隧道施工高壓供風(fēng)方案一、通風(fēng)方式確定本隧道所有工作面均采用壓入式通風(fēng)方式，通過(guò)軸流風(fēng)機(jī)將新鮮空氣壓入隧道內(nèi)部，稀釋并排出施工產(chǎn)生的有害氣體（如爆破后的CO、內(nèi)燃機(jī)廢氣），保障洞內(nèi)作業(yè)環(huán)境安全。二、掌子面需風(fēng)量計(jì)算掌子面需風(fēng)量需按“洞內(nèi)最大工作人數(shù)、同時(shí)爆破最多炸藥量、爆破后CO稀釋、內(nèi)燃機(jī)廢氣稀釋、最小風(fēng)速要求”五大因素分別計(jì)算，取計(jì)算結(jié)果最大值作為設(shè)計(jì)風(fēng)量，確保滿足隧道施工通風(fēng)需求。2.1按洞內(nèi)同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算公式Q_1=K_1\timesq\timesN參數(shù)說(shuō)明Q_1：按人數(shù)計(jì)算的需風(fēng)量（m3/min）；K_1：風(fēng)量備用系數(shù)，取1.10～1.2；q：每人每分鐘呼吸所需新鮮空氣量，取3m3/min；N：洞內(nèi)同時(shí)工作的最多人數(shù)，取100人。2.2按同時(shí)爆破的最多炸藥量計(jì)算公式Q_2=\frac{K_2\timesA\timesb}{t}參數(shù)說(shuō)明Q_2：按爆破炸藥量計(jì)算的需風(fēng)量（m3/min）；K_2：風(fēng)量備用系數(shù)，取1.10～1.2；A：同時(shí)爆破的炸藥消耗量，暫估300kg；b：1公斤炸藥爆破產(chǎn)生的有害氣體體積，取40L/kg（即0.04m3/kg）；t：通風(fēng)時(shí)間，按30min計(jì)。2.3按爆破后稀釋CO至許可最高濃度計(jì)算公式Q_3=\frac{K_3\timesA\timesb}{t}參數(shù)說(shuō)明Q_3：按CO稀釋要求計(jì)算的需風(fēng)量（m3/min）；K_3：風(fēng)量備用系數(shù)，取1.30；A???b???t：符號(hào)意義同2.2，分別為300kg、0.04m3/kg、30min。2.4按壓入式通風(fēng)30分鐘內(nèi)稀釋有害氣體至允許濃度計(jì)算公式Q_4=\frac{K_4\timesV}{t}=\frac{K_4\timesS\timesL}{t}參數(shù)說(shuō)明Q_4：按壓入式通風(fēng)稀釋要求計(jì)算的需風(fēng)量（m3/min）；K_4：風(fēng)量備用系數(shù)，取1.10～1.2；V：炮煙擴(kuò)散體積（m3），等于巷道斷面積與炮煙拋擲長(zhǎng)度乘積；S：巷道斷面積，取224m2；L：炮煙拋擲長(zhǎng)度，按經(jīng)驗(yàn)公式L=15+\frac{A}{5}計(jì)算，代入A=300kg得L=75m；t：通風(fēng)時(shí)間，按30min計(jì)。2.5按稀釋內(nèi)燃機(jī)排放廢氣至許可濃度計(jì)算公式Q_5=K_5\times\sum(P_i\timesq_i\times\eta)參數(shù)說(shuō)明Q_5：按內(nèi)燃機(jī)廢氣稀釋要求計(jì)算的需風(fēng)量（m3/min）；K_5：風(fēng)量備用系數(shù)，取1.10～1.2；P_i：洞內(nèi)同時(shí)作業(yè)內(nèi)燃機(jī)額定功率（kW），具體設(shè)備及功率：1臺(tái)裝載機(jī)（158kW）、1臺(tái)挖掘機(jī)（170kW）、2輛自卸車(chē)（205kW/輛）、1臺(tái)鑿巖臺(tái)車(chē)（200kW），總功率\sumP_i=158+170+205\times2+200=938kW；q_i：內(nèi)燃機(jī)單位功率廢氣排量，柴油機(jī)取3.0m3/min?kW；\eta：機(jī)械設(shè)備平均利用率，取0.65（注：原文“0.65%”應(yīng)為筆誤，修正為0.65）。2.6按滿足工作面最小風(fēng)速計(jì)算公式Q_6=60\timesV\timesS參數(shù)說(shuō)明Q_6：按最小風(fēng)速要求計(jì)算的需風(fēng)量（m3/min）；V：工作面最小風(fēng)速，取0.15m/s（隧道施工規(guī)范要求）；S：巷道斷面積，取224m2；系數(shù)“60”：將風(fēng)速單位（m/s）轉(zhuǎn)換為分鐘單位（m/min）的換算系數(shù)。2.7設(shè)計(jì)風(fēng)量確定對(duì)上述6種計(jì)算方式的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，取最大值作為掌子面設(shè)計(jì)風(fēng)量。經(jīng)計(jì)算，工作面所需風(fēng)量應(yīng)大于2016m3/min。三、漏風(fēng)計(jì)算通風(fēng)機(jī)的實(shí)際供風(fēng)量需考慮風(fēng)管漏風(fēng)損耗，需在設(shè)計(jì)風(fēng)量基礎(chǔ)上疊加漏風(fēng)系數(shù)，確保到達(dá)掌子面的風(fēng)量滿足需求。3.1公式Q_{???}=P\timesQ_{è??}3.2參數(shù)說(shuō)明Q_{???}：通風(fēng)機(jī)供風(fēng)量（m3/min）；P：漏風(fēng)系數(shù)，管道通風(fēng)根據(jù)風(fēng)管材料取值，通常取1.2～1.3；Q_{è??}：前述計(jì)算的設(shè)計(jì)風(fēng)量最大值，取2016m3/min。3.3計(jì)算結(jié)果以漏風(fēng)系數(shù)P=1.3計(jì)算，Q_{???}=1.3\times2016=2620.8m?3/min（后續(xù)設(shè)備選型按1.1倍供風(fēng)量復(fù)核，即1.1\timesQ_{???}\approx2882.9m?3/min）。四、風(fēng)壓計(jì)算通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓需克服風(fēng)流在風(fēng)管內(nèi)流動(dòng)的總阻力（摩擦阻力+局部阻力），確保氣流順利到達(dá)掌子面。4.1總阻力公式h_{???é??}=h_{???}+h_{?±?}參數(shù)說(shuō)明h_{???é??}：風(fēng)流總阻力（Pa）；h_{???}：風(fēng)管摩擦阻力（Pa）；h_{?±?}：風(fēng)管局部阻力（Pa，如彎頭、變徑、分岔處阻力）。4.2摩擦阻力計(jì)算4.2.1公式h_{???}=\lambda\times\frac{L}zplreox\times\frac{\rhov^2}{2g}=R\timesL\timesQ_{???}^24.2.2參數(shù)說(shuō)明\lambda：達(dá)西摩擦系數(shù)，新型大直徑風(fēng)管（φ1.3m～φ1.5m軟管）取0.012～0.015；L：風(fēng)管長(zhǎng)度（m，根據(jù)隧道實(shí)際長(zhǎng)度確定）；d：風(fēng)管直徑（m）；\rho：空氣容重，取1.2kg/m3；v：風(fēng)管內(nèi)氣流速度（m/s），v=\frac{Q_{???}}{60\times\frac{\pid^2}{4}}；g：重力加速度，取9.81m/s2；R：摩擦阻力系數(shù)（N?s2/m?），當(dāng)\rho=1.2kg/m?3時(shí)，取0.0018～0.0025；公式變形說(shuō)明：將v=\frac{Q_{???}}{A}（A為風(fēng)管截面積）代入達(dá)西公式，可簡(jiǎn)化為h_{???}=R\timesL\timesQ_{???}^2，便于工程計(jì)算。4.3局部阻力計(jì)算4.3.1公式h_{?±?}=\xi\times\frac{\rhov^2}{2g}4.3.2參數(shù)說(shuō)明\xi：局部阻力系數(shù)，風(fēng)管40°彎頭取0.359（其他局部構(gòu)件如變徑、分岔按對(duì)應(yīng)系數(shù)取值）；\rho???v???g：參數(shù)意義同摩擦阻力計(jì)算，分別為1.2kg/m3、風(fēng)管內(nèi)氣流速度、9.81m/s2。4.4總阻力計(jì)算結(jié)果經(jīng)計(jì)算，風(fēng)流總阻力，通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓需大于此值，確保氣流克服阻力后正常流動(dòng)。五、通風(fēng)設(shè)備選擇及配置5.1設(shè)備選型依據(jù)通風(fēng)設(shè)備需滿足“風(fēng)壓≥總阻力、風(fēng)量≥1.1倍供風(fēng)量”兩大核心要求，具體參數(shù)對(duì)比如下：總阻力要求：通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓需＞4949.4Pa；風(fēng)量要求：通風(fēng)機(jī)流量需＞1.1×Q供≈2882.9m3/min（原文“2661.2m3/min”為計(jì)算過(guò)程值，以最終復(fù)核值為準(zhǔn)）。5.2設(shè)備確定選用SDF(B)-NO12.5型軸流風(fēng)機(jī)，其技術(shù)參數(shù)滿足要求：功率：2×110kW（雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，確保動(dòng)力充足）；風(fēng)壓范圍：1378～5355Pa（最大值5355Pa＞總阻力4949.4Pa）；流量范圍：1550～2912m3/min（最大值2912m3/min＞1.1×Q供≈2882.9m3/min）。5.3設(shè)備配置說(shuō)明每臺(tái)風(fēng)機(jī)配套對(duì)應(yīng)直徑的風(fēng)管（建議選用φ1.3m～φ1.5m大直徑軟管，減少漏風(fēng)與摩擦阻力）；風(fēng)管接頭處采用密封膠條處理，降低漏風(fēng)率；風(fēng)機(jī)安裝在隧道洞口上風(fēng)側(cè)，避免吸入污濁空氣；配備備用風(fēng)機(jī)1臺(tái)，若主風(fēng)機(jī)故障，可立即切