/通風設計及配電方案通風設計通風標準隧道在整個施工過程中，作業(yè)環(huán)境應符合下列職業(yè)健康及平安標準：空氣中氧氣含量，按體積計不得小于20%。粉塵容許濃度，每立方米空氣中含有10%以上的游離二氧化硅的粉塵不得大于2mg。每立方米空氣中含有10%以下的游離二氧化硅的礦物性粉塵不得大于4mg。瓦斯隧道施工通風應符合鐵道部現行《鐵路瓦斯隧道技術規(guī)范》（TB10120）的有關規(guī)定。瓦斯隧道裝藥爆破時，爆破地點20m內，風流中瓦斯?jié)舛缺匦栊∮?.0%；總回風道風流中瓦斯?jié)舛葢∮?.75%。開挖面瓦斯?jié)舛却笥?.5%時，全部人員必需撤至平安地點并加強通風。（瓦斯爆炸的幾個條件：①瓦斯?jié)舛仍?～16%之間，低于5%，高于15%不會爆炸。②有火源（瓦斯的引火溫度為650℃～750℃）。③氧氣的濃度12%（不低于）。供電設備的“三?！薄ⅰ皟砷]鎖”。施工中必需接受有害氣體最高容許濃度：一氧化碳最高容許濃度為30mg/m3；在特殊狀況下，施工人員必需進入開挖工作面時，濃度可為100mg/m3，但工作時間不得大于30min；二氧化碳按體積計不得大于0.5%；氮氧化物（換算成NO2）為5mg/m3以下。隧道內氣溫不得高于28℃隧道內噪聲不得大于90dB。通風方式通風機通風系統的基本布置形式有壓入式、抽出式（或壓出式）、混合式。壓入式通風機或局部扇風機把簇新空氣經風筒壓入工作面，污濁空氣沿隧洞流出。壓入式通風優(yōu)點：有效射程大，沖淡和排出炮煙的作用比較強，可以用柔性風管。壓入式通風缺點：長距離掘進排出炮煙須要的風量大，通風排煙時間較長，回風流污染整個隧道。壓入式通風須留意以下兩點：1）通風機安裝位置應和洞口保持確定距離，一般應大于30m；2）風筒出口和工作面保持確定距離，可以限制在40～70m，伸縮式風筒可盡量工作面。抽出式通風機或局部扇風機經風筒把工作面的污濁空氣抽出，簇新風流沿隧道流出。抽出式通風的優(yōu)點：在有效吸程內排煙效果好，解除炮煙所需的風量小，回風流不污染隧道。抽出式通風的缺點：必需用硬質風筒，有效吸程很短，和工作面布置沖突，不宜布置在瓦斯隧道內。巷道式通風在開挖長隧道時，為了縮短通風距離，利用幫助坑道或鉆孔等作為通風的進風或出風管路的通風方式?；旌鲜酵L接受壓入式和抽出式和巷道式通風協作的通風方式。適合于大斷面長距離隧道通風，但布置困難，修理養(yǎng)護工作量大。通風計算壓入式或抽出式通計算計算通風須要量取下面四種計算中的最大值作為通風管末端需風量Qi①按洞內最多作業(yè)人數計算：Q=qmk(m3/min)；式中q-每人每分鐘呼吸所需空氣量q=3m3m-同時工作人數k-風量備用系數，取k=1.15②按稀釋和解除內燃機廢氣計算風量：供風量應足夠將內燃設備所排放的廢氣全面稀釋和排出，使有害氣體降至允許濃度以下，計算可按下式計算：式中:K-功率通風計算系數,我國暫行規(guī)定為2.8～3.0m3Ni-各臺柴油機械設備的功率Ti-利用率系數依據不同的工況的組合，計算出配置的內燃設備功率，按內燃機械工作須要簇新空氣量計算一個工作面內燃設備配置表機械名稱配置臺數工作臺數單機功率（kW）內燃機利用系數TiPC－200挖掘機111100.6ZLC50B裝載機211450.5015自卸汽車841500.45砼罐車42850.50③、按允許最低平均風速需風量計算Q=60AV；式中Q－需風量m3/minA—隧道斷面積，m2。V－最低平均風速，m/s；按允許最低平均風速全斷面開挖取0.15m/s，幫助坑道取0.25m/s，但均不應大于6m/s；④、按稀釋炮煙需風量計算按一次爆破最大炸藥用量驗算:壓入式：a．（a.B.H.伏洛寧公式）式中Q－工作面風量（m3/min）t－洞內排煙時間(min)G－同時爆破的炸藥量(kg)A－巷道斷面積L－通風區(qū)段長度，不得大于極限長度b．（添加淋水系數K的B.H.伏洛寧公式）；K’－紊流擴散系數，取0.8；c．吳中立公式（簡化型）式中符號意義同前，適用范圍：L≤150～200m。d．依據爆破后稀釋一氧化碳（CO）至許可最高濃度的計算公式：該方法考慮到放炮后的瞬間工作面旁邊一段距離內即已充溢了炮煙。（這段距離即炮煙拋擲長度L拋）＝15+G/5K－風量備用系數，取1.10。e．賴滌泉（隧道施工通風和防塵）式中P－風管漏風系數L－隧道長度或臨界長度，取兩者最小值。吸出式通風：a．（a．B．H伏洛寧公式）電雷管起爆：＝15+G/5火雷管起爆：＝15+Gb．日本公式式中R－效率系數，吸出式R＝0.4b－爆破1kg炸藥生成的CO量，b＝40L/kg炸藥；c－巷道內容許的CO濃度，c＝0.008%；混合式通風：a．式中－吸出式風管末端到工作面的距離，m；－壓入風機應送入的風量，m3/min，＝1.1～1.2式中－吸出風機應吸出的吸風管口風量，m3/min。b．日本公式式中R－效率系數，吸出式R＝0.6高海撥地區(qū)的風量修正由于高海拔地區(qū)的大氣壓力降低，故對總風量Q高應按下式修正：式中－高海拔地區(qū)須要的風量，m3/min；P高－高海拔地區(qū)的大氣壓力，mmHG空氣密度也要適當修正。漏風計算在風管的接頭，縫合等處都存在漏風現象，所以在進行風壓計算和選擇風機時，必需進行漏風計算。風管漏風系數，β－達西系數，一般取0.015；l－風管長度m通風機供風量Qj=PcQi；.風機風壓通風機的風壓用來克服沿途所以的阻力，在數值上等于風道（或風管）的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。Hf=H摩擦+HD+H其他＝RfQjQi/3600+HD+H其他式中Qj—通風機供風量，取設計風量，m3/min；Qi—管道末端流出風量，m3/min；HD—隧道內阻力損失，可取50；H其他—其他阻力損失，可取60；風阻系數Rf=6.5αL/D5，摩阻系數；D－風管直徑，m。L－通風管長度，m。風機功率計算W=QHK/（60η）式中：Q—風機供風量H—風機工作風壓η—風機工作效率，取80%K—功率儲備系數，取1.05通風設備選擇通風設備應在風機功率計算結果下選擇，還應滿足風量和風壓的要求，并以符合性能曲線圖最佳點為宜。巷道式通風計算通風阻力計算式中：ξ—局部阻力系數λi—隧道內沿程磨擦阻力系數；Li—隧道的長度，m；di—隧道內的水力直徑，m；di＝4×A/U，隧道斷面周長U；斷面凈空A。Vi—隧道內所需滿足的風速m/s；Q最大=Q最低循環(huán)風速+Q其它掌子面；Vi=Q最大/A/60；ρ—空氣容重；取1.273kg/m3選取某型射流風機。Pj正=ρ·Vj2·φ·（1-ψ）·K，pa；式中Pj正－單臺通風機克服的阻力K—噴流系數；Vj—射流風機出口風速；m/sφ—面積比；φ=Fj/Fs；Fj—射流風機的出面積；FS—隧道橫斷面積；ψ—速度比；ψ正=Vs/Vj；Vs—洞內風速；m/s射流風機臺數的計算所需射流機臺數：n=△Pc/△Pj式中：n一射流風機臺數△Pc一通風阻力配電方案總體變壓器配置變壓器的容量，可按下式計算:P變＝1.05P計式中P變－變壓器容量（KVA）1.05－功率損失系數?，F場臨時供電，包括施工動力用電和照明用電簡化公式：P計－計算用電量（kw）；1.24－用電不均衡系數－全部施工動力用電設備額定用電量之和，－電焊機額定容量（KVA）－洞內照明設備額定用電量之和－洞外照明設備額定用電量之和。K1－全部施工動力用電設備同時運用系數K2－電焊機同時運用系數K3－洞內照明設備同時運用系數K4－洞外照明設備同時運用系數。－用電設備功率因素，施工最高為0.75～0.78，一般為0.65～0.75。同時運用系數用電名稱數量須要系數電動機3～10臺K10.711～30臺0.630臺以上0.5空圧機、碎石機等10臺以下0.7510臺以上0.7挖掘機、裝碴機、提升機5臺以下0.65臺以上0.5攪拌機、噴射機等10臺以下0.710臺以上0.6通風機0.8抽水機0.7加工廠動力設備0.5電焊機3～10臺K20.610臺以上0.5洞內照明K31.0洞外照明K40.87高壓進洞導線上引起的電壓降必需限制在允許范圍內，以防止在遠處的用的設備不能啟動。一般電壓380/220V，有效供電距離在500m以內。當隧道內用電設備和變壓器距離超過500m，必需實行高壓進洞措施。具體供電距離L可依據配電導線截面的電壓降公式反算。一般照明允許電壓降為2.5%～5%；電動機電壓降不超過±5%；對現場臨時網路取7%。隧道規(guī)范中允許有10%的電壓降。配電導線截面的電壓降可按下式計算，≤＝7%－導線電壓降（％）－各段線路負荷計算功率（KW），即計算用電量L－各段線路長度（m），即供電距離；C－材料內部系數，依據線路電壓和電流種類選取。材料內部系數線路額定電壓（V）線路系統及電流種類系數C值銅線鋁線380/220三相四線7746.322012.87.751103.21.9360.340.21高壓風輸送工程施工壓縮空氣須要量可按下式計算：式中Q1－壓縮空氣須要量（m3/min）；m－某型號風動工具的數量；K－同一時間開動運用系數。q－某型號風動工具的空氣消耗量（m3/min）同一時間開動運用系數K聯結的工具器具數12～34～67～1011～2025以上K10.90.80.70.60.5空氣壓縮機生產率計算工程施工運用的空氣壓縮機生產率按下式計算：P=（1.3～1.5）式中P－空氣壓縮機生產率（m3/min）Q－壓縮空氣須要量（m3/min）1.3～1.5－考慮網路的損失系數，包括漏氣損失、空壓機內風量損失。依據計算的壓縮空氣須要量，即可選擇空氣壓縮機的規(guī)格及臺數。冬期施工時空氣的消耗和空氣管道的冷卻有關，應增加20～25%。依據須要壓縮空氣流量，可按下表選擇壓縮空氣輸送管管徑。壓縮空氣輸送管道最大長度不應超過1.5～2.0km，以不超過0.5km較壓縮空氣管道計算直徑選擇表壓縮空氣流量表（m3/min）壓縮空氣管道的長度（m）102050100200300400500管道計算直徑（mm）6334043495864647073340465464707076837434958647076769374349586476768210404652587076828215435264708288949420495876828810010611325546476881001061131195070829410612513114314310088106119137162176180192壓縮空氣管徑流量壓降表管徑流量壓力損失50300～5553.87～7.160.00008～0.0003070705～10409.10～13.160.00009～0.0002080975～140012.7～18.060.00008～0