1--施工通风设计的原则



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1、1 施工通风设计的原则(1)适当提高工作面的供风标准。在风量计算中各参数选取时宜坚持增加风量的取值倾向。(2)风量的增加必然导致管道损失增加。电能消耗增加。为节约电能,必需采用较大直径的通风管道。但管道直径增大也要求较大的斜井断面满足安装管道的要求,导致工程量及投资增加.这必须权衡这两个方面作较优的选择.为此,建议正洞和斜井中的通风管道直径为1.8m.(3)为了实现较好的节能降耗的效果,尽量采用双级调速轴流式通风机。当要求风量大时,风机以高转速运行;当要求风量较低时,风机可以较低转速运行。(4)为降低设备购量和便于管理,同一标段的各工区配置的设备型号规格不宜过多、过杂.射流风机的数量亦不宜过多
2、。(5)坚持“以人为本”、改善环境、确保安全、节约能源、节约投资的设计原则。2 设计依据及参数(1)铁道部铁路隧道施工标准TB102042002(2)正洞全断面开挖,有效爆破深度取4。0m,3座隧道的开挖面积相同,A正=132m2; 斜井和平导的最大循环进尺取3。0m,斜井开挖面积取A斜=42m2,平导A斜=25.8m2。(3)单位体积岩石炸药用量:全断面开挖取1.3kg/m3;斜井或导洞开挖取1。5kg/m3。(4)排除炮烟通风时间:全断面开挖取30min,平导和斜井均取15min;(5)软管百米漏风率,取 =1.0%2.0之间;(6)巷道通风时风门等漏风率取1。5;(7)洞内柴油机采用安装
3、废气净化装置后的用风指标取 ;(8)取管道的沿程摩擦阻力系数即达西系数 0.0120.015;(9)对自卸汽车汽车内进行设计标准车速为10km/h,具有5左右的坡度或者出现路面不平整时,车速为5km/h.二、施工通风的工作面风量计算1 正洞施工通风风量计算(1)按施工隧洞内的最多人数计算风量24619 602B 怫23195 5A9B 媛t22833 5931 失29084 719C 熜洞内每人每分钟需要新鲜空气量按q =3 m3/min,风量备用系k=1.2,同时最多工作人数按m=60人计算.则Q1=kmp=1.2603=216m3/min(2)按最低允许风速计算风量按最低允许风速=0.15
4、m/s,则工作面风量:Q2=60VS=600.15132=1188 m3/min(3)按洞内同一时间内爆破使用的最多炸药用量计算风量单位炸药用量1。3kg/m3,循环进尺量3。5m。开挖断面积A=132m2,则一次爆破炸药用量G=1.3(1324.0)=686.4kg。炮烟抛掷长度:L0=15+G/5=15+686。4/5=152.3m取爆破后通风时间t=30min,压入式通风工作面要求新鲜风量计算公式,即:伏洛宁公式:=1696m3/min从从以上计算结果比较,按排除炮烟计算风量是所有计算风量中最大的,工作面的设计风量暂取排除炮烟风量Q=1696m3/min.平均风速:= =0。21m/s。
5、2 斜井施工所需的风量(1)按施工隧洞内的最多人数计算风量 洞内每人每分钟需要新鲜空气量按q =3 m3/min,风量备用系k=1.2,同时最多工作人数按m=50人计算。则21047 5237 刷140524 9E4C 鹌25512 63A8 推30423 76D7 盗Q=kmp=1.2503=180m3/min(2)按最低允许风速计算风量按最低允许风速=0。15m/s,则工作面风量:Q=60VA=600。1540=360 m3/min(3)按洞内同一时间内爆破使用的最多炸药用量计算风量平导及斜井开挖断面取42m2,单位炸药用量1.5kg/m3,最大循环进尺量3.0m,一次爆破炸药用量G=1.
6、 5(423.0)=189kg。炮烟抛掷长度L0=15+G/5=15+189/5=52.8m,取爆破后通风时间t=15min.压入式通风工作面要求新鲜风量计算公式,即:伏洛宁公式:=508m3/min从各种计算结果比较,按稀释炮烟的计算风量是所有计算风量中最大的,工作面的设计风量取量Q=507m3/min。平均风速:= =0.202m/s。3、平导施工所需的风量(1)按施工隧洞内的最多人数计算风量 洞内每人每分钟需要新鲜空气量按q =3 m3/min,风量备用系k=1。2,同时最多工作人数按m=50人计算.则Q=kmp=1.2503=180m3/min(2)按最低允许风速计算风量38376 9
7、5E8 门b27575 6BB7 殷x20069 4E65 乥40077 9C8D 鲍按最低允许风速=0.15m/s,则工作面风量:Q=60VA=600.1525.8=232 m3/min(3)按洞内同一时间内爆破使用的最多炸药用量计算风量平导及斜井开挖断面取25。8m2,单位炸药用量1。5kg/m3,最大循环进尺量3。0m,一次爆破炸药用量G=1。 5(25.83。0)=116。1kg。炮烟抛掷长度L0=15+G/5=15+116。1/5=38.2m,取爆破后通风时间t=15min。压入式通风工作面要求新鲜风量计算公式,即:伏洛宁公式:=252m3/min从各种计算结果比较,按稀释炮烟的计算
8、风量是所有计算风量中最大的,工作面的设计风量暂取量Q=252m3/min。平均风速:= =0。16m/s。平导和斜井开挖断面积小,进入正洞施工后处于施工的后面面,其通风距离短,通风量小于正洞施工通风量,故在以后计算中,只计算正洞施工通风量,只要正洞满足风量要求,便能保证平导和斜井风量.三、施工通风的工作面风量计算及风机选择(一)、坡白山隧道通风方案坡白山隧道施工工区划分及计划施工长度如表1.隧道施工通风采用压入式通风。表1 通风设计距离一览表隧道名称工 区34804 87F4 蟴33380 8264 艤31678 7BBE 箾24172 5E6C 幬23279 5AEF 嫯施工正洞长度(m)最
9、大通风距离(m)坡白山隧道进口工区17151715出口工区171517151、风机的供风量按稀释内燃设备废气的要求来确定.假设采用24t VoLvo自卸汽车出碴,装机功率225kW.车辆在洞内行驶速度10km/h,考虑到隧洞较长时,每辆车装碴循环时间为5min。采用ZL50型装载机装碴,其功率为150kW.重车的负荷率为0。8,空车的负荷率0.3,装载机的负荷率0。7,所有设备的利用率0。8。 则重车的行车间距为:时速10km/h: ;洞内最大掘进长度1715m,洞内重车数量:n1=1715/833=2.06,取n1=2辆,空车数量取n2=2辆装运碴作业工序中内燃设备的实际使用功率分别为:=2
10、2520.80。8 + 22520.30。8 + 1500.70。8=480kW取单位功率的风量供给系数为4。0m3/ kWmin,则当通风长度为1715时,按稀释内燃机废气计算,压入式风机的供风量应分别为:31232 7A00 稀28999 7147 煇29808 7470 瑰35781 8BC5 诅E33826 8422 萢b32933 80A5 肥4.0480=1920m3/min隧道内风速:v =Q/A=1920/132/60=0。24m/s平均百米漏风率 和摩擦阻力系数 与管道的材质、直径联接形式、表面状况、制造及安装维护的质量密切相关,只有通过大量工程试验,才能获得较为准确的数值。
11、我国所有的通风系统设计文献只能提供直径800mm以下通风管道的技术性能数据。对特长隧洞使用的新型大直径管道,目前尚无确切的实测数据。根据秦岭线平导和长梁山隧洞进口段分别对DSR系列1.3m和1。5m直径软风管现场测试分析,在设计中可取分别取 =(1.11。5)%,或 =(1。52。0)%, =0.0120。015或当 时,取 =1.810-32。25103kg/m3。对于1。8软风管,平均百米漏风率在 =(1.02.0)%之间取值,故可取1。25,则漏风系数为:= =1.273当通风长度1715m时,漏风系数PL1.273,按排除炮烟时风机风量=1.2731696=2159m3/min通风机的