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1、隧道通风方案通风计算蒙河铁路屏边隧道斜井通风方案1、工程概况屏边隧道全长10381m ,进口里程 D II K60+875,出口里程 DIK71+256,为单线隧道，设计为单面下坡，坡度分别为-20.2%。(坡长9025m )、-10% (坡长 650m)及-1 %0 (坡长 706m )，最大埋深 660m。屏边斜井位于隧道线路右侧，斜井与正洞隧道中心线交汇点里程为D II K66+300 ,斜井与线路中线蒙白方向夹角80 ,井口里程为 XDK1+218,水平长度1218m，综合坡度为 85%。本斜井采用无轨单车 道运输，断面净空尺寸5.6m (宽)x 6.0m (高)。斜井施工任务为斜井
2、1218m (XDK0+00CHXDK1+218),平导 1735.29m (PDK66+294.71PDK68+030),辅助正洞 4165m (DU K63+835DU K68+000),其中出 口方向为 1700m (DU K66+300DU K68+000),进口方向 2465m (DU K63+835D H K66+300)。2、通风控制条件隧道在整个施工过程中，作业环境应符合下列卫生及安全标准：隧道内氧气含量：按体积计不得小于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，
3、不含有毒物质的矿物性和动植物性的粉尘为10mg。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 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/m 3以下。洞内温 度：隧道内气温不超过 28C，洞内噪声不大于 90dB。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4m3/min，采用内燃机械作业时供风量不应低于4m3/（min.kw）。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。3、施工通风方案根据确定的施工方案和任务划分情况，
4、施工通风采用管道压入式通风，与风机相接的风管选用4 1800mm负压管（长度10m）,在洞内转 弯处加设负压通风管。洞外风机进风口至斜井井口距离不小于20m,风管出风口至掌子面距离 L=60m。斜井长度1218m，与正洞交汇后承担进口方向 2245m、出口方向 1700m的开挖任务，独头掘进长达 3683m,通风难度最大，因此考虑采 取分阶段通风形式。采用独管路压入式通风，在交叉口往进口方向16m处设置风室作为二级接力通风风室，体积为270m3。风室旁另架设两台 55x2KW风机分别给进出口方向通风，风机与风室采用41500mm钢管连接。为了加快污风风速，采用射流风机通风技术。由于通风距离长，
5、洞内回流风阻大，射流风机安装位置在风流需要 导向处，如斜井口与正洞交汇处，横通道处，其它在洞内间隔600m安装一台。洞内风室及通风管布设见图。4、风量计算 按洞内同时工作的最多人数计算Q1=qmk(m3/min)q-每人每分钟呼吸所需空气量 q=4m3/min -人m-同时工作人数，斜井、单线单洞正洞取m=60人，k-风量备用系数，取k=1.15由此得 Q1=qmk=4X 60x 1.15=276m3/min 按允许最低平均风速计算斜井取0.25m/s，正洞取0.15m/s;计算工作面供风量Q2=60AV其中：A一隧道断面积，V为坑道内平均风速。正洞单线单洞面积为 55m2。正洞：Q2=60A
6、V=60X 55 x 0.15=495m3/min则按照允许最低风速所需要的风量为495m3/min。 按照爆破后稀释一氧化碳至许可最高浓度计算采用压入式通风：工作面需要风量Q3=7t8 3 GA(h23/min)式中：t-通风时间，取t=30min。G-同时爆破炸药用量，斜井、正洞均按m级围岩考虑，每循环最大进尺取3.5m。正洞单位装药量取 0.95kg/m3,贝U G=55X 3.5 x 0.95=182.9kg;L一掌子面满足下一循环施工的长度，取200m。则斜井井身施工时工作面需要风量：Q3=7.8-30X3/182.9 乂 (55X 200)2=729.9m3/min,取 730m3
7、/min。则按照稀释爆破有害气体所需要的风量为730m3/min。 按稀释内燃机废气的所需要空气量计算采用无轨运输，洞内内燃设备配置较多，废气排放量较大，供风量 应足够将内燃设备所排放的废气全面稀释和排出，使有害气体降至允许 浓度以下，工作面考虑施工高峰期需要的内燃机械使用情况为：CAT315D1挖掘机1台(功率110KW) , ZLC50B装载机装载机1台(功 率为162KW)，汽车5台(每台功率为180KW，洞内同时工作 3台)，混凝土罐车2台(每台功率为85KW)，总功率为982kw。则稀 释内燃机排出废气的需要空气量：Q = V / K ( m3/min )，其中 V = E p P式
8、中：6式内燃机产生有害气体，按照有净化装置机械产生的CO 气体为 0.09 x 10-3 (m3/min - kw);1内燃机功率，P = 982 kw;KH允许浓度0.008%。计算得：Q = V / K = (0.09x 10-3x 982) /0.008%=1104.8m3/min则按稀释内燃机废气的所需要空气量为1105m3/min表1分类计算所需风量统计表分类计算风量计算结果(m3/min)按洞内同时工作的最多人数计算276按允许取低平均风速计算495按照爆破后稀释一氧化碳至许可最高浓度计算730按稀释和排除内燃机废气计算1105上述四种计算结果，取其最大值作为通风布置设计量:110
9、5m3/min。进口方向：正洞经过斜井井口大功率风机送风到储风室，再由风室 处设的轴流风机进口方向通风。根据施工安排单洞掘进最大长度为L=2465m。l/100正洞风管漏风系数 Pc 1/ 1=1.404, (6 =0.015, L=2465m)通风机供风量 Q供=PcX Q ；则：正洞进口方向 Qmax=1.404X 1105=1551.42m3/min，取: 1552m3/min 。出口方向：正洞经过斜井井口大功率风机送风到储风室，再由风室 处设的轴流风机出口方向通风。根据施工安排单洞掘进最大长度为L=1700m。l /100风管漏风系数 Pc 1/ 1=1.293, (6 =0.015,
10、L=1700m)通风机供风量 Q供= PcX Q;则 Qmax=1.293x 1105=1428.8m3/min,取：1429m3/min 。故所需风量为：正洞进口方向 1552m3/min ;正洞出口方向1429 m3/min5、风机风压计算管道阻力系数3风阻系数 Rf=6.5a L/D5，摩阻系数/8 0.00225kg/m根据以前的施工经验、隧道断面以及当前常见性能稳定的风机选定 通风管直径，为便于管理和维修，屏边隧道斜井通风软管统一采用取直 径D=1.5m。管道阻力系数 R求值见表2。表2管道阻力系数Rf计算表进口方向通风(L)出口方向通风(L)斜井4.748 (2465m )3.27
11、4 (1700m )管道阻力损失管道阻力损失 Hf=RQjQi/3600+H d+H其它式中Q通风机供风量，取设计风量，m3/min ;Q管道末端流出风量，m3/min ;Hd隧道内阻力损失取 50;H其它一一其它阻力损失取 60;风机设计全压 H=Hf=RQQi/3600+110 ;各洞口风机全压计算如下：进口方向通风:H max =(4.748 X 1552 X 1105)/3600 + 110=2372Pa;出口方向通风： Hmax=(3.274X 1429 X 1105)/3600 + 110=1547Pa;故所需风压为：进口为 2372Pa;出口为1547 Pa.6、风机功率计算风机
12、功率计算公式：W=QHK/60门式中：Q一风机供风量H一风机工作风压门一风机工作效率，取 80%Q功率储备系数，取1.05W 出口 =1429X 1547X 1.05/(60 X 门)/1000=49kW;W 进口 =1552X 2372 X 1.05/(60 X 门)/1000=81kW;故所需风机功率为：出口49 kW;进口 81kW。经综合计算，所需条件见表3。表3综合计算统计表综合计算计算结果供风风量计算结果(m 3/min)进口1552出口1429供风风压计算结果(Pa)进口2372出口1547供风风机功率计算结果(kW)进口81出口497、通风设备选择考虑到斜井井口通风机设备需满足
13、所有通风风压和风量的要求，斜井井口单风机应满足井底总风量Qmax= 1552 + 1429 = 2981m3/min ;斜井风管漏风系数 Pc 1/1100 =1.203, (6 =0.015, L=1218m)通风机供风量 Q供=PcX Q ；贝井底总风量 Qmax=1.203x 2981=3586.1m3/min，取：3587m3/min。风压为3919Pa;功率 W =130kW。风室处风机向进出口方向供风，进口应满足风量Q= 1552m3/min ,风压2372Pa,功率81kW;出口应满足风量 Q= 1429m3/min ,风压 1547Pa,功率 49kW;综合考虑，斜井井口选取
14、1台SDF(c)-NO14型号风机；进出口方向 选取1台SDF( c) NO11型号风机。本隧道采用的风机配备见表4。表4风机配备表风机型号风量(m3/min)风压(Pa)功率(kw)数量备注井口正洞SDF(B)-NO14411668603701/185 X2SDF(C)-NO1119854150110/255 X2现有设备有效利用射流风机3037设备选型说明：斜” 口设计所需供风风量3587 m3/min，选择SDF(C)-NO14通风机，其供风风重为4116 m 3/min ,考虑正洞内两台风机同时开启。8、通风管理以“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
15、工通风管理的指导原则，强化通风管理。建立以岗位责任制和奖惩制为核心的通风管理制度和组建专业通风 班组，通风班组全面负责风机、风管的安装、管理、检查和维修，严格 按照通风管理规程及操作细则组织实施。防漏降阻措施：以长代短。风管节长由以往的 2030m加长至50100m,减少接 头数量，即减少漏风量。以大代小：在净空允许的条件下，尽量采用大直径风管。截弯取直：风管安装前，先按 5m间距埋设吊挂锚杆，并在杆上标出吊线位置，再将4 8mm盘条吊挂线拉直并焊固在锚杆上，而后在吊 挂线上挂风管。这样可使风管安装到达平、直、稳、紧，不弯曲、无褶 皱，减少通风阻力。加强风管的检查维修，发现破损及时粘补。9、防尘措施隧道施工防尘采取综合治理的方案控制
