隧道通风设计计算及供电方案计算

1、隧道通风设计计算及供电方案计算通风设计通风标准 隧道在整整个施工工过程中中，作业业环境应应符合下下列职业业健康及及安全标标准：空气中氧气气含量，按按体积计计不得小小于20%。粉尘容许浓浓度，每每立方米米空气中中含有10%以上的的游离二二氧化硅硅的粉尘尘不得大大于2mg。每立立方米空空气中含含有10%以下的的游离二二氧化硅硅的矿物物性粉尘尘不得大大于4mg。瓦斯隧道施施工通风风应符合合铁道部部现行铁铁路瓦斯斯隧道技技术规范范（TB1101220）的有有关规定定。瓦斯隧道装装药爆破破时，爆爆破地点点20m内，风风流中瓦瓦斯浓度度必须小小于1.00%；总回回风道风风流中瓦瓦斯浓度度应小于于0.775

2、%。开挖面瓦斯斯浓度大大于1.55%时，所所有人员员必须撤撤至安全全地点并并加强通通风。（瓦斯爆炸炸的几个个条件：瓦斯浓浓度在516%之间，低低于5%，高于15%不会爆爆炸。有火源源（瓦斯斯的引火火温度为为650750）。氧气的的浓度12%（不低低于）。供供电设备备的“三专”、“两闭锁”。施工工中必须须采用电电力双循循环和单单独的照照明系统统，应用用矿用许许可炸药药和矿用用许可的的电雷管管（单独独存放）有害气体最最高容许许浓度：一氧化碳最最高容许许浓度为为30mmg/mm3；在特特殊情况况下，施施工人员员必须进进入开挖挖工作面面时，浓浓度可为为1000mg/m3，但工工作时间间不得大大于30m

3、min；二氧化碳按按体积计计不得大大于0.55%；氮氧化物（换换算成NO2）为5mgg/m33以下。隧道内气温温不得高高于28。隧道内噪声声不得大大于90ddB。通风方式通风机通风风系统的的基本布布置形式式有压入入式、抽抽出式（或或压出式式）、混混合式。压入式通风机或局局部扇风风机把新新鲜空气气经风筒筒压入工工作面，污污浊空气气沿隧洞洞流出。压入式通风风优点：有效射射程大，冲冲淡和排排出炮烟烟的作用用比较强强，可以以用柔性性风管。压入式通风风缺点：长距离离掘进排排出炮烟烟需要的的风量大大，通风风排烟时时间较长长，回风风流污染染整个隧隧道。压入式通风风须注意意以下两两点：1）通风机机安装位位置应

4、与与洞口保保持一定定距离，一一般应大大于30m；2）风筒出出口与工工作面保保持一定定距离，可可以控制制在4070m，伸缩缩式风筒筒可尽量量工作面面。抽出式通风机或局局部扇风风机经风风筒把工工作面的的污浊空空气抽出出，新鲜鲜风流沿沿隧道流流出。抽出式通风风的优点点：在有有效吸程程内排烟烟效果好好，排除除炮烟所所需的风风量小，回回风流不不污染隧隧道。抽出式通风风的缺点点：必须须用硬质质风筒，有有效吸程程很短，与与工作面面布置冲冲突，不不宜布置置在瓦斯斯隧道内内。巷道式通风风在开挖长隧隧道时，为为了缩短短通风距距离，利利用辅助助坑道或或钻孔等等作为通通风的进进风或出出风管路路的通风风方式。混合式通风

5、风采用压入式式和抽出出式和巷巷道式通通风配合合的通风风方式。适合于大断断面长距距离隧道道通风，但但布置复复杂，维维修养护护工作量量大。通风计算压入式或抽抽出式通通计算计算通风需需要量取下面四种种计算中中的最大大值作为为通风管管末端需需风量Qi按洞内最最多作业业人数计计算：Q=qmkk(m33/miin)；式中 qq-每人每每分钟呼呼吸所需需空气量量q=33m3/miinm-同时工工作人数数k-风量备备用系数数，取k=11.155按稀释和和排除内内燃机废废气计算算风量：供风量应足足够将内内燃设备备所排放放的废气气全面稀稀释和排排出，使使有害气气体降至至允许浓浓度以下下，计算算可按下下式计算算：式

6、中: K-功率通通风计算算系数,我国暂暂行规定定为2.83.00m3/miin NNi-各台柴柴油机械械设备的的功率 TTi-利用率率系数根据不同的的工况的的组合，计计算出配配置的内内燃设备备功率，按按内燃机机械工作作需要新新鲜空气气量计算算一个工作面面内燃设设备配置置表机械名称配置台数工作台数单机功率（kW）内燃机利用用系数TiPC2000挖掘机机111100.6ZLC500B装载机机211450.5015自卸汽汽车841500.45砼罐车42850.50、按允许许最低平平均风速速需风量量计算Q=60AAV；式中 Q需风量 m3/miinA隧道断断面积，m2。V最低平平均风速速，m/s；按允

7、允许最低低平均风风速全断断面开挖挖取0.115m/s，辅助助坑道取取0.225m/s，但均均不应大大于6m/s；、按稀释释炮烟需需风量计计算 按一次爆破破最大炸炸药用量量验算:压入式：a（a.B.HH.伏洛宁宁公式）式中 Q工作面面风量（m3/miin）t洞内排排烟时间间(minn)G同时爆爆破的炸炸药量(kg)A巷道断断面积L通风区区段长度度，不得得大于极极限长度度b（ 添添加淋水水系数K的B.HH.伏洛宁宁公式）；K紊紊流扩散散系数，取0.8；c吴中立立公式（简简化型）式中符号意意义同前前，适用用范围：L1502000m。d按照爆爆破后稀稀释一氧氧化碳（CO）至许许可最高高浓度的的计算公公

8、式：该方法考虑虑到放炮炮后的瞬瞬间工作作面附近近一段距距离内即即已充满满了炮烟烟。（这这段距离离即炮烟烟抛掷长长度L抛）15+GG/5K风量备备用系数数，取1.110。e赖涤泉泉（隧道道施工通通风与防防尘）式中 P风管管漏风系系数L隧道长长度或临临界长度度，取两两者最小小值。吸出式通风风：a（aBH伏洛宁宁公式）电雷管起爆爆：15+G/55火雷管起爆爆：15+Gb日本公公式式中 R效率系系数，吸吸出式R0.44b爆破11kg炸药生生成的CO量，b40LL/kgg炸药；c巷道内内容许的的CO浓度，c0.0008%；混合式通风风：a式中吸出出式风管管末端到到工作面面的距离离，m；压入风机机应送入入

9、的风量量，m3/miin，1.11.22式中吸出出风机应应吸出的的吸风管管口风量量，m3/miin。b日本公公式式中 R效率系系数，吸吸出式R0.66高海拨地区区的风量量修正由于高海拔拔地区的的大气压压力降低低，故对对总风量量Q高应按按下式修修正：式中高海海拔地区区需要的的风量，m3/miin；P高高海海拔地区区的大气气压力，mmHHG空气密度也也要适当当修正。漏风计算在风管的接接头，缝缝合等处处都存在在漏风现现象，所所以在进进行风压压计算和和选择风风机时，必必须进行行漏风计计算。风管漏风系系数，达西系系数，一一般取0.0015；l风管长长度m通风机供风风量Qj=PcQi；.风机风压压通风机的

10、风风压用来来克服沿沿途所以以的阻力力，在数数值上等等于风道道（或风风管）的的沿程摩摩擦阻力力和局部部阻力之之和。Hf=H摩摩擦+HHD+H其他他RfQjQi/36600+HD+H其他他式中 QQj通风机机供风量量，取设设计风量量，m3/miin； Qii管道末末端流出出风量，m3/miin；HD隧道道内阻力力损失，可可取50；H其他其其他阻力力损失，可可取60；风阻系数RRf=6.5L/DD5，摩阻阻系数；D风管管直径，m。L通风风管长度度，m。风机功率计计算W=QHKK/（60） 式中：Q风机供供风量H风机工工作风压压 风机工工作效率率，取80% K功率储储备系数数，取1.005通风设备选选

11、择通风设备应应在风机机功率计计算结果果下选择择，还应应满足风风量和风风压的要要求，并并以符合合性能曲曲线图最最佳点为为宜。巷道式通风风计算通风阻力计计算式中：局部阻阻力系数数i隧道道内沿程程磨擦阻阻力系数数；Li隧道道的长度度，m；di隧道道内的水水力直径径，m；di4AA/U，隧道道断面周周长U；断面面净空A。Vi隧道道内所需需满足的的风速m/s；Q最大=QQ最低循循环风速速+Q其它它掌子面面；Vi= Q最大大/A/60；空气容容重；取取1.2273kkg/mm3选取某型射射流风机机。Pj正=Vj2（1-）K，pa；式中Pj正正单台台通风机机克服的的阻力K喷流系系数；Vj射流流风机出出口风速

12、速； m/s面积比比； =Fj/Fs；Fj射流风风机的出出面积； FS隧道横横断面积积；速度比比 ； 正=Vs/Vj；Vs洞内风风速； m/s射流风机台台数的计计算所需射流机机台数 ：n=Pc/Pj式中：n一一射流风风机台数数 Pc一一通风阻阻力配电方案总体变压器器配置变压器的容容量，可可按下式式计算:P变1.05PP计式中 P变变变压压器容量量（KVA）1.05功率损损失系数数。现场临时供供电，包包括施工工动力用用电和照照明用电电简化公式：P计计算算用电量量（kw）；1.24用电不不均衡系系数全部施工工动力用用电设备备额定用用电量之之和，电焊机额额定容量量（KVA）洞内照明明设备额额定用电电

13、量之和和洞外照明明设备额额定用电电量之和和。K1全部部施工动动力用电电设备同同时使用用系数K2电焊焊机同时时使用系系数K3洞内内照明设设备同时时使用系系数K4洞外外照明设设备同时时使用系系数。用电设备备功率因因素，施施工最高高为0.7750.778，一般般为0.6650.775。同时使用系系数用电名称数量需要系数电动机310台台K10.711300台0.630台以上上0.5空圧机、碎碎石机等等10台以下下0.7510台以上上0.7挖掘机、装装碴机、提提升机5台以下0.65台以上0.5搅拌机、喷喷射机等等10台以下下0.710台以上上0.6通风机0.8抽水机0.7加工厂动力力设备0.5电焊机31

14、0台台K20.610台以上上0.5洞内照明K31.0洞外照明K40.87高压进洞导线上引起起的电压压降必须须控制在在允许范范围内，以以防止在在远处的的用的设设备不能能启动。一一般电压压3800/2220V，有效效供电距距离在5000m以内。当当隧道内内用电设设备与变变压器距距离超过过5000m，必须须采取高高压进洞洞措施。具体供电距距离L可根据据配电导导线截面面的电压压降公式式反算。一般照明允允许电压压降为2.55%5%；电动动机电压压降不超超过5%；对现现场临时时网路取取7%。隧道道规范中中允许有有10%的电压压降。配电导线截截面的电电压降可可按下式式计算，7%导线电压压降（）各段线路路负荷

15、计计算功率率（KW），即即计算用用电量L各段线线路长度度（m），即即供电距距离；C材料内内部系数数，根据据线路电电压和电电流种类类选取。材料内部系系数线路额定电电压（V）线路系统及及电流种种类系数C值铜线铝线380/2220三相四线7746.322012.87.751103.21.9360.340.21高压风输送送工程施工压压缩空气气需要量量可按下下式计算算：式中Q1压缩空空气需要要量（m3/miin）； m某型型号风动动工具的的数量；K同一时时间开动动使用系系数。q某型号号风动工工具的空空气消耗耗量（m3/miin）同一时间开开动使用用系数K联结的工具具器具数数123467101120025

16、以上K10.90.80.70.60.5空气压缩机机生产率率计算工程施工使使用的空空气压缩缩机生产产率按下下式计算算：P=（1.31.5）式中P空空气压缩缩机生产产率（m3/miin）Q压缩空空气需要要量（m3/miin）1.311.5考虑虑网路的的损失系系数，包包括漏气气损失、空空压机内内风量损损失。根据计算的的压缩空空气需要要量，即即可选择择空气压压缩机的的规格及及台数。冬冬期施工工时空气气的消耗耗与空气气管道的的冷却有有关，应应增加2025%。根据需要压压缩空气气流量，可可按下表表选择压压缩空气气输送管管管径。压压缩空气气输送管管道最大大长度不不应超过过1.52.00km，以不不超过0.5

17、5km较适宜宜。压缩空气管管道计算算直径选选择表压缩空气流流量表（m3/miin）压缩空气管管道的长长度（m）102050100200300400500管道计算直直径（mm）6334043495864647073340465464707076837434958647076769374349586476768210404652587076828215435264708288949420495876828810010611325546476881001061131195070829410612513114314310088106119137162176180192压缩空气管管径流量量压降表表管径流量压力损失5030055553.877.1160.0000080.0000330707051104009.1013.160.0000090.00002208097511400012