隧道施工通風設計

1、隧道施工通風設計課程名稱：隧道工程設計題目：隧道施工通風設計院 系：專 業(yè)：年 級：姓 名：指導教師：課程設計任務書專業(yè)姓名學號開題日期：年月日完成日期：年月日題目隧道施工通風設計一、設計的目的 掌握隧道通風設計過程。二、設計的內容及要求根據(jù)提供的隧道工程，確定需風 量；確定風壓；選擇風機；講行風機及風 管布置。、指導教師評語四、成 績指導教師簽章)年 月 日一 設計資料I工程概況雅旳1兩河U交通I輕賢公歸起A8266272nr沿檢殊工左岸邀 流而匕 船長隧道陸 長31m,荻巾進1段開挖1 780m*開挖斷血積90折)穿越左 岸ftaTK區(qū)至電站上齒慶大河左岸11#,終點高程為2師冗mf 10

2、728 km.該丄畀具備以下特點：(!)施區(qū)域處桶原地區(qū)海拔罔陰達到2700m.：a口段為連續(xù)kaijs，繪大坡摩叢到礙%* Rja口與含同樁與標高舉達到 lOSm,施Dfi鳳樣為圍難$丁.程B5在地區(qū)電力不足.需采用fl發(fā)電施丨2排煙用風隧道在施匚過程中是一個相對帑閉的舁器，由于開挖爆我，球備誹放、噴錨支護等原因嚴工大 呈的煙塵無法“熱拮放、進而導救設備故障率高、施工人員職業(yè)能見皮極羌等種種問題， 因此;必獲采陽人為方式進flaw排煙.以改曹隧道工作壞境*降低安全限根抿痕迪兩河口交通丄程辭去豁2#陡逍進山殳施工/案可購隧道開挖深度為1 780nb隧 道內施工人員捷翁為30 A,開挖面每次爆號

3、養(yǎng)藥SA OA5 L 通風擇煙捲施的目的左于保障施 工人員穗有充足新鮮空氣、9AJS 30 min內距開挖面100 m內無煙塵且灘道斷面最小風速不低丁 0.15m/s,根據(jù)襯刪臺車的通逋空間”風背選用JX3普通滌址侑就式鳳哲，鳳曾直S13O&mm. 因此M數(shù)弘(1)洞內同時工作最多人數(shù)30人.斷幟小風速匕細占m加(5) 成年人呼吸需?？諝鉃?.0381詔価imI(4)地菅直徑為1300mm. 鳳骨平崗白來漏規(guī)率處1,5% ,風管禪擦FH力系數(shù)2 0.000 18o(6) 每次爆破用炸藥量y=0.48f.(7) 爆破后f30min內艇開挖斷itUXOOui內無熾(81隧道工作斷M4 = 90m*

4、(9)堆大IB進憔度則施管荒度Zg=4K=l780m (前端距開挖斷而30 m 主機距洞口30 m)二. 設計要求針對以上工程，進行2#隧道進口不同長度施工通風設計，要求采用風道壓入式通風方式，進行風量計算、風壓計算，以此為依據(jù)，進 行風機選擇(根據(jù)網上調研等方式)以及風機及風管的布置(風管可 自選，不一定按所給資料)。隧道深度：2260m三. 設計內容1. 風量計算隧道施工通風計算按照下列幾個方面計算取其中最大值，在考慮漏風因素進行調整，并加備用系數(shù)后，作為選擇風機的依據(jù)。（1）按洞內同時工作的最多人數(shù)計算：Q kmq式中：Q :所需風量（m3/min）k :風量備用系數(shù)，常取1.1m :洞

5、內同時工作的最多人數(shù)，本設計為 30人。q :洞內每人每分鐘需要新鮮空氣量，取 3m3/ming人計算得：Q kmq 1.1 30 399m3 / min（2）按同時爆破的最多炸藥量計算：本設計選用壓入式通風，則計算公式為：Q 7.8 3代口t式中：S :坑道斷面面積（m2）,90。A :同時爆破的炸藥量，0.48t。t :爆破后的通風時間30min。L :爆破后的炮煙擴散長度,100米。計算得：Q 78 3 480 902 1002 880.8（m3 / min）30（4）按洞內允許最下風速計算：Q 60 v s式中：v ：洞內允許最小風速，0.15 m/s。S :坑道斷面面積,90 m2。

6、計算得：Q 60 v s 60 0.15 90810m3/min綜上，取計算結果最大值 Q 880.8m3 /min為所需風量。2. 漏風計算（1）通風機的供風量除滿足上述條件計算所需的風量外，還需考慮漏失的風量，即:Q 供=P Q式中：Q :上述計算結果最大值P:漏風系數(shù)。由送風距離及每百米漏風率計算得出。 由設計資料知，L管=2260m每百米漏風率為1.5%，則送風距離 內漏風量為：2260 0.0150.339100則漏風系數(shù)為：P 1 0.339 1.339計算得：Q供=P Q 1.339 880.8 1179m3/min（2）由于隧道所處高原地區(qū)，大氣壓強降低，需要進行風量修正：Qh

7、100Ph式中：Qh :高山修正后的供風量（m3 / min）Ph：高山地區(qū)大氣壓（kpa）,從下表取值。Qn :正常大氣壓下供風量，即上述計算所得 Q供。海拔高度與大氣壓關系表海拔高度（m2600270028002900大氣壓強（kpa）71.770.669.568.3隧道修建于海拔2700m高處，查得R=69.5kpa計算得：Qh 100Qn 迪0 1179 1697m3/minFh69.53. 風壓計算rfn o通風過程中，要克服風流沿途阻力，保證將所需風量送到洞內， 并達到規(guī)定速度，必須有一定風壓，需確定通風機本身應具備多大壓 力才能滿足通風氣流所受阻力有摩擦力，局部阻力及正面阻力，即

8、:h總=h摩+h局+ h正（1）摩擦阻力根據(jù)流體力學達西公式導出隧道通風摩擦阻力公式:LUQ2式中:摩擦阻力系數(shù),8g，其中為達西系數(shù)，為空氣重:風管長度:風道周長Q :風道流量，上述計算值 QhS :風管面積查表得知=0.0012，風道周長U d 3.14 1.3 4.082m，風管面積d2 S -41.33m2，L 管=2260m 計算得:1697 22 0.0012 2260 4.082 ()2摩擦阻力:1.333h亠孕亠3763.3PaS3（2）局部阻力風流經過風管某些局部地點（斷面擴大獲縮小，拐彎等），速度方 向發(fā)生突然變化導致風流本身劇烈變化，由此產生風流阻力：h 0.612 QS

9、2式中：局部阻力系數(shù)，查表得，其他符號同上。(1697)2h 局 0.612 0.46127.3Pa（3）正面阻力通風面積受阻時， 會增加風流阻力：受阻區(qū)域會出現(xiàn)風斷面減小在增大這一現(xiàn)象,h 正=0612（Sl）3式中：:正面阻力系數(shù)，列車運行時取 1.5Sm :阻塞物最大迎風面積（m2 ）其他符號同上以普速列車為計算對象，查詢機車規(guī)范，其最大迎風面積為16.32 m2，計算得:h 0.612 1.5 何32 1697：107.9Pa(90 16.32)3h 總=h 摩 + h 局+h 正=3763.3+127.3+107.9=3998.5 Pa綜上，即通風機壓力h機4.通風機選擇h 總=3998.5 Pa。通風機規(guī)格Q機1.1 Qhh機p h總（P :漏風系數(shù)）1.1 16971866.7m3/min，通風機壓力=1.339 3998.5 5354 Pa MPa,在隧道施工通風中主要采用軸流式通風機，根據(jù)上述規(guī)格要求，選取九慶SDF-11.2