单线铁路长隧道施工通风计算

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1、单线铁路长隧道施工通风计算一、    基础资料（一）《铁路隧道施工规范》对于通风的主要要求：15.1.1隧道在整个施工过程中，作业环境应符合下列卫生及安全标准：1空气中氧气含量，按体积计不得小于20%。2粉尘容许浓度，每立方米空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg。4有害气体最高容许浓度:1)一氧化碳最高容许浓度为30mg/m3；在特殊情况下，施工人员必须进入工作面时，浓度可为100mg/m3；但工作时间不得大于30min；2）二氧化碳按体积计不得大于0.5%；3）氮氧化物（换算成NO2）为5mg/m3以下。5

2、隧道内气温不得高于28℃。15.1.2隧道施工通风应能提供洞内各项作业所需的最小风量，每人应供应新鲜空气3m3/min，采用内燃机械作业时，供风量不宜小于3m3/min。15.1.3隧道施工独头掘进长度超过150m时，必须采用机械通风。15.1.4隧道施工通风的风速，全断面开挖时不应小于0.15m/s，在分部开挖的坑道中不应小于0.25m/s。15.1.7通风管的安装应符合下列要求：1单独压入式的进风管口或吸出式的出风管口应设在洞外，前者宜在洞口里程20m以外，后者则应作成烟囱式。2通风管靠近开挖工作面的距离应根据具体情况确定

3、。压入式通风管的出口距开挖面的距离应通过计算确定。3采用混合式通风时，当一组通风机向前移动，另一组通风机的管路应相应接长。两组通风管交错的距离不得小于20～30m。4通风管的安装应平顺，接头严密，每100m平均漏风率不应大于2%。弯管半径不得小于通风管直径的3倍。5通风管采用软管时，靠近风机部分，应采用加强型风管。(二)《铁路工程设计技术手册·隧道》对施工通风方式与布置的要求：通风方式与布置应根据施工方法、设备条件、掘进长度、开挖面积以及污染物质的含量与种类等情况确定。1.选择通风方式的一般原则（1）有轨运输施工的隧道宜采用吸

4、出式或混合式通风。（2）无轨运输施工的隧道宜采用压入式或变换式通风。（3）有平行导坑施工的隧道应采用巷道式通风。（4）       自然通风因其影响因素较多，不稳定且不易控制，故应避免采用。2.    选择通风方式时应注意的几个问题（1）       通风方式应针对污染源的特性，要求避免成洞段二次被污染，且应有利于快速施工。例如，爆破污染源发生在掘进工作面，污染物质的量不随开挖长度变化，采用吸出式或混合式通风有利；无轨运输柴油机车废气的污染，发生在整个运输巷道内，由于巷道内的风速低于运输车辆的走行速度，废气浓度将发生重叠，愈往

5、下风侧浓度愈高，采用压入式或变换式通风有利。（2）       单独的吸出式通风，易在工作面形成炮烟停滞区，不利快速施工。为此，常在工作面处另设局扇以构成混合式通风系统。（三）计算基础1.炸药单耗1.6kg/m3。2.开挖断面按Ⅲ围岩另加0.1m超挖量计为45.3m3/m，最大进尺2.4m。3.每进尺同时爆炸的最大炸药消耗量：A=1.6×45.3×2.4=174(kg)3.    通风时间t=20min。4.    洞内同时工作最多人数m=50人。5.          按混合式通风设计，其压入式最大通风距离按200m计（紧随

6、衬砌台车，衬砌台车距掌子面最大距离不超过150m）；吸出式通风距离按20m(出风口距洞口距离)+2600m（隧道长度）－180m(进风口距掌子面距离)=2440m。二、    计算（一）通风量计算1.    按洞内同时工作的最多人数计算风量Q=qmK式中Q——计算风量，m3/min；q——洞内每人每分钟需新鲜空气量，m3/min；m——洞内同时工作的最多人数；K——风量备用系数，取1.10～1.15。计算：Q=3×50×1.15=172.5(m3/min)2.    按满足洞内允许最小风速要求计算风量Q=60sv式中s——隧道

7、断面积，m2；v——允许最小风速，取v=0.25m/s。计算：Q=60×45.3×0.25=679.5(m3/min3)3.    按洞内同一时间内爆破使用的最多炸药量计算风量（1）压入式通风式中t——通风时间，min；A——一次爆破的炸药用量，kg；S——巷道断面积，m2；L——通风区段长度，m。如果考虑的通风区段长度L大于极限长度L极限，则式中的L应该用L极限代替。式中K´——紊流扩散系数，K´=0.8；b——爆破1kg炸药生成的CO量，b=40L/kg炸药；c——巷道内容许的CO浓度，c=0.008%。计算：通风距离L=

8、2600m，L＞L极限，故计算式中L用L极限代替。海拔修正：式中Q高——高海拔地区需要的风量，m3/min；P高——高海拔地区大气压，mmHg(1mmHg=101325/760Pa)；海拔高度（m）160020002600300032003600380040005000大气压