2.0 0.07 0.10 0.12 0.15 0.17 β 11 折拐10o~170o 10 30 60 90 100 ξ 0.018 0.164 0.654 1.471 1.800 β 110 120 130 2.854 150 3.6 170 5.07 ξ 2.13 2.62 L/d β 12 之字形拐弯30o~60o 30 45 60 4 0.2 0.75 1.6 6 0.2 0.75 1.63 8 0.2 0.75 1.64 10 0.2 0.75 1.64 各种风管突然扩大或突然缩小的值(S1,2为风管断面) S1/S2 13 1 0 0.9 0.01 0.8 0.04 0.7 0.09 0.6 0.16 0.5 0.25 0.4 0.36 0.3 0.49 0.2 0.64 0.1 0.81 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 3 其它局部阻力h其它计算
在巷道通风中,为考虑施工中如开挖马口、中槽等其它因素增加的阻力,h其它应适当增加20%~30%。使用风管通风时,h其它一般可考虑增加5%~10%。 4 总阻力计算
h总 = h摩总+ h局总+ h其它 (18) 式中:h总——总阻力损失;
h摩总——摩擦阻力损失之和; h局总——局部阻力损失之和。
4.2.4 选择通风设备 1 通风管
通风管直径应根据坑道断面、通风量和风管长度综合考虑确定。长距离送风宜尽量选用大直径风管,当受坑道净空限制而采用较小直径且风管阻力损失过大时,可用间隔串联风机的办法来满足风压的要求。直径600mm及以下的风管多用在导坑等小断面开挖。全断面开挖的长大隧道,宜用直径为800~1000mm的风管。压风管多采用软
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质橡胶管,吸风管应采用硬质金属管或玻璃钢管。
选择风管,除了考虑技术上可行外,还要考虑经济上合理。风管直径小,成本低,但耗电量大。风管直径大,成本高,但单机送风距离长,耗电量小。根据工程实际情况,尽量选用大直径、风阻低的风管。 2 风门
巷道式通风一般应在平导口处和横通道内设置风门,用以切断风流避免形成通风回路。在平导口处一般设置既可行人又能通过车辆的自动风门,在横通道内一般设置人力开启的行人木制风门。 3 通风机
通风机的选择应符合以下要求:
1)根据计算风量Q和风压h总,结合通风方式及布置选择风机的类型,一般多选用轴流式风机;
2)根据网络(阻力)特性曲线按照产品样本所提供的风机性能曲线或性能表确定风机的型号及工况点;
3)为使风机运转平稳,轴流式风机选用的最大风压,不宜超过其性能曲线峰点处最大压力的0.9倍,且须位于驼峰的右侧;
4)选择局扇时须与风管直径的选择相结合。一般风机的直径不宜大于风管的直径;
5)长距离风管送风时,为满足风压的要求,可采用相同型号风机等距离间隔串联方式。这样既便于施工,并能减小风流对风管壁的压力,有利于风管的轻型化;
6)有时为满足风量的要求,可采用两台同型号风机并联。此时,可用单路大直径风管送风,也可用两路较小直径的风管送风,但要进行综合比较确定。
7)通风机应有适当的备用量,宜为计算能力的50%。 电动机功率按下式计算: N?Qh?B
102??1??2式中:Q——风机工况点风量(m3/s);
h——坑道总负压(风机工况点风压)(daPa); 102——功的换算值,102kg?m=1kW;
η1——与风机工况点对应的效率(静压效率)(查性能曲线图);
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η2——机械效率,皮带转动时为0.9~0.97,计算时一般取0.95; B——电机容量贮备系数,见表13。
电机容量储备系数 表13 电机容量 在1.0kW 以内时 2.0kW 5.0kW 在5.0kW 以上时 B值 1.5 1.4 1.3 1.2 4.2.5 设备布置安装 1 通风机
1)应按设计要求安装主风机。洞内主风机应安装在新鲜风流中。
2)风机安装时,支承风机本体的结构强度(包括基础螺栓与锚杆)应为实有荷重的15倍以上。基础螺栓或锚杆在风机安装前应作载荷试验或拉拔试验。
3)通风机应装有保险装置,当发生故障时能自动停机。 2 通风管
1)通风管靠近开挖面的距离应根据具体情况决定,压入式通风管的送风口距开挖面不宜大于15m,排风式风管吸风口不宜大于5m。
2)送风式的进风管口或集中排风管口应设在洞外,并做成烟囱式,防止污染空气回流进洞。
3)采用混合式通风方式时,当一组风机向前移动,另一组风机的管路应相应接长,并始终保持两组管道相邻端交错20~30m。局部通风时,排风式风管的出风口应引入主风流循环的回风流中。
4)通风管的安装应做到平顺、接头严密、弯管半径不小于风管直径的3倍。柔性风管应尽量采用反边连接、罗圈连接、贴胶连接方式。条件许可时,采用刚性接头、拉链等密封性好、坚固耐用的连接方式。
5)通风管的连接要用过度接头,避免断面突然变化。 3 风门
1)木制风门的门扇厚度应不小于50mm,由两层直交或斜交的木板组成,木板中间垫上一层油毛毡。安装时,门扇要求与垂线成5o的倾角,偏向顺风一侧。
2)自动风门由两个门扇成三角形布置,门扇用2~4mm厚的钢板,门扇框架用角钢焊接,门框用槽钢,门扇与门框用轴连接。
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4.2.6 质量检查
1 风管吊挂平直,拉紧吊牢,不出现褶皱。 2 发现风管破损应及时修补或更换。
3 定期测试通风量、风速、风压,检查通风设备的供风能力和动力消耗。
5 质量标准
5.1 坑道中氧气含量按体积计不应小于20%,坑道内气温不宜高于28℃。 5.2 有害气体浓度应符合下列要求:
5.2.1一氧化碳(CO),一般情况下不大于30mg/m3,特殊情况下,施工人员必须进入工作面时,可为100mg/m3,但工作时间不得超过30min。 5.2.2二氧化碳(CO2)按体积计不得大于0.5%。
5.2.3氮氧化物(NO2)即二氧化氮,氧化物换算成二氧化氮应在5mg/m3以下。 5.2.4甲烷(CH4)即瓦斯浓度按体积计不得大于0.5%,否则必须按煤炭工业部现行的《煤矿安全规程》有关规定办理。
5.3 含10%以上游离二氧化硅的粉尘,每m3空气中不得大于2mg;含10%以下游离二氧化硅的矿物性粉尘,每m空气中不得大于4mg。 5.4 隧道洞内施工工作地点噪声不宜大于90dB。 5.5 每人每分钟供应的新鲜空气不宜小于3mg/m3。
5.6 风速在全断面开挖时不应小于0.15m/s,坑道内不应小于0.25m/s,但均不应大于6m/s。
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6 成品保护
6.1 成立专门的通风班组,加强通风的日常管理,勤检查、常维护,保证风机正常运转。
6.2 保证风管接头严密,避免车刮炮崩,以防止漏风或尽量减少漏风。尽量增加每节风管的长度以减少接头数量,重视风管连接质量,及时修补破损和更换风管等。 6.3 风管上每隔一定距离应设置放水孔,及时放掉由于温度变化使风流中水蒸气凝结成的水,防止风管变形或坠坏吊环。
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7 质量记录
7.1 基础螺栓载荷试验记录 7.2 锚杆拉拔试验记录 7.3 有害气体浓度检测记录 7.4 粉尘浓度检测记录
8 安全环保措施
8.1 安全措施
8.1.1 隧道开挖时,控制好爆破,防止爆破飞石损坏通风管道。
8.1.2 通风机和通风管的性能必须合理匹配,防止不合理的匹配导致系统无法正常运行,损坏设备。
8.1.3 无论通风机运转与否,均严禁人员在风管进出口停留。
8.1.4 通风机停止运转时,任何人不得靠近通风软管,亦不得将任何物品放在软管上,以免突然送风使软管猛然鼓起造成安全事故。 8.2 环境保护措施
8.2.1 采取“湿式凿岩、机械通风、喷雾洒水、个人防护”的综合除尘措施。 8.2.2 做好有害气体和粉尘浓度的监测工作。
8.2.3 设在洞口附近通风机应安放在消音箱内,设在洞内的通风及应安放消声器,减少噪音污染。
8.2.4 柴油机车辆安装尾气净化装置。
执笔:王冬恒
审定:彭国才 陆仁达
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