隧道洞身開挖及初期支護(hù)施工供風(fēng)、供氣、供水計(jì)算

1、第 頁隧道洞身開挖及初期支護(hù)施工供風(fēng)、供氣、供水計(jì)算高壓供風(fēng)方案（1）本隧道通風(fēng)方式根據(jù)施工條件所有工作面均采取壓入式通風(fēng)方式。（2）掌子面需風(fēng)量計(jì)算風(fēng)量應(yīng)分別按洞內(nèi)最大工作人數(shù)、同時(shí)爆破的最多炸藥量，爆破后稀釋CO至許可最高濃度、稀釋和排除內(nèi)燃機(jī)廢氣、最低風(fēng)速要求等因素計(jì)算，取最大值。按洞內(nèi)同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算q每人每分鐘呼吸所需新鮮空氣量，q取3m3/min；風(fēng)量備用系數(shù)，取1.101.2。洞內(nèi)同時(shí)工作的最多人數(shù)，100人。按同時(shí)爆破的最多炸藥量計(jì)算同時(shí)爆破的炸藥消耗量，暫估300kg；一公斤炸藥爆破時(shí)所構(gòu)成的有害氣體體積，一般采用b = 40L/kg；通風(fēng)時(shí)間，按30min計(jì)。按爆破后

2、稀釋CO至許可最高濃度計(jì)算、符號意義同前。風(fēng)量備用系數(shù)，取1.30。按壓入式通風(fēng)30分鐘內(nèi)將工作面爆破產(chǎn)生的有害氣體濃度稀釋到允許濃度計(jì)算巷道斷面積，取224m2；炮煙拋擲長度，按經(jīng)驗(yàn)公式L=15+A/5=75m、符號同前。按稀釋內(nèi)燃機(jī)排放廢氣中有害氣體濃度至許可濃度計(jì)算內(nèi)燃機(jī)單位功率指標(biāo)柴油機(jī)廢氣排量，一般取3.0m3/min.kw；內(nèi)燃機(jī)功率，按額定功率計(jì)算，考慮洞內(nèi)同時(shí)有1臺裝載機(jī)（158KW）,1挖掘機(jī)(170kW)，2輛自卸車（205 kW），1臺鑿巖臺車（200KW），總功率938KW,取機(jī)械設(shè)備平均利用率為0.65%；按滿足工作面最小風(fēng)速計(jì)算V工作面最小風(fēng)速，0.15m/s；S同

3、前。取上述風(fēng)量的最大值作為設(shè)計(jì)風(fēng)量，故工作面所需風(fēng)量應(yīng)大于2016m3/min。（3）漏風(fēng)計(jì)算通風(fēng)機(jī)的供風(fēng)量Q供除滿足上述的需要風(fēng)量外，還應(yīng)考慮漏風(fēng)系數(shù)來計(jì)算：P漏風(fēng)系數(shù)，管道通風(fēng)時(shí)根據(jù)風(fēng)管材料不同取值不同，通常取1.21.3；Q計(jì)前述結(jié)果計(jì)算的最大值計(jì)算風(fēng)量，m3/min；（4）風(fēng)壓計(jì)算h機(jī)通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓；h總阻風(fēng)流受到的總阻力；h摩氣流經(jīng)過各種斷面的管道時(shí)產(chǎn)生的摩阻力,Pa；h局氣流經(jīng)過斷面變化，拐彎分岔處分別產(chǎn)生的阻力,Pa；摩擦阻力計(jì)算達(dá)西系數(shù)；風(fēng)管長度，m；風(fēng)管直徑，m；g重力加速度，m/s2；空氣容重，N/m3；摩擦阻力系數(shù)，Ns2/m4；我國所有通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)只能提供直徑800mm

4、 以下通風(fēng)管道的技術(shù)性能數(shù)據(jù)。對使用的新型大直徑管道，目前尚無實(shí)測的確切數(shù)據(jù)。根據(jù)以往隧道施工中對1.3m和1.5m 直徑軟管的現(xiàn)場測試分析，取0.0120.015，或當(dāng)=1.2kg/m3，取=0.00180.0025。則局部阻力計(jì)算局部阻力系數(shù)，按40度取0.359；其余符號同上總阻力（5）通風(fēng)設(shè)備選擇及配置SDF(B)-NO12.5型軸流風(fēng)機(jī)功率為2110kw，壓力為13785355Pah總阻(4949.4Pa)，流量可達(dá)155029121m/min1.1Q供（2661.2m/min）。因此風(fēng)機(jī)選用SDF(B)-NO12.5型軸流風(fēng)機(jī)。高壓供氣方案高壓風(fēng)采用洞外電動空壓機(jī)組成的壓風(fēng)站集中供

5、風(fēng)方式?？諌簷C(jī)備用系數(shù)，一般采用75%90%；風(fēng)動機(jī)所需風(fēng)量同時(shí)工作系數(shù)；空壓機(jī)所處海拔高度對空壓機(jī)供風(fēng)能力影響系數(shù)，取1.0；管道及附件的漏耗損失，其值為a每公里漏風(fēng)量，平均為1.152.0m3/min；L管路總長，km；一個洞噴漿時(shí)配備1臺濕噴機(jī)械臂，耗風(fēng)量按16m3/min計(jì)；有10臺手持式鑿巖風(fēng)槍用于開挖施工，每臺耗風(fēng)3.48m3/min，共耗風(fēng)34.8m3/min；取最大值34.8m3/min。表11.1-1同時(shí)工作系數(shù)取值則Q=(1+0.75)(34.80.85+1.150.7)=53.17(m/min)根據(jù)計(jì)算所得總耗風(fēng)量，在每個隧道作業(yè)口設(shè)一組324m3/min高壓風(fēng)站給隧道高

6、壓供風(fēng)。高壓風(fēng)管直徑采用250mm無縫鋼管，進(jìn)洞后采用托架法安裝在邊墻上，沿全隧道通長布置，高度以不影響仰拱及鋪底施工為宜。主管道每隔300500m分裝閘閥和三通，管道前段距開挖面30m距離主風(fēng)管頭接分風(fēng)器，用高壓軟管接至各風(fēng)動工具。高壓供水方案（1）水池及管道布置在隧道洞口附近根據(jù)地形設(shè)置高位水池，每個洞口附近設(shè)一座120m3高位水池供給洞內(nèi)高壓用水，水池高程與洞內(nèi)高程差不小于50m。高位水池接直徑為150mm無縫鋼管供水至洞內(nèi)，高壓水管安裝在高壓風(fēng)管上部。洞內(nèi)設(shè)置一個12m3的可移動鋼結(jié)構(gòu)水池。（2）用水設(shè)備主洞用水設(shè)備主要有手持式鑿巖風(fēng)槍10臺、混凝土濕噴機(jī)械手2臺、三臂鑿巖臺車1臺、洞

7、內(nèi)除塵用水。（3）用水計(jì)算機(jī)械臂濕噴機(jī)組：q2 =K1Q2N2K3/（83600）式中：q2：機(jī)械用水量（L/S）；K1：未預(yù)計(jì)的施工用水系數(shù)，取1.15；K3：施工機(jī)械用水不均衡系數(shù)，取2.0；Q2：同一種機(jī)械臺數(shù)；N2：施工機(jī)械臺班用水定額，每臺機(jī)械耗水量300L/套h，按6小時(shí)/臺班計(jì)算；q2=1.15300622/（83600）=0.28L/S日用水量：0.2860606=6048L/日鑿巖風(fēng)槍：q2 =K1Q2N2K3/（83600）式中：q2：機(jī)械用水量（L/S）K1：未預(yù)計(jì)的施工用水系數(shù)，取1.15；K3：施工機(jī)械用水不均衡系數(shù)，取2.0；Q2：同一種機(jī)械臺數(shù)，主洞開挖采用5把YT-28鑿巖風(fēng)槍同時(shí)作業(yè)；N2：施工機(jī)械臺班用水定額，每臺機(jī)械耗水量30L/把h；按10小時(shí)/臺班計(jì)算；q2=1.151030210/（83600）=0.24L/S日用水量：0.24606010=8640L/日三臂鑿巖臺車：q2 =K1Q2N2K3/（83600）式中：q2：機(jī)械用水量（L/S）；K1：未預(yù)計(jì)的施工用水系數(shù)，取1.15；K3：施工機(jī)械用水不均衡系數(shù)，取2.0；Q2：同一種機(jī)械臺數(shù)，主洞開挖采用一臺三臂鑿巖臺車；N2：施工機(jī)械臺班用水定額，每臺機(jī)械耗水量60L/臺h，