隧道施工通风设计.pdf
课程名称：隧道工程 设计题目：隧道施工通风设计 院 系：专 业：年 级：姓 名：指导教师:课 程 设 计 任 务 书 专 业 姓 名 学 号 开题日期:年 月 日 完成日期：年 月 日 题 目 隧道施工通风设计 一、设计的目的 掌握隧道通风设计过程.二、设计的内容及要求 根据提供的隧道工程，确定需风量；确定风压；选择风机；进行风机及风管布置。三、指导教师评语 四、成 绩 指导教师 （签章）年 月 日 一.设计资料 二.设计要求 针对以上工程，进行 2隧道进口不同长度施工通风设计，要求采用风道压入式通风方式,进行风量计算、风压计算,以此为依据，进行风机选择(根据网上调研等方式）以及风机及风管的布置（风管可自选，不一定按所给资料）。隧道深度:2260m 三设计内容 1。风量计算 隧道施工通风计算按照下列几个方面计算取其中最大值,在考虑漏风因素进行调整,并加备用系数后,作为选择风机的依据。（1）按洞内同时工作的最多人数计算:Qkmq 式中：Q:所需风量3(/min)m k:风量备用系数,常取 1。1 m:洞内同时工作的最多人数，本设计为 30 人。q：洞内每人每分钟需要新鲜空气量,取 33/minm人 计算得：31.1 30 399/minQkmqm（2）按同时爆破的最多炸药量计算：本设计选用压入式通风，则计算公式为：3227.8QA SLt 式中:S：坑道断面面积（2m）,90。A：同时爆破的炸药量，0。48t。t：爆破后的通风时间 30min。L：爆破后的炮烟扩散长度，100 米。计算得：32237.8480 90100880.8(/min)30Qm（4）按洞内允许最下风速计算：60Qv s 式中：v：洞内允许最小风速，0.15/m s。S：坑道断面面积，902m。计算得：36060 0.15 90810/minQv sm 综上，取计算结果最大值3880.8/minQm为所需风量。2.漏风计算(1）通风机的供风量除满足上述条件计算所需的风量外,还需考虑漏失的风量，即：Q供=P Q 式中：Q:上述计算结果最大值 P：漏风系数。由送风距离及每百米漏风率计算得出。由设计资料知,L管=2260m,每百米漏风率为 1.5，则送风距离内漏风量为：22600.0150.339100 则漏风系数为：1 0.3391.339P 计算得:Q供=P Q1.339880.811793/minm（2)由于隧道所处高原地区,大气压强降低，需要进行风量修正：100hnhQQP 式中：hQ：高山修正后的供风量（3/minm)hP:高山地区大气压(kpa),从下表取值.nQ：正常大气压下供风量，即上述计算所得Q供。海拔高度与大气压关系表 海拔高度（m）2600 2700 2800 2900 大气压强（kpa)71.7 70.6 69.5 68.3 隧道修建于海拔 2700m 高处，查得hP=69.5kpa 计算得：310010011791697/min69.5hnhQQmP 3.风压计算 通风过程中，要克服风流沿途阻力，保证将所需风量送到洞内，并达到规定速度，必须有一定风压,需确定通风机本身应具备多大压力才能满足通风需要。气流所受阻力有摩擦力，局部阻力及正面阻力，即：h总=h摩+h局+h正（1）摩擦阻力 根据流体力学达西公式导出隧道通风摩擦阻力公式：h摩23LUQS 式中：摩擦阻力系数,8g,其中为达西系数，为空气重度 L：风管长度 U:风道周长 Q：风道流量,上述计算值hQ S：风管面积 查表得知=0。0012,风道周长3.14 1.34.082Udm，风管面积221.334dSm，L管=2260m.计算得：摩擦阻力：223316970.001222604.082()603763.31.33hLUQhPaS（2）局部阻力 风流经过风管某些局部地点（断面扩大获缩小,拐弯等），速度方向发生突然变化导致风流本身剧烈变化，由此产生风流阻力：220.612QhS 式中:局部阻力系数,查表得,其他符号同上。查得局部阻力系数=0。46，计算得 h局221697()600.612 0.46127.31.33Pa（3)正面阻力 通风面积受阻时，受阻区域会出现风断面减小在增大这一现象，会增加风流阻力:h正=230.612()mmS QSS 式中：:正面阻力系数，列车运行时取 1。5 mS：阻塞物最大迎风面积(2m）其他符号同上 以普速列车为计算对象,查询机车规范，其最大迎风面积为 16。322m,计算得：2316.32 16970.612 1.5107.9(90 16.32)hPa h总=h摩+h局+h正=3763。3+127.3+107。9=3998。5 Pa 综上,即通风机压力h机h总=3998.5 Pa。4。通风机选择 通风机规格Q机1。131.1 16971866.7/minhQm，通风机压力 h机ph总（P:漏风系数)=1。3393998.55354 Pa MPa,在隧道施工通风中主要采用轴流式通风机,根据上述规格要求，选取九庆 SDF-11。2 型隧道风机，其风量为 8343/minm，风压 686 Pa，安装 8 台即可满足隧道排风要求 5.风机及风管布置 设置风机时，考虑到其安装基础要能充分承受集体重量和运行时产生的振动，将三台风机按约定间隔水平架设到台架上。风管选用 33 普通涤纶布软式风管，风管直径 1300mm,避免影响出渣运输作业及衬砌作业，将其用夹具安装在支撑构件上，并用紧固件连接，以避免漏风。
