的通风量相加。洞内空气中的氧气含量不低于20%。TBM施工风量计算(1)掌子面需求风量计算： 最小风速： 0.5m/s 隧洞直径： 12.4 m 隧洞断面面积： 120.76 m2 风管直径： 3000 mm 风管面积： 7.07 m2 网内面积： 113.69 m2 每千瓦动力空气需求量： 4.50 m3/min 列车数量： 2 每列车柴油机的功率： 250kW 其他设备： 0 其他设备柴油机功率： 0kW 风量： 60.38 m3/s Q = 67 m3/s ，在掌子面的风量； v = 4% ，每公里管道漏风率； = 3000 mm 风管直径； Lt = 14700 m ，隧洞掘进长度； L = 14700 m ，最大通风长度； k = 2 ，风管粗糙度（1-非常平滑；2-平滑；3-粗糙；4-非常粗糙）。(2)计算风压损失： 掌子面的风量：67m3/s 起始的风量：120 m3/s 风管总长度： 14700 m 风管直径： 3000 mm 风压损失： 5476 Pa钻爆法施工风量计算 1、风量需求计算(1)按允许最小风速计算根据招标文件中要求隧洞内平均风速应大于0.25m/s的要求，工作面风量： （式1）式中：S-钻爆法隧洞断面面积为137m2。(2)按照施工人员计算每人每分钟供应新鲜空气不少于3.0m3/min （式2）式中： -风量备用系数，取1.2。 -洞内同时工作的最多人数，240人。(3)按稀释爆生有害气体计算按压入式通风30分钟内将掌子面爆破产生的有害气体浓度稀释到允许浓度计算 （式3） 式中：-断面开挖面积，89m2；-通风区段长度，取100m，即掌子面向洞口方向100m范围内；-同时爆破的炸药消耗量，264kg；-一公斤炸药爆破时所构成的有害气体体积，40L；-通风时间，按30min计。(4)按内燃机需要风量计算按稀释内燃机排放废气中有害气体浓度至许可浓度计算 （式4）式中：Q0内燃机单位功率所需风量指标，Q0=4.0 m3/min.kwP同时在洞内作业的各种内燃机的功率总和(kw)按规范及综合考虑各种因素后，功率总和按额定总功率的65%计算；装载机、挖掘机各一台额定总功率240kW，自卸汽车采用2528K型北方奔驰，同时进洞处于工作状态的自卸汽车4台，每台额定总功率152kW，总功率： P =（2240+1524）65% = 707.2 kw （式5）取上述风量的最大值作为设计风量，故实际需要风量取值: Q需 = 2828.8 m3/min （式6）2、风机供风量计算（1）供风量计算供风管道考虑漏风因素：据风管厂提供的技术指标，采用1.8m的PVC增强塑纤布作风管材料，百米漏风率正常时可控制在1.6%以内。接力式通风方案串入管路的接力风机补偿送风距离考虑1500m，据此计算漏风系数PL： （式7）式中：-通风距离，1500m；-百米漏风率，取1.6%则接力风机的供风量应不小于： （式8）主风机至接力风机之间2km距离，按采用2.5m高强抗拉低漏风管计算，据风管生产厂提供技术指标，采用2.5m风管百米漏风率可控制在0.9%以内。 （式9）式中：-通风距离，2000m；-百米漏风率，取0.9%则主风机的供风量应不小于： （式10）（2）系统风压计算从理论上讲，通风系统克服通风阻力后在风管末端风流具有一定的动压，克服阻力则取决于系统静压，动压与静压之和即为系统需供风压。动压计算 （式11）式中：-空气密度，1.2kg/m3；-末端管口风速，5.6m/s（按工作面最小风速折算）静压计算按照供风管道直径1.8m，1500m接力管道计算摩擦阻力系数：据风管厂提供的技术指标，采用PVC增强塑纤布作风管材料，值取0.0018/m4；供风管道的摩擦风阻： （式12）管道风流沿程摩阻风压损失： （式13）式中：Q需：最大设计风量Rf：管道摩擦风阻PL：管道漏风系数局部阻力： （式14）系统静压： （式15）系统风压取值： （式16）串联