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：Q =3·k·m=3×125×60=225 （ m3/min）1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 125 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：Q =V －(K·V t+1/ V ） 1/t 2 1 1 2m3/min=V [1 －（k×V / V ） 1/t1 1 2］ =551式 中 V － 一 次 爆 破 产 生 的 炮 烟 体 积 V1=S × Ls =80 × 172.6=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=288kgV － 一 次 爆 破 产 生 的 有 害 气 体 体 积 V2=a·G=40×10-3× 2288=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：Q =60·V·S=60×015×80=720 m3/min3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 m 【 机械功率参考表】3/min名 称装载机型 号柳工 ZL50D柳工 ZL50柳工 CLG888徐工 ZL50G徐工 LW420F单 位台台台台台功 率158kw154kw231kw162kw128kw备注卡玛斯自卸车台 162kw55111北方奔驰ND3310D29斯太尔 T815台 213kw台 210kw东风 140东风 145东风 3208台台台103kw118kw210kw140 马力160 马力设备供风能力取 Qmax=Max（Q ，Q ，Q ，Q ）=1546 m31 2 3 4/min。
对于长大隧道，管道的漏风现象造成入口处与出口处的风量差别 很大,按百米漏风率（取β=1.5％)计算洞口风机风量:Q = Qmax/（1—β）L/100=1546/（1－15%) 机m3/min2800/100=2360【注 1 ：先计算漏风系数 p=1/ （1- β)L/100 =1/(1-2800·1 3/100)=153，也可注 2:若β=2.0％，则 Q机=2722pa；若β=25%，则 Q机=3141pa ；这两个计算结果都没有上述可行 , 但国内的风管β =1 5~2以资比较注 3：若装载机 2 台自卸车 3 台时,总功率 946kw,Q =1987maxm3/min,则 Q = 3033 m3/min；若β=20%，则 Q =3498pa;机 机若β=2.5％，则 Q =4037pa以资比较机（3）风压计算通风机应有足够的风压以克服管道系统阻力,即 h＞h ，按下式阻计算：h =∑h +∑h +∑h =4971pa阻 动 沿 局其中： ① 管口动压 h 一般可考虑为 50pa.动② 沿程压力损失计算:h =α·l·U·p·Q 2·g/s3=4474pa；沿 max式中 α－风管摩擦阻力系数,取α=3×10 l－风管长度,取 2800m—4kg.s2/m3U—风管周边长，π·D=5。
652 mp－漏风系数，P=1/（1-β）L/100=14425，β=13%Q －计算掌子面所需风量,1987 m max3/min 并折合成33.12m3/sg－重力加速度，取 9.8m/s2S-风管截面积，π·D2/4=25434m2；D－风管直径 18m【注:若采用直径 1.6m 的风管，则h =8058pa，没有上述可行.】沿③局部压力损失，按沿程压力损失的 10%进行估算： h =h ×10％=4474pa局 沿【直线隧道风流不转弯，风管断面不变化时，可不予考虑，即h局=0pa.】1、施工通风施工通风方案：隧道进出口、斜井施工通风主要采用长管路独头 压入式通风,由洞口回风通风最长距离近 5073m① 通风检算选用 SDF(c）-NO12.5 型轴流风机（风量 1550～2912m /min，全压 1378~5355Pa，电机功率 2×110KW），射流风机选用 SLFJ-100型，电动机功率 30KW；根据施工总体进度安排及通风系统布置，2#斜井施工压入通风距离最长,为 5073m，如果此工作面通风能满足需 要，则其余均能满足通风管使用 PVC 拉链风筒,节长 20m，平均百米漏风率 0.67％，接头漏风率 0.179％，考虑通风筒架设弯曲、个别破损等，取平均百米漏风率 P100＝1.2%，摩擦阻力系数α=1.4×10－3kg/m³.全断面开挖断面积按正洞 Amax =83 ㎡一次爆破最大用药量按 正洞 Gmax=176kg洞内最多作业人数按正洞 60 人爆破后计划排烟时间按 t=30min.掌子面需风量计算：a、按洞内允许最低风速计算：Q1=Vmin×Amax式中：Vmin—保证洞内稳定风流之最小风速 0.15m/s Amax-开挖最大断面积。
Q1=015×83×60=747m³/minb、按洞内最多作业人数计算：Q2=3MK式中：M——洞内同时最多作业人数K——风量备用系数 K=123——每人每分钟所需新鲜空气量（m³/人•分钟) Q2=3×60×1.2=216m³/minc、按排除炮烟计：p =1 1=L 50731 - P 1 - ´0.012 100 100 100=2.562 = 3L =12.5 ´临Gbk 176 ´40 ´0.4 =12.5 ´Ap 2 83 ´2.56 2=64Q =32.25t3G( AL ) j ×b 2.25 176´(83´50)2´0.8´40 临P 2 30 2.562=114m3minj.................................................................................................. ——淋水系数，沿干燥岩层掘进的巷道取 0.8；b—-炸药爆炸时有害气体生成量，岩层中爆破取 b=40； K——扩散系数 0.4；L 临——稀释炮烟达到允许浓度所需隧道长度(m)；L 临=15+G/5=15+176/5=50mp——风筒漏风系数。
通过 Q1、Q2、Q3 比较，最大需风量为 747m³/min 供风计算:沿程风压损失:P 损=R×Q 机×Q 需/3600=6.15×5824×747/3600=7432Pa 式中：风阻系数 R=65×α×L/D5=64×10—3×5073/1.55=615Q 机—-通风机高效风量 5824m³/min（计划 2 台轴流风机供应 一个正洞工作面）Q 需——掌子面需风量 747m³/minD-—通风管直径 1.5m通风管出口风量：Q 出口 =Q 机— Q 机× P100 × L/100=5824-5824× 1.2 ％× 5073/100=2279m³/min由以上结果可知， Q 出口 =2279 ＞Q 需 =747m ³ /min ，P 损=5716Pa＜P 全=10710Pa，亦即，通风出口风量大于掌子面需求风量，沿程风压损失均小于风机全压，故此种方式可满足洞内施工通风需要.每个隧道口配置两组 2×110kw 轴流风机,另正洞内每隔 500m配备 1 台射流通风机将废气往洞外吹，压入式轴流风机配风管直径为 Ф12、施工通风计算前提设定参数：开挖断面积 S=98.77m2（最大值计）一次开挖长度 L=3m（台阶法按 1.5m 计 ） 单位体积耗药量 0.71Kg/m3一次爆破用药量（全断面开挖） G=210kg台阶法施工 G 台阶=105kg洞内同时工作的最多人数 m=60 人内燃机功率计算 4×173KW爆破后通风排烟时间 t=30min通风管直径 Φ。