/通風(fēng)設(shè)計及配電方案通風(fēng)設(shè)計通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)隧道在整個施工過程中，作業(yè)環(huán)境應(yīng)符合下列職業(yè)健康及平安標(biāo)準(zhǔn)：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(fēng)應(yīng)符合鐵道部現(xiàn)行《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》（TB10120）的有關(guān)規(guī)定。瓦斯隧道裝藥爆破時，爆破地點(diǎn)20m內(nèi)，風(fēng)流中瓦斯?jié)舛缺匦栊∮?.0%；總回風(fēng)道風(fēng)流中瓦斯?jié)舛葢?yīng)小于0.75%。開挖面瓦斯?jié)舛却笥?.5%時，全部人員必需撤至平安地點(diǎn)并加強(qiáng)通風(fēng)。（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(shè)備的“三?！?、“兩閉鎖”。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(jìn)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(nèi)氣溫不得高于28℃隧道內(nèi)噪聲不得大于90dB。通風(fēng)方式通風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)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(fēng)機(jī)或局部扇風(fēng)機(jī)把簇新空氣經(jīng)風(fēng)筒壓入工作面，污濁空氣沿隧洞流出。壓入式通風(fēng)優(yōu)點(diǎn)：有效射程大，沖淡和排出炮煙的作用比較強(qiáng)，可以用柔性風(fēng)管。壓入式通風(fēng)缺點(diǎn)：長距離掘進(jìn)排出炮煙須要的風(fēng)量大，通風(fēng)排煙時間較長，回風(fēng)流污染整個隧道。壓入式通風(fēng)須留意以下兩點(diǎn)：1）通風(fēng)機(jī)安裝位置應(yīng)和洞口保持確定距離，一般應(yīng)大于30m；2）風(fēng)筒出口和工作面保持確定距離，可以限制在40～70m，伸縮式風(fēng)筒可盡量工作面。抽出式通風(fēng)機(jī)或局部扇風(fēng)機(jī)經(jīng)風(fēng)筒把工作面的污濁空氣抽出，簇新風(fēng)流沿隧道流出。抽出式通風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)：在有效吸程內(nèi)排煙效果好，解除炮煙所需的風(fēng)量小，回風(fēng)流不污染隧道。抽出式通風(fēng)的缺點(diǎn)：必需用硬質(zhì)風(fēng)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(nèi)。巷道式通風(fēng)在開挖長隧道時，為了縮短通風(fēng)距離，利用幫助坑道或鉆孔等作為通風(fēng)的進(jìn)風(fēng)或出風(fēng)管路的通風(fēng)方式?；旌鲜酵L(fēng)接受壓入式和抽出式和巷道式通風(fēng)協(xié)作的通風(fēng)方式。適合于大斷面長距離隧道通風(fēng)，但布置困難，修理養(yǎng)護(hù)工作量大。通風(fēng)計算壓入式或抽出式通計算計算通風(fēng)須要量取下面四種計算中的最大值作為通風(fēng)管末端需風(fēng)量Qi①按洞內(nèi)最多作業(yè)人數(shù)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(shù)k-風(fēng)量備用系數(shù)，取k=1.15②按稀釋和解除內(nèi)燃機(jī)廢氣計算風(fēng)量：供風(fēng)量應(yīng)足夠?qū)?nèi)燃設(shè)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(fēng)計算系數(shù),我國暫行規(guī)定為2.8～3.0m3Ni-各臺柴油機(jī)械設(shè)備的功率Ti-利用率系數(shù)依據(jù)不同的工況的組合，計算出配置的內(nèi)燃設(shè)備功率，按內(nèi)燃機(jī)械工作須要簇新空氣量計算一個工作面內(nèi)燃設(shè)備配置表機(jī)械名稱配置臺數(shù)工作臺數(shù)單機(jī)功率（kW）內(nèi)燃機(jī)利用系數(shù)TiPC－200挖掘機(jī)111100.6ZLC50B裝載機(jī)211450.5015自卸汽車841500.45砼罐車42850.50③、按允許最低平均風(fēng)速需風(fēng)量計算Q=60AV；式中Q－需風(fēng)量m3/minA—隧道斷面積，m2。V－最低平均風(fēng)速，m/s；按允許最低平均風(fēng)速全斷面開挖取0.15m/s，幫助坑道取0.25m/s，但均不應(yīng)大于6m/s；④、按稀釋炮煙需風(fēng)量計算按一次爆破最大炸藥用量驗(yàn)算:壓入式：a．（a.B.H.伏洛寧公式）式中Q－工作面風(fēng)量（m3/min）t－洞內(nèi)排煙時間(min)G－同時爆破的炸藥量(kg)A－巷道斷面積L－通風(fēng)區(qū)段長度，不得大于極限長度b．（添加淋水系數(shù)K的B.H.伏洛寧公式）；K’－紊流擴(kuò)散系數(shù)，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(jù)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(nèi)即已充溢了炮煙。（這段距離即炮煙拋擲長度L拋）＝15+G/5K－風(fēng)量備用系數(shù)，取1.10。e．賴滌泉（隧道施工通風(fēng)和防塵）式中P－風(fēng)管漏風(fēng)系數(shù)L－隧道長度或臨界長度，取兩者最小值。吸出式通風(fēng)：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(shù)，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(nèi)容許的CO濃度，c＝0.008%；混合式通風(fēng)：a．式中－吸出式風(fēng)管末端到工作面的距離，m；－壓入風(fēng)機(jī)應(yīng)送入的風(fēng)量，m3/min，＝1.1～1.2式中－吸出風(fēng)機(jī)應(yīng)吸出的吸風(fēng)管口風(fēng)量，m3/min。b．日本公式式中R－效率系數(shù)，吸出式R＝0.6高海撥地區(qū)的風(fēng)量修正由于高海拔地區(qū)的大氣壓力降低，故對總風(fēng)量Q高應(yīng)按下式修正：式中－高海拔地區(qū)須要的風(fēng)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(dāng)修正。漏風(fēng)計算在風(fēng)管的接頭，縫合等處都存在漏風(fēng)現(xiàn)象，所以在進(jìn)行風(fēng)壓計算和選擇風(fēng)機(jī)時，必需進(jìn)行漏風(fēng)計算。風(fēng)管漏風(fēng)系數(shù)，β－達(dá)西系數(shù)，一般取0.015；l－風(fēng)管長度m通風(fēng)機(jī)供風(fēng)量Qj=PcQi；.風(fēng)機(jī)風(fēng)壓通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓用來克服沿途所以的阻力，在數(shù)值上等于風(fēng)道（或風(fēng)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(fēng)機(jī)供風(fēng)量，取設(shè)計風(fēng)量，m3/min；Qi—管道末端流出風(fēng)量，m3/min；HD—隧道內(nèi)阻力損失，可取50；H其他—其他阻力損失，可取60；風(fēng)阻系數(shù)Rf=6.5αL/D5，摩阻系數(shù)；D－風(fēng)管直徑，m。L－通風(fēng)管長度，m。風(fēng)機(jī)功率計算W=QHK/（60η）式中：Q—風(fēng)機(jī)供風(fēng)量H—風(fēng)機(jī)工作風(fēng)壓η—風(fēng)機(jī)工作效率，取80%K—功率儲備系數(shù)，取1.05通風(fēng)設(shè)備選擇通風(fēng)設(shè)備應(yīng)在風(fēng)機(jī)功率計算結(jié)果下選擇，還應(yīng)滿足風(fēng)量和風(fēng)壓的要求，并以符合性能曲線圖最佳點(diǎn)為宜。巷道式通風(fēng)計算通風(fēng)阻力計算式中：ξ—局部阻力系數(shù)λi—隧道內(nèi)沿程磨擦阻力系數(shù)；Li—隧道的長度，m；di—隧道內(nèi)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(nèi)所需滿足的風(fēng)速m/s；Q最大=Q最低循環(huán)風(fēng)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(fēng)機(jī)。Pj正=ρ·Vj2·φ·（1-ψ）·K，pa；式中Pj正－單臺通風(fēng)機(jī)克服的阻力K—噴流系數(shù)；Vj—射流風(fēng)機(jī)出口風(fēng)速；m/sφ—面積比；φ=Fj/Fs；Fj—射流風(fēng)機(jī)的出面積；FS—隧道橫斷面積；ψ—速度比；ψ正=Vs/Vj；Vs—洞內(nèi)風(fēng)速；m/s射流風(fēng)機(jī)臺數(shù)的計算所需射流機(jī)臺數(shù)：n=△Pc/△Pj式中：n一射流風(fēng)機(jī)臺數(shù)△Pc一通風(fēng)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(shù)。現(xiàn)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(shù)－全部施工動力用電設(shè)備額定用電量之和，－電焊機(jī)額定容量（KVA）－洞內(nèi)照明設(shè)備額定用電量之和－洞外照明設(shè)備額定用電量之和。K1－全部施工動力用電設(shè)備同時運(yùn)用系數(shù)K2－電焊機(jī)同時運(yùn)用系數(shù)K3－洞內(nèi)照明設(shè)備同時運(yùn)用系數(shù)K4－洞外照明設(shè)備同時運(yùn)用系數(shù)。－用電設(shè)備功率因素，施工最高為0.75～0.78，一般為0.65～0.75。同時運(yùn)用系數(shù)用電名稱數(shù)量須要系數(shù)電動機(jī)3～10臺K10.711～30臺0.630臺以上0.5空圧機(jī)、碎石機(jī)等10臺以下0.7510臺以上0.7挖掘機(jī)、裝碴機(jī)、提升機(jī)5臺以下0.65臺以上0.5攪拌機(jī)、噴射機(jī)等10臺以下0.710臺以上0.6通風(fēng)機(jī)0.8抽水機(jī)0.7加工廠動力設(shè)備0.5電焊機(jī)3～10臺K20.610臺以上0.5洞內(nèi)照明K31.0洞外照明K40.87高壓進(jìn)洞導(dǎo)線上引起的電壓降必需限制在允許范圍內(nèi)，以防止在遠(yuǎn)處的用的設(shè)備不能啟動。一般電壓380/220V，有效供電距離在500m以內(nèi)。當(dāng)隧道內(nèi)用電設(shè)備和變壓器距離超過500m，必需實(shí)行高壓進(jìn)洞措施。具體供電距離L可依據(jù)配電導(dǎo)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(jī)電壓降不超過±5%；對現(xiàn)場臨時網(wǎng)路取7%。隧道規(guī)范中允許有10%的電壓降。配電導(dǎo)線截面的電壓降可按下式計算，≤＝7%－導(dǎo)線電壓降（％）－各段線路負(fù)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(nèi)部系數(shù)，依據(jù)線路電壓和電流種類選取。材料內(nèi)部系數(shù)線路額定電壓（V）線路系統(tǒng)及電流種類系數(shù)C值銅線鋁線380/220三相四線7746.322012.87.751103.21.9360.340.21高壓風(fēng)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(fēng)動工具的數(shù)量；K－同一時間開動運(yùn)用系數(shù)。q－某型號風(fēng)動工具的空氣消耗量（m3/min）同一時間開動運(yùn)用系數(shù)K聯(lián)結(jié)的工具器具數(shù)12～34～67～1011～2025以上K10.90.80.70.60.5空氣壓縮機(jī)生產(chǎn)率計算工程施工運(yùn)用的空氣壓縮機(jī)生產(chǎn)率按下式計算：P=（1.3～1.5）式中P－空氣壓縮機(jī)生產(chǎn)率（m3/min）Q－壓縮空氣須要量（m3/min）1.3～1.5－考慮網(wǎng)路的損失系數(shù)，包括漏氣損失、空壓機(jī)內(nèi)風(fēng)量損失。依據(jù)計算的壓縮空氣須要量，即可選擇空氣壓縮機(jī)的規(guī)格及臺數(shù)。冬期施工時空氣的消耗和空氣管道的冷卻有關(guān)，應(yīng)增加20～25%。依據(jù)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(yīng)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