引水隧洞施工中期通风计算.docx

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引水隧洞施工中期通风计算

引水隧洞施工中期通风计算

本文主要针对引水隧洞施工中期通风系统设计进行详述

风量要求:

洞内风量要求:

每人每分钟供应新鲜空气不少于3m3。

洞内使用柴油机械施工时,每马力每分钟供风3m3,并与同时工作人员所需的通风量相加。

洞内空气中的氧气含量不低于20%。

TBM施工风量计算

(1)掌子面需求风量计算:

最小风速:

0.5m/s

隧洞直径:

12.4m

隧洞断面面积:

120.76m2

风管直径:

3000mm

风管面积:

7.07m2

网内面积:

113.69m2

每千瓦动力空气需求量:

4.50m3/min

列车数量:

2

每列车柴油机的功率:

250kW

其他设备:

0

其他设备柴油机功率:

0

风量:

60.38m3/s

Q

=67m3/s,在掌子面的风量;

v=

4%,每公里管道漏风率;

Φ

=3000mm风管直径;

Lt

=14700m,隧洞掘进长度;

L=

14700m,最大通风长度;

k=

2,风管粗糙度(1-非常平滑;

2-平滑;3-粗糙

(2)计算风压损失:

掌子面的风量:

67m3/s

kW

4-非常粗糙)

引水隧洞抗渗防冻混凝土施工质量控制关键技术[Word文档]

起始的风量:

120m3/s

风管总长度:

14700m

风管直径:

3000mm

风压损失:

5476Pa

钻爆法施工风量计算

1、风量需求计算

(1)按允许最小风速计算

根据招标文件中要求隧洞内平均风速应大于0.25m/s的要求,工作面风量:

Q160voS0.25137602055(m3/min)(式1)

式中:

S--钻爆法隧洞断面面积为137m2。

(2)按照施工人员计算

每人每分钟供应新鲜空气不少于3.0m3/min

Q33km31.2240864(m3/min)(式2)

式中:

k--风量备用系数,取1.2。

m--洞内同时工作的最多人数,240人。

(3)按稀释爆生有害气体计算

按压入式通风30分钟内将掌子面爆破产生的有害气体浓度稀释到允许浓度计算

Q47.83A(SL)27.83264(89100)22754(m3/min)

4t30(式3)

式中:

S--断面开挖面积,89m2;

L--通风区段长度,取100m,即掌子面向洞口方向100m范围内;

A--同时爆破的炸药消耗量,264kg;

b--一公斤炸药爆破时所构成的有害气体体积,40L;

t--通风时间,按30min计。

(4)按内燃机需要风量计算

按稀释内燃机排放废气中有害气体浓度至许可浓度计算

Q5Q0P4707.22828.(m3/min)(式4)

式中:

Q0—内燃机单位功率所需风量指标,Q0=4.0m3/min.kw

∑P—同时在洞内作业的各种内燃机的功率总和(kw)

按规范及综合考虑各种因素后,功率总和按额定总功率的65%计算;装载机、挖掘机各一台额定总功率240kW,自卸汽车采用2528K型北方奔驰,同时进洞处于工作状态的自卸汽车4台,每台额定总功率152kW,总功率:

ΣP=(2×240+152×4)×65%=707.2kw(式5)

取上述风量的最大值作为设计风量,故实际需要风量取值:

Q需=2828.8m3/min(式6)

2、风机供风量计算

(1)供风量计算

供风管道考虑漏风因素:

据风管厂提供的技术指标,采用Φ1.8m的PVC增强塑纤布作风管材料,百米漏风率正常时可控制在1.6%以内。

接力式通风方案串入管路的接力风机补偿送风距离考虑1500m,据此计算漏风系

数PL:

PL接

1

11L00P100

15001.6%

1.316

100

式7)

式中:

L--通风距离,1500m;

P100--百米漏风率,取1.6%

则接力风机的供风量应不小于:

3

Q接PL接Q需1.3162828.83372(m3/min)

主风机至接力风机之间

2km距离,按采用

2.5m高强抗拉低漏风管计算,据风管

生产厂提供技术指标,采用

2.5m风管百米漏风率可控制在0.9%以内

PL主

L

1100P100

2000

100

0.9%

1.219

式中:

L--通风距离,2000m;

P100--百米漏风率,取0.9%则主风机的供风量应不小于:

Q主PL主Q接1.21933724112(m3/min)

式10)

2)系统风压计算

从理论上讲,通风系统克服通风阻力后在风管末端风流具有一定的动压,克服阻力则

取决于系统静压,动压与静压之和即为系统需供风压。

①动压计算

H动

11.25.6219(pa)

2

式11)

式中:

--空气密度,1.2kg/m3;

v--末端管口风速,5.6m/s(按工作面最小风速折算)

②静压计算

按照供风管道直径Ф1.8m,1500m接力管道计算

摩擦阻力系数:

据风管厂提供的技术指标,采用值取0.0018Ns2/m4;

供风管道的摩擦风阻:

LU0.00185.65150028

RfS32.54330.928Ns2m8

管道风流沿程摩阻风压损失:

PVC增强塑纤布作风管材料,

式12)

2

h摩Q需RfPL

0.928

1.316

2

2828.8

60

1568Pa

式13)

式中:

Q需:

最大设计风量

Rf:

管道摩擦风阻

PL:

管道漏风系数

局部阻力:

h局0.1h摩0.1156815(7pa)

系统静压:

h静h摩h局1568157172(5pa)

系统风压取值:

h系统h动h静1917251744(pa)

式14)

式15)

式16)

串联接力风机需要提供不低于1744Pa的风压补偿,通风管径越大,则系统阻力越小,根据断面掘进时断面尺寸,施工机械和掘进钻爆台车的尺寸,设计时按φ1.8m风管计算。

主风机的风压为3000Pa。

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