专项方案 12 - 12 - PAGE 隧道通风计算书 1 通风设计依据 （1）《公路隧道施工规范JTGF60-2009》 （2）《铁路隧道施工规范TB10214-2002》 （3）《煤矿安全规程》 （4）《铁路工程施工技术手册隧道（上下册）》 2 隧道通风方案 根据相关规范规定，隧道在整个施工过程中，作业环境应该符合下列卫生及安全标准： （1）隧道内氧气含量：按体积计不得小于20% （2）粉尘允许浓度：每立方米空气含有10%以上游离二氧化硅的粉尘为2mg；含有10%以下游离二氧化硅的水泥粉尘为6mg；二氧化硅含量在10%以下，不含有毒物质的矿物性和动植物性的粉尘为10mg。 （3）有害气体的浓度：一氧化碳不大于30mg/m3，当施工人员进入开挖面检查时，浓度为100mg/m3，但必须在30min内降至30mg/m3；二氧化碳按体积计不超过0.5%，氮氧化物（换算为NO2）5mg/m3。洞内温度：隧道内气温不超过28度，洞内噪音不大于90dB。 （4）洞内风量要求：隧道施工时供给没人的新鲜空气量不应该低于3m3/min，采用内燃机械作业时供风量不应该低于3m3/（min.kw）。 （5）洞内风速要求：全断面开挖时不小于0.15m/s，在分部开挖的坑道中不小于0.25m/s。 （6）瓦斯隧道施工中防止瓦斯聚集的风速不宜小于1m/s。 A2项目部常规隧道最大独头掘进长为2120m（两河隧道），低瓦斯隧道最大独头掘进长1450m（谭家隧道），高瓦斯隧道最大独头掘进长1719m（青山隧道），为保证隧道轴流风机的通用性，隧道施工通风计算时按以上三大类的最大独头掘进长度进行计算，隧道断面面积按110m2计，采用钻爆法全断面开挖，无轨运输。其计算方法参照《铁路工程施工技术手册隧道（上下册）》。 综合考虑隧道独头掘进长度、断面大小、开挖方法、出渣运输方式、设备条件等因素，通过分析比较，确定压入式通风较为适合无轨运输施工，可使足够的新鲜空气能很快被送至工作面，实现快速掘进，高瓦斯隧道辅以射流风机进行通风。 3 通风计算 3.1 常规隧道通风计算 3.1.1风量计算 （1）按洞内工作面同时工作的最多人数计算 式中：q——作业面同时作业的最多人数，按60人计； n——每人每分钟供应的新鲜空气标准，取3m3/min/人； k——备用系数，取1.1~1.25，本次取1.2。 经计算：Q人=q×n×k=60×3×1.2=216m3/min 按洞内同一时间爆破使用最多炸药量计算风量 式中：t——通风时间，取35min； A——同时爆破炸药量（kg）； b——每公斤炸药产生的CO当量，一般采用b=40L。 开挖最半岛平台大断面积S=110m2，一次开挖长度L=3m，炸药单耗按0.8kg/m3计，A=110×0.78×3=264kg； 经计算：Q爆破=5×264×40/30=1508.57m3/min 按洞内允许最低风速计算风量 式中：V——洞内允许最小风速，取0.15m/s； A——最大断面积，取110m2。 经计算：Q风=60×0.15×110=990m3/min 洞内使用内燃机械计算风量 式中：∑P——内燃机械总功，kw，详见下表，取450kw; Q0——隧道内使用柴油设备的单位功率所需风量指标，1KW单位通风量不宜小于3m3/（min·kw）。 洞内作业柴油机械明细表 序号 设备名称 功率（kw） 数量 备注 1 装载机 150 1 装载机工作时，挖掘机不工作 2 挖掘机 150 1 挖掘机工作时，装载机不工作 3 自卸汽车 100 2 在洞内保持工作状态 4 其他辅助机械 100 1 在洞内保持工作状态 经计算：Q内=450×3=1350m3/min 取以上最大值Qmax=max(Q人，Q风，Q爆破,Q内)=1508.57m3/min=25.14m3/s作为掌子面所需风量。 3.1.2管路漏风计算 隧道独头掘进时，通常采用管路通风把新鲜空气送到施工作业面，把有害气体和粉尘等从工作面排出，以创造必要的作业环境。管路漏风是管路通风的主要问题，管路漏风率是评价管路安装维修质量好坏的主要标准，是确定风机供风量的主要依据之一。 根据经验参数，每百米漏风率为P100=1%~2.5%，本次取P100=1.5%，故可得管路漏风率 （1）当L=2120m时 式中：P100——百米漏风率，取1.5%； L——风管全长（m），取2120m。 经计算当：=1/(1-0.015）2120/100=1.37769 上述计算未考虑漏风损失的风量，故通风机所需要提供的总风量应为 式中：p——漏风系数； Qmax——掌子面所需要的最大风量（m3/min）。 经计算：=1508.57×1.37769=2078.34m3/min=34.64m3/s （2）当L=1305m时 式中：P100——百米漏风率，取1.5%； L——风管全长（m），取1305m。 经计算当：=1/(1-0.015）1350/100=1.218 上述计算未考虑漏风损失的风量，故通风机所需要提供的总风量应为 式中：p——漏风系数； Qmax——掌子面所需要的最大风量（m3/min）。 经计算：=1508.57×1.218=1837.48m3/min=30.62m3/s 3.1.3风压计算 根据通风阻力（摩擦阻力和局部阻力）引起的压力损失，选择适当功率的风机设备，以保证将所需要新鲜空气送到工作面。 （1）当L=2120m时： 隧道总压力（h总） 1）管道摩擦阻力（h摩总） 式中：α——风管摩擦阻力系数，α=3×10-4kg.s2/m3； L——风管长度，L=2120m； Qmax——掌子面最大风量，Qmax=25.14m3/s； d——风管直径，d=1.5m。 经计算：=6.5×3×10-4×2120×25.142/1.55 =391.3Pa 2）局部压力（h局总） 式中：ξ——对于每一种独立形式的局部压力系数，参见《铁路工程施工技术手册隧道（上下册）》表15-16，本次取0.6； V——风流进过局部断面形状变化后的速度,取30.54m/s； ——空气比重，=1.2kg/m3。 经计算：=0.6×30.54×30.54×1.2/(2×9.81)=34.227daPa =342.27Pa 3）其它局部阻力（h其它） 在隧道通风中，使用风管通风时，h其它一般可考虑增加5%~10%，本次取5%。 经计算：=（344.07+342.27）×5%=34.32Pa =344.07+342.27+34.32=720.66Pa （2）当L=1305m时： 隧道总压力（h总） 1）管道摩擦阻力（h摩总） 式中：α——风管摩擦阻力系数，α=3×10-4kg.s2/m3； L——风管长度，L=1305m； Qmax——掌子面最大风量，Qmax=26.81m3/s； d——风管直径，d=1.2m。 经计算：=6.5×3×10-4×1350×26.812/1.25 =646.36Pa 2）局部压力（h局总） 式中：ξ——对于每一种独立形式的局部压力系数，参见《铁路工程施工技术手册隧道（上下册）》表15-16，本次取0.6； V——风流进过局部断面形状变化后的速度,取30.54m/s； ——空气比重，=1.2kg/m3。 经计算：=0.6×30.54×30.54×1.2/(2×9.81)=34.227daPa =342.27Pa 3）其它局部阻力（h其它） 在隧道通风中，使用风管通风时，h其它一般可考虑增加5%~10%，本次取5%。 经计算：=（646.36+342.27）×5%=49.43Pa =646.36+342.27+49.43=1038.06Pa 3.1.4通风机选型 （1）当，d=1.5m时，由以上计算可知选择的通风机的最低技术参数要求为：Q机=2078.34m3/min，H总=720.66Pa。 故选用一台SDFNo14，最大风量2600m3/min，转速1450r/min，全压H=3100Pa，N=2×75kw，满足施工需要。 （2）当，d=1.2m时，由以上计算可知选择的通风机的最低技术参数要求为：Q机=1837.48m3/min，H总=1038.06Pa。 故选用一台SDF（b）-4-No11，最大风量1985m3/min，转速1480r/min，全压H=4150Pa，N=2×55kw，满足施工需要。 3.2 低瓦斯隧道通风计算 3.2.1风量计算 （1）按洞内工作面同时工作的最多人数计算 式中：q——作业面同时作业的最多人数，按60人计； n——每人每分钟供应的新鲜空气标准，取3m3/min/人； k——备用系数，取1.1~1.25，本次取1.2。 经计算：Q人=q×n×k=60×3×1.2=216m3/min （2）按洞内同一时间爆破使用最多炸药量计算风量 式中：t——通风时间，取35

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