上阁村隧道通风机理论计算表
- 格式:docx
- 大小:40.91 KB
- 文档页数:4
1施工通风方案本隧道工程采用压入式通风,通风管选用φ800mm 拉链软式通风管,洞外风机进风口至洞口距离L=30m ,风管出风口至掌子面距离L=50m 。
1.1 技术要求1) 平洞内风速控制范围0.15~4m/s 。
1.2 通风量计算1) 施工人员所需风量p p V v mK ==3*50*1.15=172.5 m ³/min说明:p v ——洞内没人所需新鲜空气量,取3m ³/minm ——洞内同时工作的最多人数,本项目取50人。
k ——风量备用系数,取1.1~1.152) 爆破散烟所需风量按照压入式通风计算:从开挖面至稀释炮烟到安全浓度的距离'L =400Q S =400*50/14=1429my V =21.420³/min 说明: L ——隧洞长度,本项目取3000mQ ——最大单响爆破炸药,本项目取50kgS ——隧洞的断面面积,本项目为14m ³t ——通风时间,本项目取20min3) 按单位功率需风量指标计算0g v v p ==4*220=880 m ³/min说明:g v ——使用柴油机械时的通风量,m ³/min0v ——单位功率需风量指标,取4 m ³/(KW*min )p ——洞内同时工作的柴油机械的总额定功率,本工程取4台45KW 自卸车,共220KW4) 高海拔地区洞内所需风量计算修正由于本隧洞底板开挖高程在1000m 左右,故需进行风量修正计算。
① 对于施工人员所需风量,172.5*1.3=224 m ³/min② 对于爆破排烟所需风量,1070/0.8983=1191m ³/min③ 对于柴油机械所需风量,880*1.2=1056 m ³/min5) 洞内所需风量V =224+1191=1415 m ³/min6) 风机工作风量(10.5)100m PL V V =+=(1+0.5*0.04*2500/100)*1415=2122.5 m ³/min 说明:V ——洞内施工所需的有效风量,m ³/minL ——风管长度,mP ——100m 风管漏风量,选用洛阳建材生产的拉链软风管,漏风率4%。
隧道施工通风环境卫生标准及风量计算根据中华人民共和国行业标准——《公路隧道施工技术规范》(JTJ042-94)第11.3.1款规定及参照有关其他行业标准,对隧道内施工作业环境应符合下列卫生标准:1、坑道中的氧气含量按体积比不低于20%;2、粉尘浓度:每立方米空气中含有10%以上游离二氧化硅的粉尘不大于2mg;含有10%以下游离二氧化硅的水泥粉尘不大于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不大于10mg;3、有害气体:1)一氧化碳:不大于30mg/m3;当施工人员进入开挖工作面检查时,浓度可为100mg/m3,但必须在30min~35min 内降至30mg/m3;2)二氧化碳:按体积不超过0.5%;3)氮氧化物换算成二氧化氮控制在5mg/m3以下;4、隧道内气温不得超过280C;5、隧道施工时,供给每人的新鲜空气量不低于3m3/min,采用内燃机械作业时,1Kw的供风量不小于3m3/min;6、隧道开挖时全断面风速不小于0.15m/s,坑道内不小于0.25m/s;10.2风量计算风量计算:(按排除炮烟计算)Q=2.25/T 3√G(AL)2×φ×b/ P2Q----工作面通风量m3/min;T----通风时间min;取T=15 minG----同时爆破的炸药量Kg;取G=270KgA----掘进巷道的断面积m2 取A=90m2L----巷道全长或临界长度m;巷道全长3000米;φ----淋水系数,取φ=0.6;b----炸药爆炸时有害气体生成量,煤层中爆破取100,岩层中爆破取40;P----风筒漏风系数;P100----百米漏风系数,取2%长距离隧道掘进时,炮烟在巷道流动过程中,与巷道内的空气混合,在未到达巷道出口时已被稀释到允许浓度,从工作面至炮烟稀释到允许浓度的距离称为临界长度,在这种情况下,公式中应用临界长度代入计算。
L=12.5GbK/AP2P==1/1-L/100P100×2%=1/1-3000/100×2%=2.5K----紊流扩散系数l----风筒口距工作面长度D----风筒直径l=4√A=4√90=38ml/2D=38/2×1.2=15.8,查表K=0.67L=12.5×270×40×0.67/90×2.52=160.8m 则:Q=2.25/15×270(90×160.8)2×0.6×40/2.52=902m3/min二、按排出粉尘计算风量Q=VAV----排尘风速 9---18 m/minQ= 9---18*90=810---1620m3/min三、按施工隧道隧洞内的最多人数计算风量Q=4NN----洞内施工最多人数Q=4×60=240 m3/min四、按最低允许风速计算风量Q=VAQ=15×90=1350 m3/min五、稀释和排除内燃机废气计算风量Q=TiKNiQ----工作面通风量m3/minK----功率通风计算系数;我国暂行规定为 2.8~3.0m3/minHPNi----工作面内柴油设备总台数;Ni----各台柴油设备的额定功率HP;Ti----柴油机利用系数;。
隧道施工通风计算妹子娘冲斜井长2686m,大里程最长达1100m,其压入式通风距离最长可达3736m。
以妹子娘冲斜井大里程方向作为控制标准,若此工作面能达到要求,则其余工作面均可。
4.3.1 计算参数表 4.1 通风计算参数计算参数符号量值计算开挖断面积S130.19 m2一次开挖最大长度L p 3.5m一次爆破用药量G319.97kg洞内同时工作的最多人数m150 人内燃机功率N173kW洞内最大内燃机数量n7台通风管直径Φ 1.8m风管百米漏风率P100 1.25%漏风系数P0.019风量备用系数k 1.15炮烟抛掷长度L S78.79m空气密度1.2kg/m 3风管弯曲处曲率半径R50m风管拐角120o转弯管道风速vs20m/s风管直径D 1.8m风道摩擦阻力系数3 104kg s2/m3风道长度L3736m4.3.2 需风量计算(1)需风量的计算风量计算从四个方面予以考虑,即按洞内要求最低风速计算得Q1;按洞內最多工作人员数计算得Q2;按排除爆破炮烟计算得Q3;按稀释内燃机废气计算得Q4。
1)最低风速需风量Q1Q1 60 v s 4-1)式中: Q 1 ——最低风速需风量 v ——《铁隧规》要求最小风速,取 0.15m/s60—— 1min=60s 2) 按洞内最多工作人员数计算得 Q 2 Q 2 q k m 式中: Q 2 ——隧道内作业人员总需风量 q ——一般标准每人每分钟需要新鲜空气量 3m 3/人 3) 按排除爆破炮烟计算得 4-2)又有Q 3L sG v 1 s 4-3)4-4) 4-5) 4-6)v 2 a L s 15 式中: Q 3 ——排除爆破烟尘需风量 每次爆破产生的炮烟体积 每次爆破产生的有害气体G/5 v 2a ——单位重炸药爆破产生的有害气体换算成的 CO 体积,取 0.04m 3/kg k 100 ——允许浓度值,取 100ppm4) 按稀释内燃机作业废气计算得 Q 4 nQ4 1 k0 Ni式中: Q 4 ——内燃机械作业所需风量 单位功率内燃机作业所需风量,取 3m 3/(min.kW )4-7)k 0 5) 隧道需风量 Q 计 : Q 计 max Q 1,Q 2 ,Q 3,Q 4 故正洞工作面需风量由稀释内燃机作业废气控制,需风量为: (2)考虑漏风的风量计算 通风机的供风量除满足上述计算的需要风量外,还应考虑漏失的风量 最长状态下的漏风系数 )。
第六章 隧道通风计算● 6.1 隧道需风量计算●6.1.1 隧道通风的基本参数道路等级: 公路,分离式双向四车道; 计算行车速度: 120km /h 辆 空气密度: 31.20kg /m ρ=;隧道坡度:2%i =隧道的断面面积: 277.04m r A = 隧道的轮廓周长: 34.54m S =隧道当量直径: 4/8.92m r r D A S ==设计交通量:近期(2020年):28000辆/天(标准车); 高峰小时交通量为日交通量的12%。
交通组成:汽油车:小型客车15%,小型货车18%,中型货车24%; 柴油车:中型货车24%,大型客车13%,大型货车6%; 隧道内平均气温: m 20t C =; ●6.1.2 确定CO 排放量(1)取CO 基准排放量为(按每年1.5递减)(1995年3CO 0.01m /km q =⋅辆) (2)考虑CO 的车况系数:a 1.0f =;(3)依据规范,分别考虑工况车速120km/h , 100km/h , 80km/h ,60km/h , 40 km/h , 20 km/h ,10 km/h (阻滞)。
不同工况下的速度修正系数iv f 和车密度修正系数d f 如表6-1所示。
不同工况车速iv d f f 、值 表6-1(4)考虑CO 的海拔高度修正系数: 平均海拔高度:h (963.2923.9)/2943.55m, 1.30200H f =+==(5)考虑CO 的车型系数如表6-2所示。
考虑CO 的车型系数 表6-2(6)交通量分解:2025年:高峰小时交通量: 28000×50%×0.12=1680辆/h ;汽油车:小型客车252辆/h ,小型货车302辆/h ,中型货车403辆/h ; 柴油车:中型货车403辆/h ,大型客车218辆/h ,大型货车102辆/h ; (7)计算各工况车速下隧道CO 排放量: 同样可以计算其他各工况下CO 排放量如表6-3所示:各工况车速下CO 排放量(单位:10-2m 3/s ) 表6-3(8)最大CO 排放量:由上述计算可以看出,在工矿车速为10km /h 时,CO 排放量最大为: ●6.1.3 稀释CO 的需风量(1)根据规范,取CO 设计浓度为:250ppm δ=。
隧道风量及风压的计算隧道开挖方向:隧道左线9018米,右线8981米。
采用从两端向中间开挖;LK19+978(1#斜井)1303米掘进到主洞后向两端开挖;LK21+130(2#斜井)915米掘进到主洞后向元阳方向开挖。
考虑到围岩地质条件变化,10个工作面掘进速度不一致。
计算风量时取最大值3000米,增加300米。
隧道掘进长度表现以本标段最长的1#斜井端为例进行通风方案的设计。
计算风量时独头掘进长度取最大值1303+1688+300≈3300m。
隧道进出段,采用机械通风方式,通过风筒压入式向工作面通风;斜井进入主洞后,采用压入式+抽出式通风方式。
1、风量及风压计算①计算参数计算参数如下:供给每人的新鲜空气量按m=4m³/min计;按照分部开挖的最不利因素,坑道施工通风最小风速按Vmin=1m/s,按照不良气体聚集最小风速考虑,隧道内气温不超过28℃;主洞最大开挖面积按SZ=100m²计(III级围岩全断面开挖);正洞开挖爆破一次最大用药量A=260kg;正洞放炮后通风时间按t=20min计;风管百米漏风率β=1%,风管内摩擦阻力系数为λ=0.0078,风筒直径为1.5m。
②风量计算按洞内允许最小风速要求计算风量Q风速=Vmin×SZ×60s=1.0×100×60s=6000(m3/min)按洞内同时工作的最多人数计算风量Q人员=4×m×1.2=4×90×1.2=432(m3/min)Q人员修正= Q人员×1/Kr=432×1.0=432(m3/min)m-坑道内同时工作的最多人数,主洞按90人计。
1/Kr-高原修正系数,不受影响,取Kr=1.0; 按洞内同一时间爆破使用的最多炸药用量计算风量 Q 炸药=K 2(5×A ×b)/tK r =1.6×(5×260×40)/20=4160(m 3/min) b ——公斤炸药爆破时所构成的一氧化碳体积,取40L 。
隧道通风计算所需相关参数谢总:您好!请按下述表格要求,请依次提供每条隧道(或支洞)通风路径计算所需相关参数,最好请提供隧道通风总的示意图(CAD或word版本均可),另外顺便也可以提出你们自己的通风设想和要求,以便我们对隧道通风形式有一个全面整体了解,便于我们按照你们的要求进行设计。
如果贵方有其他厂家的详细通风方案,也可以发给我们参考比较,以便我们结合我们公司产品技术优势,做出更符合通风现场更加实用的最佳通风方案来!赵国平(130****1368、153****5728) 2016-7-22附贵公司峨米项德昌隧道和新永郎隧道相关参数如下,供参考:德昌隧道2#斜井通风方案设计:斜井二洞口海拔为1552m,斜井长度1860m,综合坡度8.7%,与主洞45°斜交,高度6.2m,宽度7.5m,开挖断面平均按40㎡计算,风管直径为1.8m。
正洞断面为13m(高)×14m(宽),风管直径为2m,开挖断面平均按130㎡计算,主洞大里程段长度为3600m;小里程段长度为1280m。
当地年最低气温为+5℃,为亚热带季风气候条件,空气密度适中;独头掘进,采用人工手风钻钻爆法施工,围岩条件较好,采用全断面开挖;出渣时掌子面配备2台装载机,装载机功率按每台160kw计算,2台自卸车,自卸车按照210kw计算,另有一台挖掘机,挖掘机功率按照135kw计算,在装载机工作时挖掘机不工作,则掌子面最恶劣条件下的柴油机功率为160×2+210×1=530kw,且粉尘较大,施工人数按照130人计算。
2#斜井通风计算参数表序号参数名参数代号单位数量1 主洞开挖断面S1 m2----130斜井开挖断面S2 m2----402 斜井L1 m 18603 主洞大里程L1 m 3600 主洞小里程L2 m12804 主洞风管直径 d m 2.05 斜井风管直径 d m 1.86 风管漏风率主洞% 0.77 风管漏风率斜井% 18 空气密度ρKg/m3-----1.109掌子面最大工作人员数量个13010 掌子面柴油功率kW 53011 掌子面最低风速m/s 0.312 洞内有斜坡通风管道--T字形.13. 一次性最大炸药用量280Kg德昌隧道出口--通风方案设计:出口海拔为1346m,年最低气温为+5℃,为亚热带季风气候条件,空气密度适中;正洞断面为13m(高)×14m(宽),开挖断面平均按130㎡计算,长度为2475m;独头掘进,采用人工手风钻钻爆法施工,围岩条件较好,采用全断面开挖;出渣时掌子面配备2台装载机,装载机功率按每台160kw计算,2台自卸车,自卸车按照210kw计算,另有一台挖掘机,挖掘机功率按照135kw计算,在装载机工作时挖掘机不工作,则掌子面最恶劣条件下的柴油机功率为160×2+210×1=530kw,且粉尘较大,施工人数按照130人计算。
2、通风计算【2009-6-10】根据隧规及其条文说明,风量计算主要从四个方面予以考虑,即按洞内最多工作人员数所需的新鲜空气,计算出所需风量Q1;按在规定时间内,稀释一次性爆破使用最多炸药量所产生的有害气体到允许的浓度,计算出所需风量Q2;根据不同的施工方法,按坑道内规定的最小风速,计算出所需风量Q3;当隧道内采用内燃机械施工时,还须按内燃设备的总功率(kw),计算出所需风量Q4;通过上述计算,取Qmax=Max(Q1,Q2,Q3,Q4),再考虑风管的损失率(百米漏风率β),即确定洞内所需的总供风量Q机,从而确定风机的功率和风管的直径。
(1)计算参数的确定一次开挖断面:S=80m2(全断面)一次爆破耗药量:G=288kg(一次开挖长度4.2m)通风距离:L=2800m洞内最多作业人数:m=60人爆破后通风排烟时间:t≤30min通风管直径:φ=1800mm管道百米漏风率:β=1.5%(2)风量计算①按洞内最多工作人员数所需的新鲜空气,计算:Q1=3·k·m=3×1.25×60=225 (m3/min)式中3—隧规规定每人每分钟需供应新鲜空气标准为3m3/mink—风量备用系数,一般取1.15~1.25,按1.25取值m—同一时间洞内工作最多人数,按60人计②按全断面开挖,30分钟内稀释一次性爆破使用最多炸药量所产生的有害气体到允许的浓度,计算:Q2=V1-(K·V1t+1/ V2)1/t=V1 [1-(k×V1/ V2)1/t] =551 m3/min 式中V1-一次爆破产生的炮烟体积V1=S×Ls =80×72.6=5808 m3S-一次开挖的断面面积,按80m2Ls-炮烟抛掷长度,按经验公式Ls=15+G/5=15+288/5=72.6mG-同时爆破的炸药消耗量,G=288kgV2-一次爆破产生的有害气体体积V2=a·G=40×10-3×288=11.52 m3a—单位重炸药爆破产生的有害气体换算成CO的体积,40L/kgK—CO允许浓度,取100ppm,换算为1×10-4 m3t—通风时间,取30min③按洞内允许最低风速,计算:Q3=60·V·S=60×0.15×80=720 m3/min式中V—洞内允许最小风速,隧规规定全断面开挖时取值0.15m/sS—开挖断面积,80m260—min和s换算常数④按稀释内燃机废气计算风量:考虑在洞内同时有2台ZL50D型装载机(功率158kw)和3辆T815自卸车(功率210kw)作业,总功率736kw,取机械设备的平均利用率为70%,按隧规1kw需供风量不小于3m3/min,算得:Q4=946×0.70×3=1546 m3/min【机械功率参考表】设备供风能力取Qmax=Max(Q1,Q2,Q3,Q4)=1546 m3/min。
上阁村隧道通风机理论计算
1、施工通风设计标准
根据我国铁路、厂矿、企业及有关劳动卫生标准的规定,隧道内施工作业段的空气标准下列卫生标准:
坑道中氧气含量:按体积计不低于20%。
粉尘允许浓度:每立方米空气中含有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10 mg。
有害气体浓度: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100 mg/m3,但必须在30min内降至30 mg/m3;二氧化碳按体积计不超过0.5%;氮氧化物(换算为NO2)5mg/m3以下。
洞内温度:隧道内气温不得超过28℃。
洞内风量要求:隧道施工时供给每人的新鲜空气量不应低于
3m3/min,采用内燃机械作业时供风量不应低于3m3/(min.kw)。
洞内风速要求:隧道开挖时全断面风速不应小于0.15m/s,在分布开挖地坑道内不应小于0.25m/s。
2、通风系统选型
上阁村隧道由隧道进、出口,斜井向小里程、斜井向大里程作业面组织施工,每个洞口均布置空压机,隧道进口单口掘进长度2406m,斜井向小里程掘进长度1265m,斜井向大里程掘进长度1050m,出口作业面掘进长度2050m。
其中以进口工区承担正洞最长,本隧道供风以最长的出口工区为标准配置,采用大直径通风软管,本隧道施工采用大直径通风软管,独头压入式通风排烟方案,风机采用轴流式风机。
每个掘进洞口各建一个高压风站,配电动空压机供风。
高压风通过φ150mm钢管接至各施工工作面,再由高压橡胶风管连接风动机具
进行施工。
1、通风量计算
隧道工作面所需风量表(m3/min)
2、风机、风管选型配置
风机供风量:风机供风量Q机应满足开挖面所需风量和全管路漏风损失的需要,即Q机=P×Q压。
全管路系统漏风系数P选用公式P=1/(1-βL/100)计算。
公式中的管路百米平均漏风率β取1.3%;L为管路独头通风长度(m)。
按最大长度2415m计算工作面压入风机供风量如下:
2535×1.72=4360(m3/min)。
压入风管拟采用1500mm软风管,管路全程通风压力损失△h按下式计算:△h=(6.5αL/D5)(Q开+Q机)/2;式中α—摩擦阻力系数,取0.0018,
管路的通风压力损失计算结果如下:
△h=(6.5αL/D5)(Q开+Q机)/2
=(6.5×0.0018×3221/7.59)×(2535/60+4360/60)/2
=285(Pa)
风机全压:根据风管直径和管道阻力损失,按照公式H =R f Q j Q i/3000+△h+h计算风机设计全压。
其中:
Rf——管道阻力系数,平均取1.30~1.60
Qj——通风机供风量,取设计风量,m3/min;
Qi——管道末端流出风量,m3/min;
△h——管道内阻力损失;
h其他——其他阻力损失取60;
风机全压计算结果如下。
H =RfQjQi/3000+△h+h
=1.6×2535×4360/3000+285+60
=6239(Pa)
风机功率计算:风机功率计算公式:W=QHK/(60η);
Q—风机供风量;H—风机工作风压;η—风机工作效率,取80%;K—功率储备系数,取1.05;
风机功率计算结果如下:
W=QHK/(60η)
=4360×6239×1.05/(60×0.8)
=595KW
根据以上计算结果,洞口选择风量为4360m3/min的风机才能满足正洞施工通风需求。
根据现场实际情况,3000m以上工作面选择梁台风量为3000m3/min的风机在出口并联,选用直径1.5m的风管供风,全压4100pa的风机能满足施工要求。
同理计算其它工作面选择两台风量为3000m3/min的风机在出口并联,选用直径1.5m的风管供风,全压4100pa的风机能满足施工要求。
通风方案选择:根据风机供风量及风机功率计算结果,施工型号为SDA152BD-2SE132型隧道轴流通风机。
风机性能参数
采用压入式通风,通风系统布置图如下:
通风系统布置图
3、通风管理
施工通风管理水平的高低是影响通风效果的关键因素之一。
如果
通风管理不善。
将使工作面得不到足够的新鲜空气,沿途污浊空气不能及时排出洞外,达不到通风的效果。
以“合理布局,优化匹配,防漏降阻,严格管理,确保效果”二
十字方针,作为施工通风管理的原则,强化通风管理。
具体就是:以长代短,风管每节长50~100m,减少接头数量;以大代小,在净空允许的条件下,尽量采用大直径风管;以直取弯,安装风管前,先按5m 间距埋设吊挂锚杆,并在杆上标出吊线位置,再将φ8mm盘条吊挂线拉直拉紧并焊固在锚杆上,然后吊线挂上风管,这样可使风管安装达到平、直、稳、紧,不弯曲、无褶皱,减少通风阻力。
成立通风管理专业班组,建立以岗位责任制和奖惩制为核心的通风管制度。
通风班组全面负责风机、风管的管理、安装、检查和维修,严格按照同通风管理规程及操作细则组织实施。
项目部定期根据通风质量效果对通风班组实施奖惩。