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文檔簡介

1、XX工程建設(shè)項(xiàng)目XX隧道施工通風(fēng)方案編制:審核:審批:XX工程有限公司XX隧道項(xiàng)目經(jīng)理部2017年10月 TOC o 1-5 h z 一、編制說明 11.1編制依據(jù) 11.2編制原則 1二、工程概況 12.1項(xiàng)目概括 122氣象特征 12.3水文特征 22.4瓦斯情況 2三、施工通風(fēng)設(shè)計原則 33.1施工通風(fēng)的目的 33.2設(shè)計原則 33.3洞內(nèi)有害氣體與衛(wèi)生指標(biāo)要求 33.4瓦斯隧道安全要求 4四、通風(fēng)參數(shù)計算 64.1通風(fēng)計算基礎(chǔ)參數(shù) 64.2施工范圍及送風(fēng)距離 84.3 開挖面需風(fēng)量計算 84.4隧道防瓦斯集聚風(fēng)速驗(yàn)算 134.5風(fēng)機(jī)配置 14五、隧道進(jìn)口段與出口段施工通風(fēng)方案設(shè)計 15

2、5.1巷道式通風(fēng)(軸流風(fēng)機(jī)+射流風(fēng)機(jī)) 15六、隧道一號斜井段施工通風(fēng)方案設(shè)計 錯誤!未定義書簽。6.1方案(風(fēng)管+風(fēng)倉+風(fēng)管) 27一號斜井段風(fēng)機(jī)配置 46七、隧道二號斜井段施工通風(fēng)方案設(shè)計 477.1方案(風(fēng)管+風(fēng)倉+風(fēng)管) 477.2二號斜井段風(fēng)機(jī)配置 67八總結(jié) 678.1進(jìn)出口段通風(fēng)配置 67一號斜井段通風(fēng)配置 688.3二號斜井段通風(fēng)配置 69、編制說明1.1編制依據(jù)(1)xx隧道標(biāo)段施工方案;(2)公路隧道工程施工技術(shù)規(guī)范(JTGF60-2009);(3)現(xiàn)代隧道施工通風(fēng)技術(shù);(4)工業(yè)企業(yè)設(shè)計暫行衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB J1-62 ;(5)公路隧道工程設(shè)計規(guī)范(JTG D70-2004

3、 ;(6)公路隧道通風(fēng)設(shè)計細(xì)則(JTG/T D70-201);(7)鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范(TB10120-200)。1.2編制原則(1)貫徹執(zhí)行國家的方針、政策及相關(guān)的工程施工規(guī)范、規(guī)定,當(dāng)?shù)卣南?關(guān)制度;(2)確保滿足建設(shè)單位、監(jiān)理單位、設(shè)計單位管理要求;(3)遵循合同條款,響應(yīng)合同文件要求,確保實(shí)現(xiàn)業(yè)主要求的工期、質(zhì)量、安 全、環(huán)境保護(hù)、文明施工和造價等各方面的工程目標(biāo);(4 )符合國家和地方關(guān)于環(huán)境保護(hù)、職業(yè)健康安全、水土資源及文物保護(hù)、節(jié) 能 減排的要求,尊重當(dāng)?shù)氐拿耧L(fēng)民俗;(5 )以施工技術(shù)先進(jìn)、施工方案可行、重合同守信譽(yù)、施工組織科學(xué)、按期優(yōu) 質(zhì) 建成,建成后不留后患為指導(dǎo)思想

4、;(6)堅持安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的安全方針,嚴(yán)格貫徹中華人員 共和國安全生產(chǎn)法、建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理?xiàng)l例以及建設(shè)部關(guān)于安全生產(chǎn) 的相關(guān)規(guī)章制度,確保施工安全。二、工程概況2.1項(xiàng)目概括本項(xiàng)目起于達(dá)孜縣德慶鎮(zhèn),設(shè)達(dá)孜樞紐互通與林拉高速公路相接,利用拉 薩至山南地區(qū)的古道為走廊帶,沿多雄朗溝經(jīng)念喀村、新倉村、仲莎村,過差 脆村后設(shè)隧道穿越XX山,出隧道后沿莫朗溝南行,經(jīng)加木雄、聶果村、前達(dá)村, 于桑耶鎮(zhèn)北側(cè)設(shè)桑耶服務(wù)區(qū)兼互通,項(xiàng)目終點(diǎn)設(shè)桑耶樞紐互通與在建貢嘎機(jī)場 至澤當(dāng)專用公路相接。項(xiàng)目地理位置圖xx 隧道初步設(shè)計起始樁號: YK14+400-YK27+29Q左線 ZK14+402- Z

5、K27+21), 總長 12.85km。2.2氣象特征勘察區(qū)內(nèi)氣候以干燥、缺氧、溫差大、日照充足為特征,屬高原溫帶半干 旱氣候區(qū),干濕季分明,高原氣候特征明顯。達(dá)孜氣象站(5年觀測):極端最高氣溫29.5C),月極端最低氣溫-17 C)( 2012年1月),最冷月平均氣溫為-9.2(C),月最高氣壓1000hpa, 月最低氣壓650hpa,月極大風(fēng)速21m/s,月最大風(fēng)速21m/s(極大風(fēng)速的風(fēng)向?yàn)?東南風(fēng),月最大降雨量 260mm,月最大降雨量44mm。扎囊氣象站(5年觀測):月極端最高氣溫30(C)( 7月份),月極端最 低氣溫-17C)(2012年1月),最冷月平均氣溫為-9.6(C),

6、月最高氣壓1200hpa, 月最低氣壓656hpa,月最大風(fēng)速30m/s(極大風(fēng)速的風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng),月最大降雨 量180mm,月最大降雨量 43mm。2.3水文特征隧址區(qū)區(qū)以郭喀拉日居山脊線為地表分水嶺,北側(cè)為拉薩河水系,南側(cè)為 雅魯藏布江水系。隧址區(qū)北側(cè)發(fā)育有多雄朗溝,主要接受大氣降水及山澗溪溝 地表水補(bǔ)給,其水位、流量、流速受季節(jié)性影響較大,雨季水位暴漲,枯水季 節(jié)流量較小。其流經(jīng)差脆、仲沙、新倉,最終匯入拉薩河。拉薩河發(fā)源于念青 唐古拉山,流域面積26225km2,是雅魯藏布江的一級支流,由東向西在曲水匯 入雅魯藏布江。據(jù)拉薩水文隊(duì)水文資料:拉薩河最大流量2830m3/s,最小流量20m3

7、/s,多年平均流量為287m3/s,年徑流量93.82億m3,徑流模數(shù)11.271/s.km, 多年平均水位高出河床 2.58m,最高6.07m,最低2.37m,最大變幅3.52m。含 沙量0.125kg/m3,年輸沙量122.1萬噸,輸沙率38.7kg/s。隧址區(qū)南側(cè)發(fā)育有莫朗溝,主要接受大氣降水及山澗溪溝地表水補(bǔ)給,其 水位、流量、流速受季節(jié)性影響較大,雨季水位暴漲,枯水季節(jié)流量較小。其 流經(jīng)加木雄、聶果村,最終匯入雅魯藏布江。雅魯藏布江發(fā)源并流經(jīng)西藏高原,是世界上海拔最高的大河,平均海拔在 4000m以上,源于西藏西南部喜馬拉雅山北麓杰馬央宗冰川,由西向東流,橫 貫西藏南部,經(jīng)派鎮(zhèn)折向北

8、東,圍繞南迎巴瓦峰形成馬蹄形拐彎而后向南流, 到邊境巴昔卡入印度,稱布拉馬普特拉河。雅魯藏布江流域面積239228km2,全長2229km。支流眾多,其中流域面積大于10000km2的有5條,自上而下依次 為多雄藏布、年楚河、拉薩河、尼洋河和帕隆藏布,以拉薩河流域面積最大。雅魯藏布江流域徑流補(bǔ)給源于大氣降水,降水量地區(qū)分布十分懸殊,年際 變化小而年內(nèi)分配極不均勻。水氣主要來自印度洋孟拉灣暖濕氣流,是我國降 水量最多的地區(qū)之一。年降雨量巴昔卡4500mm,墨脫2660mm,波密810mm,拉薩440mm,拉孜310mm。由于高寒的氣候,現(xiàn)代冰川發(fā)育,成為河流重要補(bǔ) 給水源,在不少河源區(qū)被大面積冰

9、川沉積物和風(fēng)化物覆蓋,地表草甸厚、滲透 作用較強(qiáng),雨水和冰雪融水多滲透地下,與地表冰雪融水一樣成為河流的補(bǔ)給 水源。在河流干流上游及中游上段,以地下水補(bǔ)給為主,中游下段至下游上段, 補(bǔ)給形式轉(zhuǎn)為以雨水、融水混合補(bǔ)給型,進(jìn)人大峽谷以下暴雨區(qū),河流以雨水 補(bǔ)給為主。2.4瓦斯情況隧址區(qū)分布的林布宗組(KI)含煤二層(K1、K2)。該煤層厚度較穩(wěn)定。煤 呈黑色,條痕黑色、黑褐色,似玻璃光澤,硬度23,稍具韌性,外生裂隙較發(fā)育,斷口呈棱角狀、參差狀,細(xì)條帶狀結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造。煤巖類型以半暗型 煤為主,半亮型煤次之。煤系地層中還夾一定數(shù)量的含炭板巖和有機(jī)質(zhì)含量較 高的深灰色炭質(zhì)板巖,故區(qū)內(nèi)煤層及煤系地層的

10、生烴能力較強(qiáng),瓦斯生成量較 大。林布宗組(J3KI)煤系地層中板巖孔隙率,滲透率均較低,且未形成圈閉, 故煤系地層中的板巖基本不含氣體。煤層具有雙孔隙系統(tǒng),即原生基質(zhì)孔隙系 統(tǒng)(大、中、小、微孔),后生裂隙系統(tǒng)(割理、裂隙)。有機(jī)質(zhì)生成的煤層瓦 斯氣體,部分以吸附型式停留在孔隙內(nèi)表面上,另一部分呈游離狀態(tài)沿裂隙系 統(tǒng)運(yùn)移逸散。因此,煤層瓦斯主要以吸附形式保存在煤層中,煤層既是生氣層, 又是儲集層。煤層的頂、底板為板巖,其孔隙率,透氣性極低,是良好的蓋 層。隧址區(qū)有利于煤層瓦斯逸散的因素有三,即煤層傾角大、煤層圍巖巖溶裂 隙較發(fā)育、地下水活動較強(qiáng)。所見大氣降水不易在沖溝匯聚形成水流,而多沿 裂隙

11、向下入滲,即所謂的“大水低瓦斯”。而有利于煤層瓦斯儲集的因素有: 煤層埋藏較深、地應(yīng)力相對較大,這將減小煤層的滲透率;煤的變質(zhì)程度高, 煤層曾受過較強(qiáng)擠壓,這都使煤中孔隙的比表面積增大,增強(qiáng)了煤對瓦斯氣體 的吸附能力;煤層直接頂、底板多為透氣性差的板巖,其孔隙率,透氣性極低, 具一定的封蓋能力。據(jù)中國煤層氣資源,我國煤層氣風(fēng)化帶下限深度分布在 50900m之間, 多在300600m。煤層氣垂向分帶為二氧化碳 一氮?dú)鈳?;CQ+N2濃度為20 80%,氮?dú)鈳В篘2 80% CQV 20%;氮?dú)庖患淄閹В篊O280%。、為煤層氣風(fēng)化帶。測試成果表明兩煤層均位于瓦斯風(fēng)化帶中。兩煤層可燃?xì)怏w(CH4+C

12、O含量僅為0可燃物,無空氣基煤層瓦斯組份中氮?dú)庹冀^大部份,均大于 90%,可燃 氣體(CH4+CO含量為0。SZK3號鉆孔K1煤層底板標(biāo)高為4517.40m,隧道洞身段 見煤點(diǎn)路面標(biāo)高為4262.76m,兩者相差254.64m,SZK3號鉆孔測得K1煤層瓦斯 氣體壓力為0.07MPa,以瓦斯壓力梯度為0.005MPa/m(經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù))推斷的隧道路 面K1煤層瓦斯壓力值為1.343MPa。根據(jù)瓦斯煤樣測試成果和推斷的瓦斯壓力, 采用Langmuir公式間接計算的隧道洞身段SZKK4孔 K2煤層瓦斯含量為 0.004659m3/t。三、施工通風(fēng)設(shè)計原則3.1施工通風(fēng)的目的隧道施工通風(fēng)的目的是供給洞內(nèi)

13、足夠的新鮮空氣,并稀釋、排除有害氣體 和降低粉塵濃度,使各作業(yè)面達(dá)到各項(xiàng)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求,以改善勞動條件,保 證洞內(nèi)工作人員身體健康和施工安全。3.2設(shè)計原則長大隧道施工必須采用機(jī)械通風(fēng),宜采用壓入式或混合式通風(fēng),并輔以射 流風(fēng)機(jī)的通風(fēng)系統(tǒng)。對于特長隧道應(yīng)優(yōu)先考慮混合式通風(fēng)方法,當(dāng)主通風(fēng)機(jī)不 能保證隧道施工通風(fēng)要求時,需要設(shè)置局部通風(fēng)系統(tǒng)。隨著隧道掘進(jìn)長度的延 伸,通風(fēng)設(shè)計應(yīng)分階段進(jìn)行,通風(fēng)量應(yīng)是動態(tài)的。3.3洞內(nèi)有害氣體與衛(wèi)生指標(biāo)要求(1)開挖工作面進(jìn)風(fēng)流中(按體積計算):氧氣不得少于19.5%。(2) 洞內(nèi)每立方米空氣中,有害氣體含量最大容許值要求:見表3-1按照公路隧道施工技術(shù)規(guī)范JTGF

14、60-200啲相關(guān)規(guī)定:當(dāng)施工人員進(jìn)入 開挖面檢查時,一氧化碳(CO容許濃度可為100mg/m3,但必須在30min內(nèi)降至 30mg/m3。鐵路工程施工技術(shù)手冊隧道篇下冊規(guī)定:當(dāng)作業(yè)時間在1h以內(nèi)時,一氧化碳(CO容許濃度可放寬到50mg/m3, 0.5h以內(nèi)可達(dá)到100mg/m3, 15 20min可達(dá)200mg/m3。在以上條件下反復(fù)作業(yè)時,兩次作業(yè)時間應(yīng)間隔2h以上。(3)隧道內(nèi)風(fēng)量要求:1)每人每分鐘供應(yīng)新鮮空氣3m3,高原計算取4m3;2)洞內(nèi)使用柴油機(jī)械施工時,每1kW每分鐘供風(fēng)量不宜少于4.5m3 空氣中有害氣體含量最大容許值有害氣體名稱體積濃度重量濃度%-6x 10 (ppm)

15、mg/ m二氧化碳(CO2)0.50513010一氧化碳(CO)0.00242430氮氧化合物換算成二氧化氮(NO2)0.000252.55瓦斯(甲烷)(CH4)總回風(fēng)道0.75從其它工作面進(jìn)來的風(fēng) 流0.50開挖面裝藥爆破前應(yīng)小于1.0 %。當(dāng)開挖面濃度超過2%時,人員必須全部撤走。(4)洞內(nèi)風(fēng)速要求全斷面(包括斜井)開挖時,最小風(fēng)速應(yīng)不小于 0.15 m/s;導(dǎo)坑內(nèi)最低風(fēng)速, 應(yīng)不小于0.25 m/s。隧道內(nèi)最大風(fēng)速不得大于 6 m/s。煤礦安全規(guī)程第107 條規(guī)定架線電機(jī)車巷道容許最低風(fēng)速為1m/s,采礦工作面、掘進(jìn)中的煤巷和巖巷為0.25m/s。當(dāng)風(fēng)速大于1m/s時,不會形成甲烷帶。(

16、5)洞內(nèi)溫度要求:隧道內(nèi)溫度一般不宜高于28 C。當(dāng)空氣溫度和相對濕度一定時,提高風(fēng)速可以提高散熱效果。溫度和風(fēng)速 之間的關(guān)系見表3-2。溫度和風(fēng)速的適宜關(guān)系空氣溫度(C )1515 2020 2222 2424 28適宜的風(fēng)速(m/s)0.51.01.52.0(6)空氣中粉塵允許濃度1)空氣中含游離二氧化硅10%以上粉塵(含石英、石英巖等)的允許濃度為 2mg/m3。2)空氣中含游離二氧化硅10%以下,不含有毒物質(zhì)的礦物性和動植物性的 粉塵的允許濃度為10 mg/m3。3)空氣中含有游離二氧化硅10%以下水泥粉塵的允許濃度為6 mg/m3。(7)噪聲洞內(nèi)作業(yè)點(diǎn)噪聲不大于90分貝(dB)。噪聲

17、接觸時間見表3-3。超過允許噪聲值,應(yīng)采取消音或其它防護(hù)措施 接觸噪聲允許時間每個工作日接觸噪聲時間(h)8421最咼不得超過允許噪聲(dB)909396991153.4瓦斯隧道安全要求從瓦斯爆炸三要素可知,瓦斯隧道內(nèi)瓦斯爆炸的必要條件是,:瓦斯?jié)舛?處于爆炸范圍內(nèi)(5%-16%,氧氣濃度超過失爆氧濃度(12%),弓I火源溫度高 于瓦斯引火溫度(650750攝氏度)。瓦斯隧道環(huán)境中只要同時滿足瓦斯?jié)舛群?引爆火源兩項(xiàng)條件就會發(fā)生瓦斯爆炸事故。瓦斯積聚是隧道內(nèi)體積大于0.5m3的空間內(nèi)積聚瓦斯?jié)舛冗_(dá)到或超過 2%的 現(xiàn)象,瓦斯積聚是造成瓦斯爆炸的根源。通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn);通風(fēng)管斷開或漏風(fēng)嚴(yán)重;通風(fēng)機(jī)

18、出現(xiàn)循環(huán)風(fēng),通風(fēng)機(jī)安裝位置不合理,吸入的風(fēng)量為循環(huán)風(fēng);通風(fēng)系統(tǒng)不合理,整體通風(fēng)方案出現(xiàn)缺陷,開挖面風(fēng)量不足,涌出瓦斯不 能稀釋到安全濃度;瓦斯涌出異常。通風(fēng)異常和瓦斯異常是造成瓦斯積聚的根本原因。防止瓦斯積聚的措施是 避免這些異常發(fā)生,或者一旦發(fā)生異常采取措施,在造成事故或?yàn)?zāi)害前,使其 恢復(fù)正常;如果經(jīng)過處理不能恢復(fù)正常,應(yīng)將其控制在局部地點(diǎn)使其異常局部 化,并在異常區(qū)采取措施杜絕一切可能的火源或撤人,確保安全。防止瓦斯積 聚和超限的措施有:加強(qiáng)通風(fēng)。隧道通風(fēng)是防止瓦斯積聚的最有效和最基本措施。按照相關(guān)要 求建立和完善處理的、最佳的隧道通風(fēng)系統(tǒng),加強(qiáng)通風(fēng)管理,保證隧道有足夠 的新鮮空氣,把掌子

19、面及其局部積聚的瓦斯沖淡到規(guī)范規(guī)定的濃度及以下并排 出。加強(qiáng)檢查。隧道內(nèi)瓦斯?jié)舛葯z查是發(fā)現(xiàn)事故隱患的眼睛,也是采取措施的 防范和處理的依據(jù)。準(zhǔn)確掌握隧道內(nèi)瓦斯?jié)舛鹊淖兓欠乐雇咚贡ǖ幕?手段之一。所以,隧道必須建立瓦斯氣體的檢查制度,嚴(yán)格按照技術(shù)交底規(guī)定 的次數(shù)檢查瓦斯,嚴(yán)禁空班漏檢。局部瓦斯積聚的處理。及時處理局部積聚的瓦斯,是預(yù)防瓦斯燃燒和爆炸 的主要措施之一,也是瓦斯管理工作的重要內(nèi)容。嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)定中有關(guān)瓦 斯?jié)舛鹊囊?guī)定和瓦斯超限時必須采取的安全措施,及時處理瓦斯超限和局部瓦 斯集聚。按瓦斯絕對涌出量計算風(fēng)量時,對于低瓦斯工區(qū),應(yīng)將洞內(nèi)各處的瓦斯?jié)?度稀釋到0.5%以下,對于高

20、瓦斯工區(qū)和瓦斯突出工區(qū),其長度較大的獨(dú)頭施工 的瓦斯隧道,采用壓入式通風(fēng),整個隧道都是回風(fēng)流,考慮到電器設(shè)備,工作 面還有后部工序作業(yè),工作面風(fēng)流中瓦斯?jié)舛葢?yīng)在0.5%以下,對于有平行導(dǎo)坑的巷道式通風(fēng),回風(fēng)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛葢?yīng)在0.75%以下,但開挖工作面仍為獨(dú)頭,故風(fēng)流中瓦斯?jié)舛葢?yīng)控制在0.5%以下。表3-4隧道內(nèi)瓦斯?jié)舛认拗萍俺尢幚泶胧┬蛱柕攸c(diǎn)限值超限處理措施1低瓦斯工區(qū)任意處0.5 %超限處20m范圍內(nèi)立即停工,查明原因,加強(qiáng)通風(fēng)監(jiān)測23局部瓦斯積聚(體積大于0.5m)2.0 %超限處附近20m停工、斷電、撤人,進(jìn)行處理,加 強(qiáng)通風(fēng)。3開挖工作面風(fēng)流中1.0 %停止電鉆鉆孔。超限處停工、撤

21、人、切斷電源,查 明原因,加強(qiáng)通風(fēng)等。序號地點(diǎn)限值超限處理措施4回風(fēng)隧道或工作面回風(fēng)流中0.5 %非防爆設(shè)備停止工作5回風(fēng)隧道或工作面回風(fēng)流中1.0 %停工、撤人、處理6放炮地點(diǎn)附近20m風(fēng)流中1.0 %嚴(yán)禁裝藥放炮7放炮后工作面風(fēng)流中1.0 %繼續(xù)通風(fēng),不得進(jìn)入8局部通風(fēng)機(jī)具及電氣開關(guān)10m范圍內(nèi)0.5 %停機(jī)、通風(fēng)、處理9電動機(jī)及開關(guān)附近 20m范圍內(nèi)1.0 %停止運(yùn)轉(zhuǎn)、撤出人員、切斷電源、進(jìn)行處理10竣工后洞內(nèi)任何處0.5 %查明滲漏點(diǎn),進(jìn)行整治342瓦斯引爆火源是瓦斯燃燒和爆炸的必要條件之一,在隧道中要杜絕火源,是防止瓦 斯引燃和爆炸的關(guān)鍵。防止瓦斯引燃的原則是禁止一切非生產(chǎn)火源,對生

22、產(chǎn)中 可能發(fā)生的火源嚴(yán)格管理和控制。洞內(nèi)引爆瓦斯的火源有以下幾種:1明火:火柴的明火,香煙明火,電氣焊明火,噴燈明火,火災(zāi)明火等,都 可能引爆瓦斯。2炮火:使用不合格炸藥,炮孔封泥不足或不嚴(yán),用可燃物做封炮眼填料 等。3沖擊、摩擦火源:如金屬器具沖擊出火花,堅硬巖石撞擊出火花,巖石與 巖石、巖石與金屬、金屬與金屬之間的強(qiáng)力撞擊與摩擦都有可能引燃瓦斯。電火花、電弧:設(shè)備的隔爆性能喪失或帶電作業(yè)、照明電燈泡破碎時,電 焊作業(yè),電纜與電路短路,蓄電池機(jī)車控制器防爆性能失效以及雜亂電流都能 產(chǎn)生足以引燃瓦斯的電火花及電弧。5靜電火花:高電阻物體或處于電絕緣狀態(tài)的物體在互相緊密寄出后分離或 摩擦?xí)r,產(chǎn)生

23、的靜電可能引燃瓦斯。控制火源的措施有:1嚴(yán)格明火管理。嚴(yán)格洞口檢查制度,嚴(yán)禁任何人攜帶煙草和引火物入洞, 隧道內(nèi)禁止吸煙和使用明火。照明使用安全礦燈。2防止電火花。洞內(nèi)機(jī)械和電氣設(shè)備及供電線路要符合相關(guān)要求,對電器設(shè) 備的防爆性能應(yīng)定期檢查,不符合要求的及時更換和修理。電纜接頭不得有“雞爪子”,“羊尾巴”和明接頭。3防止爆破火焰。嚴(yán)格炸藥、爆破管理,嚴(yán)禁使用產(chǎn)生火焰的爆破器材和爆 破工藝。爆破作業(yè)必須選用煤礦許用炸藥和許用電雷管。炮眼要用黃泥裝填滿, 推廣使用水炮泥。嚴(yán)格推行“一炮三檢”制度。4防止摩擦火花。裝渣作業(yè)采用灑水措施。5防止靜電火花。通風(fēng)管使用雙抗風(fēng)管,人員穿著純棉衣物。四、通風(fēng)參

24、數(shù)計算4.1通風(fēng)計算基礎(chǔ)參數(shù)表4-1通風(fēng)計算基礎(chǔ)參數(shù)表項(xiàng)目數(shù)量單位正洞工作面同時工作最多人數(shù)50人號斜井工作面冋時工作最多人數(shù)35二號斜井工作面同時工作最多人數(shù)35正洞幵挖面一次爆破炸藥用量360kg斜井幵挖面一次爆破炸藥用量280正洞隧道幵挖面積100 (有仰拱)90 (不含仰拱)2m一號斜井幵挖面積80 (有仰拱)65 (不含仰拱)二號斜井幵挖面積80 (有仰拱)65 (不含仰拱)通風(fēng)換氣長度250m風(fēng)管平均百米漏風(fēng)率1%風(fēng)管摩擦阻力系數(shù)0.02機(jī)械設(shè)備功率裝載機(jī)125kW出碴汽車200挖掘機(jī)122爆破通風(fēng)時間15min隧道內(nèi)最低允許風(fēng)速0.25m/s人員配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)4nl/ (人 min)內(nèi)

25、燃機(jī)械設(shè)備配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)3m/ ( kW min)4.2施工范圍及送風(fēng)距離施工范圍和送風(fēng)距離如表4-2所示。整個隧道施工通風(fēng)可劃分為四個區(qū)段,區(qū)段一為進(jìn)口段,要求在獨(dú)頭掘進(jìn)的距離不小于3500m,進(jìn)口段按照3500m取值。區(qū)段二為一號斜井段,一號斜井段施工分為三階段:首先開挖斜井,在斜 井施工完畢后,設(shè)置兩個工作面,同時向主洞入口和出口方向掘進(jìn),在入口方 向掘進(jìn)到與進(jìn)口段預(yù)定貫通位置 YK17+908后,保持出口方向工作面繼續(xù)掘進(jìn)至 YK20+300區(qū)段三為二號斜井段,二號斜井段施工分為三個階段:首先開挖斜 井,在斜井施工完畢后,設(shè)置兩個工作面,同時向主洞入口和出口方向掘進(jìn), 出口方向開挖至里程YK

26、23+790后,保持入口方向持續(xù)掘進(jìn),直到 YK20+300!程 區(qū)段四為出口段,按照3500m取值,與二號斜井段ZK23+660里程貫通。表4-2施工范圍劃分及送風(fēng)距離統(tǒng)計表序號區(qū)段劃分隧道施工范圍(m斜井正洞1進(jìn)口段35002一號斜井段2365492238219003二號斜井段1673254017788204出口段3500圖4-1施工通風(fēng)示意圖4.3開挖面需風(fēng)量計算隧道施工過程中所需風(fēng)量與隧道斷面,隧道工作人員數(shù)量,施工機(jī)械數(shù)量, 以及爆破所用炸藥量有關(guān),與通風(fēng)方式無關(guān),故對于任意形式的通風(fēng)方式隧道 所需風(fēng)量都是相同的。由于 XX隧道處于高海拔地區(qū),在本次設(shè)計計算中先根據(jù) 平原隧道施工通風(fēng)

27、需風(fēng)量進(jìn)行設(shè)計,之后再對計算結(jié)果進(jìn)行修正得到該海拔高 度下隧道施工通風(fēng)所需設(shè)計風(fēng)量。施工通風(fēng)所需風(fēng)量按洞內(nèi)同時作業(yè)最多人數(shù)、洞內(nèi)允許最小風(fēng)速、一次性 爆破所需要排除的炮煙量、內(nèi)燃機(jī)設(shè)備總功率進(jìn)行計算,取其中最大值作為控 制風(fēng)量。(1)施工人員所需風(fēng)量計算公式:Q 人二 q n式中:q作業(yè)面每一作業(yè)人員的通風(fēng)量,取 4 m3/ (人 min);n作業(yè)面同時作業(yè)的最多人數(shù)(按洞內(nèi)同時作業(yè)最多人數(shù)計算) 施工人員所需風(fēng)量計算具體見表 4-3。表4-3 XX隧道施工人員需風(fēng)量計算結(jié)果表序號區(qū)段名稱q(m7(人min)n(人)Q 人二q n(m3/mi n)1進(jìn)口段4502002一號斜井段第一階段435

28、140第二階段4100400第三階段4502003二號斜井段第一階段435140第二階段4100400第三階段4502004出口段450200(2)隧道施工需風(fēng)量計算公式:Q 風(fēng)二 S V式中:S隧道最大開挖斷面積,m2 ;V洞內(nèi)允許最小風(fēng)速 0.25m/s。 隧道施工需風(fēng)量計算具體見表4-4。表4-4XX隧道施工需風(fēng)量計算結(jié)果表序號名稱2S (m )V (m/s)3Q風(fēng)=S V (m /min)1正洞(有仰拱)1000.25252正洞(無仰拱)900.2522.53斜井(有仰拱)800.25204斜井(無仰拱)650.2516.25煤礦安全規(guī)程第107條規(guī)定架線電機(jī)車巷道容許最低風(fēng)速為 1m

29、/s,采 礦工作面、掘進(jìn)中的煤巷和巖巷為 0.25m/s。本隧道施工通風(fēng)的最小風(fēng)速按0.25m/s 考慮。(3)排除炮煙所需風(fēng)量計算公式式中:G-同時爆破炸藥量,kg;t通風(fēng)時間,15min ;Lo-通風(fēng)換氣長度,一般把爆破后炮煙的擴(kuò)散長度乘一個安全系數(shù)作為通風(fēng)長度,G且 L0 =1.2 (15);5A-一隧道斷面積,m2。XX隧道排除炮煙所需風(fēng)量計算具體見表 4-5。表4-5XX隧道排除炮煙所需風(fēng)量計算結(jié)果表序號區(qū)段名稱G(kg)t(min)L0(m)A(m2)7 8Q0 - t JG (A L)(m 3/mi n)1進(jìn)口段3601510410017622一號第一階段280158580162

30、1斜井第二階段720151911002221段第三階段3601510410017623二號第一階段28015250801621斜井第二階段720152501002221段第三階段3601525010017624出口段360152501001762(4)按內(nèi)燃機(jī)械設(shè)備總功率計算公式Q 內(nèi)=H q式中:H內(nèi)燃機(jī)械總功,kw;q內(nèi)燃機(jī)械單位功率供風(fēng)量,3m3/(kw min)。隧道內(nèi)燃機(jī)械設(shè)備總功率計算具體見表 4-6。表4-6 XX隧道內(nèi)燃機(jī)械設(shè)備總功率計算結(jié)果表部位機(jī)械名稱配 置 臺 數(shù)工作臺數(shù)單機(jī) 功 率計算總功率HQ內(nèi)3(m /mi n)進(jìn)口段裝載機(jī)111258472541自卸汽車33600

31、挖掘機(jī)11122一號斜井段第一階段裝載機(jī)111256471941自卸汽車22400挖掘機(jī)11122第二階段裝載機(jī)2225016945082自卸汽車661200挖掘機(jī)22244第三階段裝載機(jī)111258472541自卸汽車33600挖掘機(jī)11122二號斜井段第一階段裝載機(jī)111256471941自卸汽車22400挖掘機(jī)11122第二階段裝載機(jī)2225016945082自卸汽車661200挖掘機(jī)22244第三階段裝載機(jī)111258472541自卸汽車33600挖掘機(jī)11122出口段裝載機(jī)111258472541自卸汽車33600挖掘機(jī)11122對于每個區(qū)段,對以上計算結(jié)果取最大值Q=max(Q人,

32、Q內(nèi),Q風(fēng)Qo)作為控制設(shè)計通風(fēng)量。具體參數(shù)見表格4-7。表4-7開挖面需風(fēng)量計算結(jié)果表(不考慮海拔修正系數(shù))開挖面位置控制風(fēng)量風(fēng)量(m/min)進(jìn)口段內(nèi)燃機(jī)作業(yè)需風(fēng)量2541一號斜井段第一階段內(nèi)燃機(jī)作業(yè)需風(fēng)量1941第二階段內(nèi)燃機(jī)作業(yè)需風(fēng)量5082第三階段內(nèi)燃機(jī)作業(yè)需風(fēng)量2541二號斜井段第一階段內(nèi)燃機(jī)作業(yè)需風(fēng)量1941第二階段內(nèi)燃機(jī)作業(yè)需風(fēng)量5082第三階段內(nèi)燃機(jī)作業(yè)需風(fēng)量2541出口段內(nèi)燃機(jī)作業(yè)需風(fēng)量2541在高原地區(qū),低壓、缺氧、寒冷是最重要的氣候特點(diǎn),因空氣稀薄導(dǎo)致氣 壓降低,使空氣的性質(zhì)也發(fā)生相應(yīng)的改變。隨著海拔高度的增加,大氣壓力降低,單位體積中的氣體分子數(shù)減少,空氣稀薄,空氣重

33、率和密度降低,有以下 關(guān)系:式中:z 海拔高度為Z處的空氣重率(N/m3); zo 海拔高度為0處的空氣重率(N/m3);Z 海拔高度。重率高程校正系數(shù)Kr為海拔高度z處的空氣重率與海平面處的空氣重率之 比,即:取XX隧道斜井井口和洞口高程的平均值,4375m,代入上式算出該海拔與海平面的重率之比為0.64,即海拔修正系數(shù)為1.54。修正后的需風(fēng)量見表4-8。表4-8開挖面需風(fēng)量計算結(jié)果表(考慮海拔修正系數(shù))開挖面位置需風(fēng)量(m/min)進(jìn)口段3913號斜井段第一階段2989第二階段7827第三階段3913二號斜井段第一階段2989第二階段7827第三階段3913出口段39134.4隧道防瓦斯

34、集聚風(fēng)速驗(yàn)算XX隧道內(nèi)瓦斯壓力較大,SZK3號鉆孔測得K1煤層瓦斯氣體壓力為0.07MPQ 以瓦斯壓力梯度為0.005MPa/m(經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù))推斷的隧道路面K1煤層瓦斯壓力值為 1.343MP& SZK4號鉆孔測得K1煤層瓦斯氣體壓力為0.11MPa,以瓦斯壓力梯度 為0.005MPa/m(經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù))推斷的隧道路面K1煤層瓦斯壓力值為3.134MP&根據(jù) 公式間接計算的隧道洞身段 SZKK4孔K2煤層瓦斯含量為0.004659m3/t。根據(jù)鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范對瓦斯絕對涌出量計算通風(fēng)量的要求,對于 獨(dú)頭坑道瓦斯涌出量,可按照開挖面爆落煤塊瓦斯涌出量、新暴露煤壁瓦斯涌 出量和噴射混凝土地段洞壁瓦斯

35、逸出量計算。然而兩煤層均位于瓦斯風(fēng)化帶中, 可燃?xì)怏w(甲烷+氧化碳)的含量為0,主要成分為二氧化碳和氮?dú)?,難以用 常規(guī)方法預(yù)測隧道瓦斯涌出量,因此不能精確獲得隧道中稀釋瓦斯的通風(fēng)量。國外有資料說明風(fēng)速在0.3m/s時,甲烷會從發(fā)生點(diǎn)形成甲烷帶,當(dāng)風(fēng)速為 0.5m/s時,甲烷幾乎不會發(fā)生反流但會形成甲烷帶,當(dāng)風(fēng)速大于1m/s時,甲烷散落,則不會形成甲烷帶,不會在上部集聚。我國南昆線家竹警隧道實(shí)測資料 顯示,洞內(nèi)防瓦斯集聚風(fēng)速小于1m/s時,拱頂瓦斯?jié)舛却蠖啻笥?%。在控制 隧道內(nèi)風(fēng)速時,仍能有效防止瓦斯在隧道內(nèi)積聚。洞內(nèi)防瓦斯積聚的在4.3節(jié)對開挖面的需風(fēng)量進(jìn)行了計算(正洞開挖面按照 100m2

36、,斜井開挖面按照80m2計算),通過對考慮海拔修正系數(shù)的開挖面風(fēng)速 進(jìn)行計算,驗(yàn)證該需風(fēng)量下隧道開挖面乃至回風(fēng)流中風(fēng)速大于0.6m/s,具有防瓦斯回流的效果。需要說明的是,1m/s的風(fēng)速是防治瓦斯局部積聚的風(fēng)速,而 不是整個回風(fēng)流的風(fēng)速。局部地點(diǎn)風(fēng)速采用瓦斯驅(qū)散器、氣動風(fēng)機(jī)等設(shè)備通過 局部通風(fēng)方法實(shí)現(xiàn)。開挖面位置開挖面風(fēng)速(m/s)進(jìn)口段0.65一號斜井段第一階段0.62第二階段0.65第三階段0.65二號斜井段第一階段0.62第二階段0.65第三階段0.65出口段0.654.5風(fēng)機(jī)配置SDF系列風(fēng)機(jī)參數(shù)如表4-9所示。表4-9 SDF系列風(fēng)機(jī)參數(shù)表風(fēng)機(jī)型號風(fēng)量(m3/min)風(fēng)壓(Pa)高效

37、風(fēng)量(m3/min)轉(zhuǎn)速(r/min)最高點(diǎn)功率(kW)最大配用 電機(jī)功率SDF(B)-4-No9.680-1325500-3200110014805830X26SDF(B)-4-No10770-1500550-3500122514807137X2SDF(B)-4-No10891-1736606-38591418148085.545X2.5SDF(B)-4-No11 41501550148010755 X2SDF(B)-4-No1151171-2281727-46281863148013575X2.5SDF(B)-4-No121550-29121378-5355238

38、51480216110X2.5SDF(B)-4-No13 -695-3300930-592026911480259132X2SDF(B)-4-No14 21113-41161078-686033611480300160X2SDF(B)-6-No14 399-2725473-3100222698011075X2SDF(B)-6-No15 721-3352543-3559273998015690X2SDF(B)-6-No16 2088-4068618-40493323980206110X2SDF(B)-6-No17 205-4879697-45713986980293160X2SDF(B)-No1

39、82649-4479732-5255980185X22973-5792 782-5124980200X23643-63121458-6068980280X23935-67721559-6364980315X2SDF(B)-No193115-5268816-5855980220X23438-59981060-6139980250X23884-67601368-5255980315X24284-74241624-6781980350X2五、隧道進(jìn)口段與出口段施工通風(fēng)方案設(shè)計XX隧道采用鉆爆施工方法,結(jié)構(gòu)形式為雙洞 +斜井的形式,隧道進(jìn)口段和 出口段的斷面設(shè)計和掘進(jìn)距離相同,可采用相同的通風(fēng)方案設(shè)計

40、。在本章中不 再區(qū)分。5.1巷道式通風(fēng)(軸流風(fēng)機(jī)+ 射流風(fēng)機(jī))當(dāng)隧道較長,雙洞隧道的兩個工作面向前平行掘進(jìn),兩洞之間有橫通道聯(lián) 通,即為平行雙洞模式,宜采用巷道式通風(fēng)。軸流風(fēng)機(jī)放在一條隧道洞內(nèi),向 該條隧道掌子面供風(fēng),并經(jīng)過橫通道向另一側(cè)掌子面供風(fēng)。一條隧道成為送風(fēng) 道,另外一條作為排風(fēng)道,在軸流風(fēng)機(jī)作用下,新風(fēng)從一個隧道進(jìn)入,污濁空 氣從另一個隧道排出。兩條平行隧道、橫通道等設(shè)置升壓作用的射流風(fēng)機(jī),引 導(dǎo)氣流向前推進(jìn),加快污風(fēng)的排放。XX隧道進(jìn)口段(出口段)通風(fēng)長度 3500m,方案為:分為五個階段供風(fēng)。第一階段(0-700m)采用壓入式通風(fēng)方式, 第二階段(700-1400m)采用巷道式通

41、風(fēng)方式,風(fēng)機(jī)移動至 700m處;第三階段(1400-2100m),風(fēng)機(jī)移動至1400m處;第四階段(2100-2800m),風(fēng)機(jī)移動 至2100m處;第五階段(2800-3500m),風(fēng)機(jī)移動至2800m處,第二到五階段 均采用射流巷道式通風(fēng)方式。第一階段(0-700m)第一階段隧道施工通風(fēng)示意圖如圖 5-1所示:圖5-1方案二第一階段隧道施工通風(fēng)示意圖一、修正風(fēng)量通風(fēng)計算取最大通風(fēng)長度L= 700m。風(fēng)管百米漏風(fēng)系數(shù)B為1%,風(fēng)機(jī)所需 風(fēng)量為Q機(jī):B=L/100=700/100=7A= (1-B) B= (1-0.01) 7=0.932Q 機(jī)=Q 需/A=3913/0.932=4198m3/

42、mi n由計算可知,m3/min。二、風(fēng)壓計算考慮漏風(fēng)情況隧道左洞、右洞的最大需風(fēng)量均為4198風(fēng)壓計算原則通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓用來克服沿途所有的阻力,在數(shù)值上等于風(fēng)道(或風(fēng)管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此,風(fēng)壓的計算應(yīng)考慮以下幾方面因素:在機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)中,通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓大于通風(fēng)管道的阻力;通風(fēng)系統(tǒng)總風(fēng)阻由沿程摩擦風(fēng)阻和各種局部風(fēng)阻組成;沿程摩擦阻力;局部阻力。風(fēng)壓計算條件根據(jù)XX隧道采用獨(dú)頭壓入式通風(fēng),各個階段通風(fēng)距離及通風(fēng)方式發(fā)生了變 化,沿程阻力也將變化,需對最大風(fēng)壓進(jìn)行計算。風(fēng)壓計算為保證把足夠的風(fēng)量送到工作面,并在風(fēng)管出風(fēng)口保持一定的風(fēng)速,這就 要求風(fēng)機(jī)具有一定的風(fēng)壓,克服沿途的所有阻力

43、。通風(fēng)機(jī)應(yīng)具備的風(fēng)壓為:P機(jī)總阻= P動壓+ h摩阻+ P局阻動態(tài)風(fēng)壓P動P 動=一 V 22式中:空氣密度,取0.77kg/m3;V末端管口風(fēng)速,風(fēng)帶直徑不同,風(fēng)速也不同,主洞選用2.0 m,1.8m和16m三種進(jìn)行驗(yàn)算。(根據(jù)風(fēng)管直徑調(diào)整計算通風(fēng) 阻力)。摩擦阻力P阻管路的摩擦阻力是風(fēng)流與通風(fēng)管周壁摩擦以及空氣分子間擾動和摩擦產(chǎn)生 的能量消耗。摩阻由兩部分組成:克服風(fēng)管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。 主隧道沿程阻力與風(fēng)管沿程阻力相比較小,可忽略不計。下面主要計算風(fēng)管沿 程阻力??紤]管路漏風(fēng)時,主洞風(fēng)管摩擦阻力:式中:摩擦系數(shù),取0.0025;空氣密度,取0.77kg/m3;B漏風(fēng)率,1%;

44、 d主洞風(fēng)管直徑,分別取1.6m,1.8m和2m; L主洞隧道通風(fēng)長度;Q0主洞施工需風(fēng)量,取70 m3/s。3)局部阻力P局式中:一局部阻力系數(shù),包括風(fēng)流流經(jīng)突然擴(kuò)大或縮小和管路轉(zhuǎn)彎的阻力損失等,查表可得;空氣密度,0.77kg/m3;vr 隧道內(nèi)風(fēng)速,m/s。將不同直徑的風(fēng)管動壓、風(fēng)阻、局部阻力和總阻計算出來,如表5-1所示表5-1 XX隧道進(jìn)口段與出口段風(fēng)管風(fēng)阻計算結(jié)果隧道風(fēng)管直 徑(m)風(fēng)量Q(m3/s)動壓P動(Pa)風(fēng)阻hf(Pa)局部阻力P局(Pa)阻力總和P總阻(Pa)左洞1.67046755046714841.870291305291888270191180191563右洞1

45、.67046755046714841.870291305291888270191180191563綜上所述,采用巷道式(軸流風(fēng)機(jī))通風(fēng),隧道左洞和右洞所需的風(fēng)量為4198 m3/min,所需克服的阻力分別為 1484Pa (16m),888 Pa(18m)和563Pa (2.0m)。從數(shù)值來看,選擇 2.0m的風(fēng)管阻力最小,但低于常用隧道大 風(fēng)量風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓范圍,選擇 1.8m風(fēng)管符合要求。三、風(fēng)機(jī)配置則根據(jù)表格4-9,得出左洞和右洞的風(fēng)機(jī)配置,如表 5-2所示。表5-2 XX隧道進(jìn)口段與出口段風(fēng)機(jī)輸入功率施工段風(fēng)機(jī)型號臺數(shù)單臺功率(kW隧道左洞SDF(B)-No171160 x2隧道右洞SDF

46、(B)-No171160X2第二階段(700-1400m)第二階段隧道施工通風(fēng)示意圖如圖 5-2所示:圖5-2方案二第二階段隧道施工通風(fēng)示意圖一、修正風(fēng)量通風(fēng)計算取最大通風(fēng)長度L= 700m。風(fēng)管百米漏風(fēng)系數(shù)B為1%,風(fēng)機(jī)所需 風(fēng)量為Q機(jī):B=L/100=700/100=7A= (1-B) B= (1-0.01) 7=0.932 Q 機(jī)=Q 需/A=3913/0.932=4198m3/mi n由計算可知,考慮漏風(fēng)情況主洞最大需風(fēng)量為4198 m3/min。二、風(fēng)壓計算風(fēng)壓計算原則通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓用來克服沿途所有的阻力,在數(shù)值上等于風(fēng)道(或風(fēng)管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此,風(fēng)壓的計算應(yīng)考慮以

47、下幾方面因素:在機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)中,通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓大于通風(fēng)管道的阻力;通風(fēng)系統(tǒng)總風(fēng)阻由沿程摩擦風(fēng)阻和各種局部風(fēng)阻組成;沿程摩擦阻力;局部阻力。風(fēng)壓計算條件根據(jù)XX隧道采用巷道式通風(fēng),各個階段通風(fēng)距離及通風(fēng)方式發(fā)生了變化, 沿程阻力也將變化,需對最大風(fēng)壓進(jìn)行計算。風(fēng)壓計算為保證把足夠的風(fēng)量送到工作面,并在風(fēng)管出風(fēng)口保持一定的風(fēng)速,這就 要求風(fēng)機(jī)具有一定的風(fēng)壓,克服沿途的所有阻力。通風(fēng)機(jī)應(yīng)具備的風(fēng)壓為:P機(jī)總阻=P動壓+ h摩阻+ P局阻動態(tài)風(fēng)壓P動c P 2P 動=一 V 22式中:一空氣密度,取0.77kg/m3;V末端管口風(fēng)速,風(fēng)帶直徑不同,風(fēng)速也不同,主洞選用2.0 m,1.8m和16m三種進(jìn)行

48、驗(yàn)算。(根據(jù)風(fēng)管直徑調(diào)整計算通風(fēng) 阻力)。摩擦阻力P阻 管路的摩擦阻力是風(fēng)流與通風(fēng)管周壁摩擦以及空氣分子間擾動和摩擦產(chǎn)生 的能量消耗。摩阻由兩部分組成:克服風(fēng)管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。主隧道沿程阻力與風(fēng)管沿程阻力相比較小,可忽略不計。下面主要計算風(fēng)管沿 程阻力??紤]管路漏風(fēng)時,主洞風(fēng)管摩擦阻力:式中:摩擦系數(shù),取0.0025;一空氣密度,取0.77kg/m3;B漏風(fēng)率,1%; d主洞風(fēng)管直徑,分別取1.6m,1.8m和2m; L主洞隧道通風(fēng)長度;Q。一主洞施工需風(fēng)量,取70 m3/s。局部阻力P局式中:一局部阻力系數(shù),包括風(fēng)流流經(jīng)突然擴(kuò)大或縮小和管路轉(zhuǎn)彎的阻力損失等,查表可得;一空氣密度

49、,0.77kg/m3;vr 隧道內(nèi)風(fēng)速,m/s o將不同直徑的風(fēng)管動壓、風(fēng)阻、局部阻力和總阻計算出來,如表5-3所示表5-3 XX隧道進(jìn)口段與出口段風(fēng)管風(fēng)阻隧道風(fēng)管直徑(m)風(fēng)量Q(m3/s)動壓P動(Pa)風(fēng)阻hf(Pa)局部阻力P 局(Pa)阻力總和P總阻(Pa)左洞1.67046755046714841.870291305291888270191180191563右洞1.67046755057915961.870291305361958270191180237608綜上所述,采用巷道式通風(fēng),隧道左洞和右洞所需的風(fēng)量為4198 m3/min,采用2.0m的風(fēng)管時風(fēng)壓過小不利于風(fēng)機(jī)選型,推薦

50、采用1.8m風(fēng)管。三、風(fēng)機(jī)配置則根據(jù)表格4-9,得出左洞和右洞的風(fēng)機(jī)配置,如表5-4所示表5-4XX隧道進(jìn)口段與出口段風(fēng)機(jī)輸入功率施工段風(fēng)機(jī)型號臺數(shù)單臺功率(kW隧道左洞SDF(B)-No171160 x2隧道右洞SDF(B)-No171160X2第三階段(1400-2100m)第三階段隧道施工通風(fēng)示意圖如圖 5-3所示: 圖5-3方案二第三階段隧道施工通風(fēng)示意圖一、修正風(fēng)量通風(fēng)計算取最大通風(fēng)長度L= 700m。風(fēng)管百米漏風(fēng)系數(shù)B為1%,風(fēng)機(jī)所需 風(fēng)量為Q機(jī):B=L/100=700/100=7A= (1-B) B= (1-0.01) 7=0.932 Q 機(jī)=Q 需/A=3913/0.932=4

51、198m3/mi n由計算可知,考慮漏風(fēng)情況隧道左洞和右洞的需風(fēng)量均為4198 m3/min。二、風(fēng)壓計算風(fēng)壓計算原則通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓用來克服沿途所有的阻力,在數(shù)值上等于風(fēng)道(或風(fēng)管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此,風(fēng)壓的計算應(yīng)考慮以下幾方面因素:在機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)中,通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓大于通風(fēng)管道的阻力;通風(fēng)系統(tǒng)總風(fēng)阻由沿程摩擦風(fēng)阻和各種局部風(fēng)阻組成;沿程摩擦阻力;局部阻力。風(fēng)壓計算條件根據(jù)XX隧道采用巷道式通風(fēng),各個階段通風(fēng)距離及通風(fēng)方式發(fā)生了變化, 沿程阻力也將變化,需對最大風(fēng)壓進(jìn)行計算。風(fēng)壓計算為保證把足夠的風(fēng)量送到工作面,并在風(fēng)管出風(fēng)口保持一定的風(fēng)速,這就 要求風(fēng)機(jī)具有一定的風(fēng)壓,克服沿途的所

52、有阻力。通風(fēng)機(jī)應(yīng)具備的風(fēng)壓為:P機(jī)總阻=P動壓+ h摩阻+ P局阻動態(tài)風(fēng)壓P動P 動=一 V 22式中:空氣密度,取0.77kg/m3;V末端管口風(fēng)速,風(fēng)帶直徑不同,風(fēng)速也不同,主洞選用2.0 m,1.8m和16m三種進(jìn)行驗(yàn)算。(根據(jù)風(fēng)管直徑調(diào)整計算通風(fēng) 阻力)。摩擦阻力P阻管路的摩擦阻力是風(fēng)流與通風(fēng)管周壁摩擦以及空氣分子間擾動和摩擦產(chǎn)生 的能量消耗。摩阻由兩部分組成:克服風(fēng)管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。 主隧道沿程阻力與風(fēng)管沿程阻力相比較小,可忽略不計。下面主要計算風(fēng)管沿 程阻力??紤]管路漏風(fēng)時,主洞風(fēng)管摩擦阻力:式中:摩擦系數(shù),取0.0025;空氣密度,取0.77kg/m3;B漏風(fēng)率,1

53、%; d主洞風(fēng)管直徑,分別取1.6m,1.8m和2m; L主洞隧道通風(fēng)長度;Q0主洞施工需風(fēng)量,取74 m3/s。局部阻力P局式中:一局部阻力系數(shù),包括風(fēng)流流經(jīng)突然擴(kuò)大或縮小和管路轉(zhuǎn)彎的阻力損失等,查表可得;空氣密度,0.77kg/m3;vr 隧道內(nèi)風(fēng)速,m/s。將不同直徑的風(fēng)管動壓、風(fēng)阻、局部阻力和總阻計算出來,如表5-5所示表5-5 XX隧道進(jìn)口段與出口段風(fēng)管風(fēng)阻隧道風(fēng)管直徑(m)風(fēng)量Q(m3/s)動壓P動(Pa)風(fēng)阻hf(Pa)局部阻力P 局(Pa)阻力總和P總阻(Pa)左洞1.67046755046714841.870291305291888270191180191563右洞1.670

54、46755057915961.870291305361958270191180237608綜上所述,采用巷道式通風(fēng),隧道左洞和右洞所需的風(fēng)量為4198 m3/min,采用2.0m的風(fēng)管時風(fēng)壓過小不利于風(fēng)機(jī)選型,推薦18m的風(fēng)管。三、風(fēng)機(jī)配置則根據(jù)表格4-9,得出左洞和右洞的風(fēng)機(jī)配置,如表 5-6所示。表5-6 XX隧道進(jìn)口段與出口段風(fēng)機(jī)輸入功率施工段風(fēng)機(jī)型號臺數(shù)單臺功率隧道左洞SDF(B)-No171160 x2隧道右洞SDF(B)-No171160X2第四階段(2100-2800m)第四階段隧道施工通風(fēng)示意圖如圖 5-4所示:圖5-4方案二第四階段隧道施工通風(fēng)示意圖一、修正風(fēng)量通風(fēng)計算取最大

55、通風(fēng)長度L= 700m。風(fēng)管百米漏風(fēng)系數(shù)B為1%,風(fēng)機(jī)所需 風(fēng)量為Q機(jī):B=L/100=700/100=7A= (1-B) B= (1-0.01) 7=0.932 Q 機(jī)=Q 需/A=3913/0.932=4198m3/mi n由計算可知,考慮漏風(fēng)情況隧道左洞和右洞的需風(fēng)量均為4198 m3/min。二、風(fēng)壓計算風(fēng)壓計算原則通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓用來克服沿途所有的阻力,在數(shù)值上等于風(fēng)道(或風(fēng)管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此,風(fēng)壓的計算應(yīng)考慮以下幾方面因素:在機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)中,通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓大于通風(fēng)管道的阻力;通風(fēng)系統(tǒng)總風(fēng)阻由沿程摩擦風(fēng)阻和各種局部風(fēng)阻組成;沿程摩擦阻力;局部阻力。風(fēng)壓計算條件根據(jù)XX隧

56、道采用巷道式通風(fēng),各個階段通風(fēng)距離及通風(fēng)方式發(fā)生了變化, 沿程阻力也將變化,需對最大風(fēng)壓進(jìn)行計算。風(fēng)壓計算為保證把足夠的風(fēng)量送到工作面,并在風(fēng)管出風(fēng)口保持一定的風(fēng)速,這就 要求風(fēng)機(jī)具有一定的風(fēng)壓,克服沿途的所有阻力。通風(fēng)機(jī)應(yīng)具備的風(fēng)壓為:P機(jī)總阻=P動壓+ h摩阻+ P局阻動態(tài)風(fēng)壓P動P 動=二 V 22式中:空氣密度,取0.77kg/m3;V末端管口風(fēng)速,風(fēng)帶直徑不同,風(fēng)速也不同,主洞選用2.0 m,1.8m和16m三種進(jìn)行驗(yàn)算。(根據(jù)風(fēng)管直徑調(diào)整計算通風(fēng) 阻力)。摩擦阻力P阻管路的摩擦阻力是風(fēng)流與通風(fēng)管周壁摩擦以及空氣分子間擾動和摩擦產(chǎn)生 的能量消耗。摩阻由兩部分組成:克服風(fēng)管沿程阻力及克

57、服隧道壁沿程阻力。 主隧道沿程阻力與風(fēng)管沿程阻力相比較小,可忽略不計。下面主要計算風(fēng)管沿 程阻力??紤]管路漏風(fēng)時,主洞風(fēng)管摩擦阻力:式中:摩擦系數(shù),取0.0025;一空氣密度,取0.77kg/m3;B漏風(fēng)率,1%; d主洞風(fēng)管直徑,分別取1.6m, 1.8m和2m; L主洞隧道通風(fēng)長度;Qo主洞施工需風(fēng)量,取70 m3/s。局部阻力P局式中:一局部阻力系數(shù),包括風(fēng)流流經(jīng)突然擴(kuò)大或縮小和管路轉(zhuǎn)彎的阻力損失等,查表可得;空氣密度,0.77kg/m3;Vr 隧道內(nèi)風(fēng)速,m/s。將不同直徑的風(fēng)管動壓、風(fēng)阻和總阻計算出來,如表5-7所示。表5-7 XX隧道進(jìn)口段與出口段風(fēng)管風(fēng)阻計算結(jié)果隧道風(fēng)管直徑(m)

58、風(fēng)量Q(m3/s)動壓P動(Pa)風(fēng)阻hf(Pa)局部阻力P 局(Pa)阻力總和P總阻(Pa)左洞1.67046755046714841.870291305291888270191180191563右洞1.67046755057915961.870291305361958270191180237608綜上所述,采用巷道式通風(fēng),隧道左洞和右洞所需的風(fēng)量為4198 m3/min,采用2.0m的風(fēng)管時風(fēng)壓過小不利于風(fēng)機(jī)選型,推薦18m的風(fēng)管。三、風(fēng)機(jī)配置則根據(jù)表格4-9,得出左洞和右洞的風(fēng)機(jī)配置,如表 5-8所示。表5-8 XX隧道進(jìn)口段與出口段風(fēng)機(jī)輸入功率施工段風(fēng)機(jī)型號臺數(shù)單臺功率(kW隧道左洞S

59、DF(B)-No171160 x2隧道右洞SDF(B)-No17|1160X25.1.5 第五階段(2800-3500m)第五階段隧道施工通風(fēng)示意圖如圖 5-5所示: 圖5-5方案二第五階段隧道施工通風(fēng)示意圖一、修正風(fēng)量通風(fēng)計算取最大通風(fēng)長度L= 700m。風(fēng)管百米漏風(fēng)系數(shù)B為1%,風(fēng)機(jī)所需 風(fēng)量為Q機(jī):B=L/100=700/100=7A= (1-B) B= (1-0.01) 7=0.932 Q 機(jī)=Q 需/A=3913/0.932=4198m3/mi n由計算可知,考慮漏風(fēng)情況隧道左洞和右洞最大需風(fēng)量均為4198 m3/min。二、風(fēng)壓計算風(fēng)壓計算原則通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓用來克服沿途所有的阻力,在

60、數(shù)值上等于風(fēng)道(或風(fēng)管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此,風(fēng)壓的計算應(yīng)考慮以下幾方面因素:在機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)中,通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓大于通風(fēng)管道的阻力;通風(fēng)系統(tǒng)總風(fēng)阻由沿程摩擦風(fēng)阻和各種局部風(fēng)阻組成;沿程摩擦阻力;局部阻力。風(fēng)壓計算條件根據(jù)XX隧道采用巷道式通風(fēng),各個階段通風(fēng)距離及通風(fēng)方式發(fā)生了變化, 沿程阻力也將變化,需對最大風(fēng)壓進(jìn)行計算。風(fēng)壓計算為保證把足夠的風(fēng)量送到工作面,并在風(fēng)管出風(fēng)口保持一定的風(fēng)速,這就 要求風(fēng)機(jī)具有一定的風(fēng)壓,克服沿途的所有阻力。通風(fēng)機(jī)應(yīng)具備的風(fēng)壓為:P機(jī)總阻=P動壓+ h摩阻+ P局阻動態(tài)風(fēng)壓P動P 2P 動=一 V2式中:空氣密度,取0.77kg/m3;V末端管口風(fēng)速,風(fēng)

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