隧道施工通风方案

xx隧道施工通风方案

编制：

审核： 审批：

xx工程有限公司 xx隧道项目经理部 2017年10月

目 录

一、编制说明 .................................................. 1

1.1 编制依据 .............................................. 1 1.2 编制原则 .............................................. 1 二、工程概况 .................................................. 2

2.1 项目概括 .............................................. 2 2.2 气象特征 .............................................. 2 2.3 水文特征 .............................................. 3 2.4 瓦斯情况 .............................................. 4 三、施工通风设计原则 .......................................... 6

3.1 施工通风的目的 ........................................ 6 3.2 设计原则 .............................................. 6 3.3 洞内有害气体与卫生指标要求 ............................ 7 3.4 瓦斯隧道安全要求 ...................................... 9 四、通风参数计算 ............................................ 12

4.1 通风计算基础参数 ..................................... 12

4.2 施工范围及送风距离 ................................... 14 4.3 开挖面需风量计算 ..................................... 15 4.4 隧道防瓦斯集聚风速验算 ............................... 23 4.5 风机配置 ............................................. 25 五、隧道进口段与出口段施工通风方案设计....................... 26

5.1 巷道式通风（轴流风机+射流风机） ...................... 26 六、隧道一号斜井段施工通风方案设计............ 错误!未定义书签。

6.1 方案（风管+风仓+风管） ............................... 49 6.2 一号斜井段风机配置 ................................... 87 七、隧道二号斜井段施工通风方案设计........................... 88

7.1 方案（风管+风仓+风管） ............................... 88 7.2 二号斜井段风机配置 .................................. 127 八 总结 ..................................................... 128

8.1 进出口段通风配置 .................................... 128 8.2 一号斜井段通风配置 .................................. 129 8.3 二号斜井段通风配置 .................................. 130

1.1 编制依据

一、编制说明

（1）xx隧道标段施工方案；

（2）《公路隧道工程施工技术规范》（JTG F60-2009）； （3）《现代隧道施工通风技术》；

（4）《工业企业设计暂行卫生标准》（GB J1-62）； （5）《公路隧道工程设计规范》（JTG D70-2004）； （6）《公路隧道通风设计细则》（JTG/T D70-2014）； （7）《铁路瓦斯隧道技术规范》（TB10120-2002）。 1.2 编制原则

（1）贯彻执行国家的方针、政策及相关的工程施工规范、规定，当地政府的相关制度；

（2）确保满足建设单位、监理单位、设计单位管理要求； （3）遵循合同条款，响应合同文件要求，确保实现业主要求的工期、质量、安全、 环境保护、文明施工和造价等各方面的工程目标；

（4）符合国家和地方关于环境保护、职业健康安全、水土资源及文物保护、节能 减排的要求，尊重当地的民风民俗；

（5）以施工技术先进、施工方案可行、重合同守信誉、施工组织科学、按期优质 建成，建成后不留后患为指导思想；

（6）坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的安全方针，严格贯彻《中华人员 共和国安全生产法》、《建设工程安全生产管理条例》以及建设部关于安全生产的相关 规章制度，确保施工安全。

二、工程概况

2.1 项目概括

本项目起于达孜县德庆镇，设达孜枢纽互通与林拉高速公路相接，利用拉萨至山南地区的古道为走廊带，沿多雄朗沟经念喀村、新仓村、仲莎村，过差脆村后设隧道穿越XX山，出隧道后沿莫朗沟南行，经加木雄、聂果村、前达村，于桑耶镇北侧设桑耶服务区兼互通，项目终点设桑耶枢纽互通与在建贡嘎机场至泽当专用公路相接。

项目地理位置图

xx隧道初步设计起始桩号：YK14+400-YK27+290（左线ZK14+402- ZK27+215），总长12.85km。

2.2 气象特征

勘察区内气候以干燥、缺氧、温差大、日照充足为特征，属高原温带半干旱气候区，干湿季分明，高原气候特征明显。

达孜气象站（5年观测）：极端最高气温29.5（℃），月极端最低气温

-17（℃）（2012年1月），最冷月平均气温为-9.2（℃），月最高气压1000hpa，月最低气压650hpa，月极大风速21m/s，月最大风速21m/s(极大风速的风向为东南风，月最大降雨量260mm，月最大降雨量44mm。

扎囊气象站（5年观测）：月极端最高气温30（℃）（7月份），月极端最低气温-17℃）（2012年1月），最冷月平均气温为-9.6（℃），月最高气压1200hpa，月最低气压656hpa，月最大风速30m/s(极大风速的风向为西南风，月最大降雨量180mm，月最大降雨量43mm。

2.3 水文特征

隧址区区以郭喀拉日居山脊线为地表分水岭，北侧为拉萨河水系，南侧为雅鲁藏布江水系。隧址区北侧发育有多雄朗沟，主要接受大气降水及山涧溪沟地表水补给，其水位、流量、流速受季节性影响较大，雨季水位暴涨，枯水季节流量较小。其流经差脆、仲沙、新仓，最终汇入拉萨河。拉萨河发源于念青唐古拉山，流域面积26225km2，是雅鲁藏布江的一级支流，由东向西在曲水汇入雅鲁藏布江。据拉萨水文队水文资料：拉萨河最大流量2830m3/s，最小流量20m3/s，多年平均流量为287m3/s，年径流量93.82亿m3，径流模数11.271/s.km，多年平均水位高出河床2.58m，最高6.07m，最低2.37m，最大变幅3.52m。含沙量0.125kg/m3，年输沙量122.1万吨，输沙率38.7kg/s。

隧址区南侧发育有莫朗沟，主要接受大气降水及山涧溪沟地表水补给，其水位、流量、流速受季节性影响较大，雨季水位暴涨，枯水季节流量较

小。其流经加木雄、聂果村，最终汇入雅鲁藏布江。

雅鲁藏布江发源并流经西藏高原，是世界上海拔最高的大河，平均海拔在4000m以上，源于西藏西南部喜马拉雅山北麓杰马央宗冰川，由西向东流，横贯西藏南部，经派镇折向北东, 围绕南迎巴瓦峰形成马蹄形拐弯而后向南流，到边境巴昔卡入印度，称布拉马普特拉河。雅鲁藏布江流域面积239228km2，全长2229km。支流众多，其中流域面积大于10000km2的有5条，自上而下依次为多雄藏布、年楚河、拉萨河、尼洋河和帕隆藏布，以拉萨河流域面积最大。

雅鲁藏布江流域径流补给源于大气降水，降水量地区分布十分悬殊，年际变化小而年内分配极不均匀。水气主要来自印度洋孟拉湾暖湿气流，是我国降水量最多的地区之一。年降雨量巴昔卡4500mm，墨脱2660mm，波密810mm，拉萨440mm，拉孜310mm。由于高寒的气候，现代冰川发育，成为河流重要补给水源，在不少河源区被大面积冰川沉积物和风化物覆盖，地表草甸厚、渗透作用较强，雨水和冰雪融水多渗透地下，与地表冰雪融水一样成为河流的补给水源。在河流干流上游及中游上段，以地下水补给为主，中游下段至下游上段，补给形式转为以雨水、融水混合补给型，进人大峡谷以下暴雨区，河流以雨水补给为主。

2.4 瓦斯情况

隧址区分布的林布宗组(J3K1l)含煤二层（K1、K2）。该煤层厚度较稳定。煤呈黑色，条痕黑色、黑褐色，似玻璃光泽，硬度2～3，稍具韧性，

外生裂隙较发育，断口呈棱角状、参差状，细条带状结构，层状构造。煤岩类型以半暗型煤为主，半亮型煤次之。煤系地层中还夹一定数量的含炭板岩和有机质含量较高的深灰色炭质板岩，故区内煤层及煤系地层的生烃能力较强，瓦斯生成量较大。

林布宗组(J3K1l)煤系地层中板岩孔隙率，渗透率均较低，且未形成圈闭，故煤系地层中的板岩基本不含气体。煤层具有双孔隙系统，即原生基质孔隙系统（大、中、小、微孔），后生裂隙系统（割理、裂隙）。有机质生成的煤层瓦斯气体，部分以吸附型式停留在孔隙内表面上，另一部分呈游离状态沿裂隙系统运移逸散。因此，煤层瓦斯主要以吸附形式保存在煤层中，煤层既是生气层，又是储集层。煤层的顶、底板为板岩，其孔隙率，透气性极低，是良好的盖层。

隧址区有利于煤层瓦斯逸散的因素有三，即煤层倾角大、煤层围岩岩溶裂隙较发育、地下水活动较强。所见大气降水不易在冲沟汇聚形成水流，而多沿裂隙向下入渗，即所谓的“大水低瓦斯”。而有利于煤层瓦斯储集的因素有：煤层埋藏较深、地应力相对较大，这将减小煤层的渗透率；煤的变质程度高，煤层曾受过较强挤压，这都使煤中孔隙的比表面积增大，增强了煤对瓦斯气体的吸附能力；煤层直接顶、底板多为透气性差的板岩，其孔隙率，透气性极低，具一定的封盖能力。

据《中国煤层气资源》，我国煤层气风化带下限深度分布在50～900m之间，多在300～600m。煤层气垂向分带为①二氧化碳—氮气带；CO2+N2

浓度为20～80%，②氮气带：N2＞80%、CO2＜20%；③氮气—甲烷带：CO2＜20%、N2浓度为20～80%；④甲烷带：CH4＞80%。①、②、③为煤层气风化带。

测试成果表明两煤层均位于瓦斯风化带中。两煤层可燃气体(CH4+CO)含量仅为0可燃物，无空气基煤层瓦斯组份中氮气占绝大部份，均大于90%，可燃气体(CH4+CO)含量为0。SZK3号钻孔K1煤层底板标高为4517.40m，隧道洞身段见煤点路面标高为4262.76m，两者相差254.64m，SZK3号钻孔测得K1煤层瓦斯气体压力为0.07MPa，以瓦斯压力梯度为0.005MPa/m(经验数据)推断的隧道路面K1煤层瓦斯压力值为1.343MPa。根据瓦斯煤样测试成果和推断的瓦斯压力，采用Langmuir公式间接计算的隧道洞身段SZKK4孔K2煤层瓦斯含量为0.004659m3/t。

三、施工通风设计原则

3.1 施工通风的目的

隧道施工通风的目的是供给洞内足够的新鲜空气，并稀释、排除有害气体和降低粉尘浓度，使各作业面达到各项卫生标准的要求，以改善劳动条件，保证洞内工作人员身体健康和施工安全。

3.2 设计原则

长大隧道施工必须采用机械通风，宜采用压入式或混合式通风，并辅以射流风机的通风系统。对于特长隧道应优先考虑混合式通风方法，当主通风机不能保证隧道施工通风要求时，需要设置局部通风系统。随着隧道

掘进长度的延伸，通风设计应分阶段进行，通风量应是动态的。

3.3 洞内有害气体与卫生指标要求

（1）开挖工作面进风流中(按体积计算)：氧气不得少于19.5％。 （2）洞内每立方米空气中，有害气体含量最大容许值要求：见表3-1 按照《公路隧道施工技术规范》JTGF60-2009的相关规定：当施工人员进入开挖面检查时，一氧化碳(CO)容许浓度可为100mg/m3，但必须在30min内降至30mg/m3。

《铁路工程施工技术手册》隧道篇下册规定：当作业时间在1h以内时，一氧化碳(CO)容许浓度可放宽到50mg/m3，0.5h以内可达到100mg/m3，15～20min可达200mg/m3。在以上条件下反复作业时，两次作业时间应间隔2h以上。

（3）隧道内风量要求：

1）每人每分钟供应新鲜空气3m3，高原计算取4m3；

2）洞内使用柴油机械施工时，每1kW每分钟供风量不宜少于4.5m3。

表3-1

空气中有害气体含量最大容许值

体积浓度 有害气体名称 ％ 二氧化碳 (CO2) 一氧化碳 (CO) <0.50 <0.0024 ×10-6 (ppm) <5130 <24 重量浓度 mg／m3 <10 <30 氮氧化合物换算成二氧化氮 (NO2) 总回风道 瓦斯 (甲烷) (CH4) 从其它工作面进来的风流 <0.00025 <0.75 <2.5 <5 <0.50 开挖面装药爆破前应小于1.0％。 当开挖面浓度超过2％时，人员必须全部撤走。 （4）洞内风速要求

全断面（包括斜井）开挖时，最小风速应不小于0.15 m/s；导坑内最低风速，应不小于0.25 m/s。隧道内最大风速不得大于6 m/s。《煤矿安全规程》第107条规定架线电机车巷道容许最低风速为1m/s，采矿工作面、掘进中的煤巷和岩巷为0.25m/s。当风速大于1m/s时，不会形成甲烷带。

（5）洞内温度要求：

隧道内温度一般不宜高于28℃。

当空气温度和相对湿度一定时，提高风速可以提高散热效果。温度和风速之间的关系见表3-2。

表3-2

温度和风速的适宜关系

空气温度(℃) 适宜的风速(m/s) <15 <0.5 15～20 <1.0 20～22 >1.0 22～24 >1.5 24～28 >2.0 （6）空气中粉尘允许浓度

1）空气中含游离二氧化硅10％以上粉尘(含石英、石英岩等) 的允许

浓度为2mg/m。

2）空气中含游离二氧化硅10％以下，不含有毒物质的矿物性和动植物性的粉尘的允许浓度为10 mg/m。

3）空气中含有游离二氧化硅10％以下水泥粉尘的允许浓度为6 mg/m3。 （7）噪声

洞内作业点噪声不大于90分贝 (dB)。噪声接触时间见表3-3。超过允许噪声值，应采取消音或其它防护措施。

表3-3

接触噪声允许时间

3

3

每个工作日接触噪声时间(h) 允许噪声(dB) 8 90 4 93 2 96 1 99 最高不得超过 115 3.4 瓦斯隧道安全要求

从瓦斯爆炸三要素可知，瓦斯隧道内瓦斯爆炸的必要条件是，：瓦斯浓度处于爆炸范围内（5%-16%），氧气浓度超过失爆氧浓度（12%），引火源温度高于瓦斯引火温度（650~750摄氏度）。瓦斯隧道环境中只要同时满足瓦斯浓度和引爆火源两项条件就会发生瓦斯爆炸事故。

瓦斯积聚是隧道内体积大于0.5m3的空间内积聚瓦斯浓度达到或超过2%的现象，瓦斯积聚是造成瓦斯爆炸的根源。

1. 通风机停止运转； 2.通风管断开或漏风严重；

3.通风机出现循环风，通风机安装位置不合理，吸入的风量为循环风；

4.通风系统不合理，整体通风方案出现缺陷，开挖面风量不足，涌出瓦斯不能稀释到安全浓度；

5.瓦斯涌出异常。

通风异常和瓦斯异常是造成瓦斯积聚的根本原因。防止瓦斯积聚的措施是避免这些异常发生，或者一旦发生异常采取措施，在造成事故或灾害前，使其恢复正常；如果经过处理不能恢复正常，应将其控制在局部地点使其异常局部化，并在异常区采取措施杜绝一切可能的火源或撤人，确保安全。防止瓦斯积聚和超限的措施有：

1.加强通风。隧道通风是防止瓦斯积聚的最有效和最基本措施。按照相关要求建立和完善处理的、最佳的隧道通风系统，加强通风管理，保证隧道有足够的新鲜空气，把掌子面及其局部积聚的瓦斯冲淡到规范规定的浓度及以下并排出。

2.加强检查。隧道内瓦斯浓度检查是发现事故隐患的眼睛，也是采取措施的防范和处理的依据。准确掌握隧道内瓦斯浓度的变化，是防止瓦斯爆炸的基本手段之一。所以，隧道必须建立瓦斯气体的检查制度，严格按照技术交底规定的次数检查瓦斯，严禁空班漏检。

3.局部瓦斯积聚的处理。及时处理局部积聚的瓦斯，是预防瓦斯燃烧和爆炸的主要措施之一，也是瓦斯管理工作的重要内容。严格执行相关规定中有关瓦斯浓度的规定和瓦斯超限时必须采取的安全措施，及时处理瓦斯超限和局部瓦斯集聚。

按瓦斯绝对涌出量计算风量时，对于低瓦斯工区，应将洞内各处的瓦斯浓度稀释到0.5%以下，对于高瓦斯工区和瓦斯突出工区，其长度较大的独头施工的瓦斯隧道，采用压入式通风，整个隧道都是回风流，考虑到电器设备，工作面还有后部工序作业，工作面风流中瓦斯浓度应在0.5%以下，对于有平行导坑的巷道式通风，回风风流中瓦斯浓度应在0.75%以下，但开挖工作面仍为独头，故风流中瓦斯浓度应控制在0.5%以下。

表3-4 隧道内瓦斯浓度限制及超限处理措施

序号 1 地点 低瓦斯工区任意处 限值 0.5％ 超限处理措施 超限处20m范围内立即停工，查明原因，加强通风监测 超限处附近20m停工、断电、撤人，进行处理，加强通风。 停止电钻钻孔。超限处停工、撤人、切断电源，查明原因，加强通风等。 非防爆设备停止工作 停工、撤人、处理 严禁装药放炮 继续通风，不得进入 停机、通风、处理 停止运转、撤出人员、切断电源、进行处理 查明渗漏点，进行整治 2 局部瓦斯积聚（体积大于0.5m） 32.0％ 3 4 5 6 7 8 9 10 开挖工作面风流中 回风隧道或工作面回风流中 回风隧道或工作面回风流中 放炮地点附近20m风流中 放炮后工作面风流中 局部通风机具及电气开关10m范围内 电动机及开关附近20m范围内 竣工后洞内任何处 1.0％ 0.5％ 1.0％ 1.0％ 1.0％ 0.5％ 1.0％ 0.5％ 3.4.2 瓦斯引爆

火源是瓦斯燃烧和爆炸的必要条件之一，在隧道中要杜绝火源，是防止瓦斯引燃和爆炸的关键。防止瓦斯引燃的原则是禁止一切非生产火源，对生产中可能发生的火源严格管理和控制。

洞内引爆瓦斯的火源有以下几种：

1.明火：火柴的明火，香烟明火，电气焊明火，喷灯明火，火灾明火等，都可能引爆瓦斯。

2.炮火：使用不合格炸药，炮孔封泥不足或不严，用可燃物做封炮眼填料等。 3.冲击、摩擦火源：如金属器具冲击出火花，坚硬岩石撞击出火花，岩石与岩石、岩石与金属、金属与金属之间的强力撞击与摩擦都有可能引燃瓦斯。

4.电火花、电弧：设备的隔爆性能丧失或带电作业、照明电灯泡破碎时，电焊作业，电缆与电路短路，蓄电池机车控制器防爆性能失效以及杂乱电流都能产生足以引燃瓦斯的电火花及电弧。

5.静电火花：高电阻物体或处于电绝缘状态的物体在互相紧密寄出后分离或摩擦时，产生的静电可能引燃瓦斯。

控制火源的措施有：

1.严格明火管理。严格洞口检查制度，严禁任何人携带烟草和引火物入洞，隧道内禁止吸烟和使用明火。照明使用安全矿灯。

2.防止电火花。洞内机械和电气设备及供电线路要符合相关要求，对电器设备的防爆性能应定期检查，不符合要求的及时更换和修理。电缆接头不得有“鸡爪子”，“羊尾巴”和明接头。

3.防止爆破火焰。严格炸药、爆破管理，严禁使用产生火焰的爆破器材和爆破工艺。爆破作业必须选用煤矿许用炸药和许用电雷管。炮眼要用黄泥装填满，推广使用水炮泥。严格推行“一炮三检”制度。

4.防止摩擦火花。装渣作业采用洒水措施。

5.防止静电火花。通风管使用双抗风管，人员穿着纯棉衣物。

四、通风参数计算

4.1 通风计算基础参数

表 4-1 通风计算基础参数表

项目 正洞工作面同时工作最多人数 数量 50 单位 人 一号斜井工作面同时工作最多人数 二号斜井工作面同时工作最多人数 正洞开挖面一次爆破炸药用量 斜井开挖面一次爆破炸药用量 35 35 360 kg 280 100（有仰拱） 正洞隧道开挖面积 90（不含仰拱） 80（有仰拱） 一号斜井开挖面积 65（不含仰拱） 80（有仰拱） 二号斜井开挖面积 65（不含仰拱） 通风换气长度 风管平均百米漏风率 风管摩擦阻力系数 装载机 机械设备功率 出碴汽车 挖掘机 250 1 0.02 125 200 122 kW m % — m2 爆破通风时间 隧道内最低允许风速 人员配风标准 内燃机械设备配风标准 15 0.25 4 3 min m/s m3/（人min） m3/（kW min） 4.2 施工范围及送风距离

施工范围和送风距离如表4-2所示。整个隧道施工通风可划分为四个区段，区段一为进口段，要求在独头掘进的距离不小于3500m，进口段按照3500m取值。区段二为一号斜井段，一号斜井段施工分为三阶段：首先开挖斜井，在斜井施工完毕后，设置两个工作面，同时向主洞入口和出口方向掘进，在入口方向掘进到与进口段预定贯通位置YK17+908后，保持出口方向工作面继续掘进至YK20+300。区段三为二号斜井段，二号斜井段施工分为三个阶段：首先开挖斜井，在斜井施工完毕后，设置两个工作面，同时向主洞入口和出口方向掘进，出口方向开挖至里程YK23+790后，保持入口方向持续掘进，直到YK20+300里程。区段四为出口段，按照3500m取值，与二号斜井段ZK23+660里程贯通。

表4-2 施工范围划分及送风距离统计表

隧道施工范围（m） 序号 区段划分 斜井 正洞 1 进口段 2365 3500 492 1900 2540 820 3500 2 一号斜井段 2382 1673 3 二号斜井段 1778 4 出口段 图4-1 施工通风示意图

4.3 开挖面需风量计算

隧道施工过程中所需风量与隧道断面，隧道工作人员数量，施工机械数量，以及爆破所用炸药量有关，与通风方式无关，故对于任意形式的通风方式隧道所需风量都是相同的。由于XX隧道处于高海拔地区，在本次设计计算中先根据平原隧道施工通风需风量进行设计，之后再对计算结果进行修正得到该海拔高度下隧道施工通风所需设计风量。

施工通风所需风量按洞内同时作业最多人数、洞内允许最小风速、一次性爆破所需要排除的炮烟量、内燃机设备总功率进行计算，取其中最大值作为控制风量。

（1）施工人员所需风量计算公式：

Q人

qn

式中：q——作业面每一作业人员的通风量，取4 m/（人·min）；

n——作业面同时作业的最多人数（按洞内同时作业最多人数计

算）。

施工人员所需风量计算具体见表4-3。

表4-3 XX隧道施工人员需风量计算结果表

序号 区段名称 q (m3/(人·min)) 1 2 进口段 一号斜井段 第一阶段 第二阶段 第三阶段 3 二号斜井段 第一阶段 第二阶段 第三阶段 4 出口段 4 4 4 4 4 4 4 4 50 35 100 50 35 100 50 50 200 140 400 200 140 400 200 200 n(人) Q人=q n (m3/min) 3

（2）隧道施工需风量计算公式：

Q风SV

式中: S——隧道最大开挖断面积，m；

V——洞内允许最小风速 0.25m/s。 隧道施工需风量计算具体见表4-4。

表 4-4XX隧道施工需风量计算结果表

序号 1 2 3 4 名称 正洞（有仰拱） 正洞（无仰拱） 斜井（有仰拱） 斜井（无仰拱） S (m2) 100 90 80 65 V (m/s) Q风SV (m3/min) 0.25 0.25 0.25 0.25 25 22.5 20 16.25 2

《煤矿安全规程》第107条规定架线电机车巷道容许最低风速为1m/s，采矿工作面、掘进中的煤巷和岩巷为0.25m/s。本隧道施工通风的最小风速按0.25m/s考虑。

（3）排除炮烟所需风量计算公式 式中：G——同时爆破炸药量，kg；

t——通风时间，15min；

L0——通风换气长度，一般把爆破后炮烟的扩散长度乘一个安全

系数作为通风长度，且L01.2(15G)；

5A——隧道断面积，m。

XX隧道排除炮烟所需风量计算具体见表4-5。

表4-5XX隧道排除炮烟所需风量计算结果表

序号 区段名称 G (kg) 1 2 一号斜井段 第三阶段 360 3 二号斜井段 第三阶段 360 4 出口段 360 15 15 250 250 100 100 1762 1762 第一阶段 280 第二阶段 720 15 15 15 104 250 250 100 80 100 1762 1621 2221 进口段 360 t (min) 15 15 15 104 85 191 100 80 100 1762 1621 2221 L0 A Q07.83G(AL0)2t2

(m) (m2) ( m3/min) 第一阶段 280 第二阶段 720 （4）按内燃机械设备总功率计算公式

Q内Hq

式中：H——内燃机械总功，kw；

q——内燃机械单位功率供风量，3m3/(kw·min)。 隧道内燃机械设备总功率计算具体见表4-6。

表4-6 XX隧道内燃机械设备总功率计算结果表

配置部位 机械名称 台数 装载机 进口段 自卸汽车 挖掘机 装载机 第一阶段 自卸汽车 一号斜井段 挖掘机 第二阶段 装载机 1 2 1 2 122 250 1694 5082 1 3 1 1 2 1 3 1 1 2 台数 功率H 率 125 600 122 125 400 647 1941 847 2541 工作单计算机总功(m3/min) Q内自卸汽车 6 6 1200 挖掘机 装载机 第三阶段 自卸汽车 挖掘机 装载机 第一阶段 自卸汽车 挖掘机 装载机 自卸汽车 二号斜井段 第二阶段 2 1 3 1 1 2 1 2 6 2 1 3 1 1 2 1 2 6 244 125 600 122 125 400 122 250 1201694 0 5082 647 1941 847 2541 挖掘机 装载机 第三阶段 自卸汽车 挖掘机 2 1 3 1 2 1 3 1 244 125 600 122 847 2541 装载机 出口段 自卸汽车 挖掘机 1 3 1 1 3 1 125 600 122 Q

Q

Q0)作为

847 2541 对于每个区段，对以上计算结果取最大值Q=max(Q控制设计通风量。具体参数见表格4-7。

人，内，风，

表 4-7 开挖面需风量计算结果表（不考虑海拔修正系数） 开挖面位置 进口段 第一阶段 一号斜井段 第二阶段 第三阶段 第一阶段 二号斜井段 第二阶段 第三阶段 出口段 控制风量 内燃机作业需风量 内燃机作业需风量 内燃机作业需风量 内燃机作业需风量 内燃机作业需风量 内燃机作业需风量 内燃机作业需风量 内燃机作业需风量 风量（m3/min） 2541 1941 5082 2541 1941 5082 2541 2541 在高原地区，低压、缺氧、寒冷是最重要的气候特点，因空气稀薄导致气压降低，使空气的性质也发生相应的改变。随着海拔高度的增加，大

气压力降低，单位体积中的气体分子数减少，空气稀薄，空气重率和密度降低，有以下关系：

式中：z——海拔高度为Z处的空气重率（N/m）;z

0——海拔高度为

3

0处的空气重率（N/m3）;

Z——海拔高度。

重率高程校正系数Kr为海拔高度Z处的空气重率与海平面处的空气重率之比，即：

取XX隧道斜井井口和洞口高程的平均值，4375m，代入上式算出该海拔与海平面的重率之比为0.64，即海拔修正系数为1.54。修正后的需风量见表4-8。

表 4-8 开挖面需风量计算结果表（考虑海拔修正系数）

开挖面位置 进口段 第一阶段 一号斜井段 第二阶段 第三阶段 二号斜井段 第一阶段 需风量（m3/min） 3913 2989 7827 3913 2989 第二阶段 第三阶段 出口段 7827 3913 3913 4.4 隧道防瓦斯集聚风速验算

XX隧道内瓦斯压力较大，SZK3号钻孔测得K1煤层瓦斯气体压力为0.07MPa，以瓦斯压力梯度为0.005MPa/m(经验数据)推断的隧道路面K1煤层瓦斯压力值为1.343MPa。SZK4号钻孔测得K1煤层瓦斯气体压力为0.11MPa，以瓦斯压力梯度为0.005MPa/m(经验数据)推断的隧道路面K1煤层瓦斯压力值为3.134MPa。根据公式间接计算的隧道洞身段SZKK4孔K2煤层瓦斯含量为0.004659m3/t。

根据《铁路瓦斯隧道技术规范》对瓦斯绝对涌出量计算通风量的要求，对于独头坑道瓦斯涌出量，可按照开挖面爆落煤块瓦斯涌出量、新暴露煤壁瓦斯涌出量和喷射混凝土地段洞壁瓦斯逸出量计算。然而两煤层均位于瓦斯风化带中，可燃气体（甲烷+一氧化碳）的含量为0，主要成分为二氧化碳和氮气，难以用常规方法预测隧道瓦斯涌出量，因此不能精确获得隧道中稀释瓦斯的通风量。

国外有资料说明风速在0.3m/s时，甲烷会从发生点形成甲烷带，当风速为0.5m/s时，甲烷几乎不会发生反流但会形成甲烷带，当风速大于1m/s时，甲烷散落，则不会形成甲烷带，不会在上部集聚。我国南昆线家竹警

隧道实测资料显示，洞内防瓦斯集聚风速小于1m/s时，拱顶瓦斯浓度大多大于2%。在控制隧道内风速时，仍能有效防止瓦斯在隧道内积聚。

洞内防瓦斯积聚的在4.3节对开挖面的需风量进行了计算（正洞开挖面按照100m2，斜井开挖面按照80m2计算），通过对考虑海拔修正系数的开挖面风速进行计算，验证该需风量下隧道开挖面乃至回风流中风速大于0.6m/s，具有防瓦斯回流的效果。需要说明的是，1m/s的风速是防治瓦斯局部积聚的风速，而不是整个回风流的风速。局部地点风速采用瓦斯驱散器、气动风机等设备通过局部通风方法实现。

开挖面位置 进口段 第一阶段 一号斜井段 第二阶段 第三阶段 第一阶段 二号斜井段 第二阶段 第三阶段 出口段 开挖面风速（m/s） 0.65 0.62 0.65 0.65 0.62 0.65 0.65 0.65 4.5 风机配置

SDF系列风机参数如表4-9所示。

表4-9 SDF系列风机参数表

风机型号 风量 风压 高效风量 转速 最高点功最大配用(m3/min) (r/min) 1100 1480 1225 1418 1550 1863 2385 2691 3361 2226 2739 3323 3986 1480 1480 1480 1480 1480 1480 1480 980 980 980 980 980 980 980 980 980 980 980 率(kW) 58 71 85.5 107 135 216 259 300 110 156 206 293 电机功率30×2 37×2 45×2 55×2 75×2 110×2 132×2 160×2 75×2 90×2 110×2 160×2 185×2 200×2 280×2 315×2 220×2 250×2 315×2 (m3/min) (Pa) SDF(B)-4-No9.680-1325 500-3200 6 SDF(B)-4-No10 770-1500 550-3500 SDF(B)-4-No10891-1736 606-3859 .5 SDF(B)-4-No11 1015-1985 624-4150 SDF(B)-4-No111171-2281 727-4628 .5 SDF(B)-4-No121550-2912 1378-5355 .5 SDF(B)-4-No13 1695-3300 930-5920 SDF(B)-4-No14 2113-4116 1078-6860 SDF(B)-6-No14 1399-2725 473-3100 SDF(B)-6-No15 1721-3352 543-3559 SDF(B)-6-No16 2088-4068 618-4049 SDF(B)-6-No17 2505-4879 697-4571 2649-4479 732-5255 SDF(B)-No12973-5792 782-5124 8 3643-6312 1458-6068 3935-6772 1559-6364 3115-5268 816-5855 SDF(B)-No13438-5998 1060-6139 9 3884-6760 1368-5255 4284-7424 1624-6781 980 350×2 五、隧道进口段与出口段施工通风方案设计

XX隧道采用钻爆施工方法，结构形式为双洞+斜井的形式，隧道进口段和出口段的断面设计和掘进距离相同，可采用相同的通风方案设计。在本章中不再区分。

5.1 巷道式通风（轴流风机+射流风机）

当隧道较长，双洞隧道的两个工作面向前平行掘进，两洞之间有横通道联通，即为平行双洞模式，宜采用巷道式通风。轴流风机放在一条隧道洞内，向该条隧道掌子面供风，并经过横通道向另一侧掌子面供风。一条隧道成为送风道，另外一条作为排风道，在轴流风机作用下，新风从一个隧道进入，污浊空气从另一个隧道排出。两条平行隧道、横通道等设置升压作用的射流风机，引导气流向前推进，加快污风的排放。

XX隧道进口段（出口段）通风长度3500m，

方案为：分为五个阶段供风。第一阶段（0-700m）采用压入式通风方式，第二阶段（700-1400m）采用巷道式通风方式，风机移动至700m处；第三阶段（1400-2100m），风机移动至1400m处；第四阶段（2100-2800m），风机移动至2100m处；第五阶段（2800-3500m），风机移动至2800m处，第二到五阶段均采用射流巷道式通风方式。

5.1.1第一阶段（0-700m）

第一阶段隧道施工通风示意图如图5-1所示：

图5-1 方案二第一阶段隧道施工通风示意图

一、修正风量

通风计算取最大通风长度L＝700m。风管百米漏风系数β为1%，风机所需风量为Q机：

B=L/100=700/100=7

A=（1-β）B=（1-0.01）7=0.932 Q机= Q需/A=3913/0.932=4198m3/min

由计算可知，考虑漏风情况隧道左洞、右洞的最大需风量均为4198 m3/min。 二、风压计算

（1）风压计算原则

通风机的风压用来克服沿途所有的阻力，在数值上等于风道(或风管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此，风压的计算应考虑以下几方面因素：

1) 在机械通风系统中，通风机的风压大于通风管道的阻力； 2) 通风系统总风阻由沿程摩擦风阻和各种局部风阻组成；

3) 沿程摩擦阻力； 4) 局部阻力。 （2）风压计算条件

根据XX隧道采用独头压入式通风，各个阶段通风距离及通风方式发生了变化，沿程阻力也将变化，需对最大风压进行计算。

（3）风压计算

为保证把足够的风量送到工作面，并在风管出风口保持一定的风速，这就要求风机具有一定的风压，克服沿途的所有阻力。

通风机应具备的风压为：P机≥P总阻 = P动压 + h摩阻 + P局阻 1）动态风压P动

P动=V2

2式中：—空气密度，取0.77kg/m3；

V—末端管口风速，风带直径不同，风速也不同，主洞选用Φ2.0

m，Φ1.8m和Φ1.6m三种进行验算。（根据风管直径调整计算通风阻力）。

2）摩擦阻力P阻

管路的摩擦阻力是风流与通风管周壁摩擦以及空气分子间扰动和摩擦

产生的能量消耗。摩阻由两部分组成：克服风管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。主隧道沿程阻力与风管沿程阻力相比较小，可忽略不计。下面主要计算风管沿程阻力。

考虑管路漏风时，主洞风管摩擦阻力：

式中：—摩擦系数，取0.0025；—空气密度，取0.77kg/m3；

β—漏风率，1%； d—主洞风管直径，分别取1.6m，1.8m和2m； L—主洞隧道通风长度；Q0—主洞施工需风量，取70 m/s。 3）局部阻力P局

式中：—局部阻力系数，包括风流流经突然扩大或缩小和管路转弯的阻力损失等，查表可得；

3

—空气密度，0.77kg/m3；

vr—隧道内风速，m/s。

将不同直径的风管动压、风阻、局部阻力和总阻计算出来，如表5-1所示。

表5-1 XX隧道进口段与出口段风管风阻计算结果

动压 风阻hf 局部阻力阻力总和 P动 （Pa） P局 P总阻 风管直隧道 径 风量Q (m) (m/s) 3(Pa) (Pa) （Pa） 1.6 左洞 1.8 2 1.6 右洞 1.8 2 70 467 550 467 1484 70 291 305 291 888 70 191 180 191 563 70 467 550 467 1484 70 291 305 291 888 70 191 180 191 563 综上所述，采用巷道式（轴流风机）通风，隧道左洞和右洞所需的风量为4198 m3/min，所需克服的阻力分别为1484Pa（Φ1.6m），888 Pa（Φ1.8m）和563 Pa（Φ2.0m）。从数值来看，选择Φ2.0m的风管阻力最小，但低于常用隧道大风量风机的风压范围，选择Φ1.8m风管符合要求。 三、风机配置

则根据表格4-9，得出左洞和右洞的风机配置，如表5-2所示。

表5-2 XX隧道进口段与出口段风机输入功率

施工段 隧道左洞 风机型号 台数 1 单台功率（kW） 160x2 SDF(B)-No17 隧道右洞 SDF(B)-No17 1 160×2 5.1.2第二阶段（700-1400m）

第二阶段隧道施工通风示意图如图5-2所示：

图5-2 方案二第二阶段隧道施工通风示意图

一、修正风量

通风计算取最大通风长度L＝700m。风管百米漏风系数β为1%，风机所需风量为Q机：

B=L/100=700/100=7

A=（1-β）B=（1-0.01）7=0.932 Q机= Q需/A=3913/0.932=4198m3/min

由计算可知，考虑漏风情况主洞最大需风量为4198 m3/min。 二、风压计算

（1）风压计算原则

通风机的风压用来克服沿途所有的阻力，在数值上等于风道(或风管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此，风压的计算应考虑以下几方面因素：

1) 在机械通风系统中，通风机的风压大于通风管道的阻力；

2) 通风系统总风阻由沿程摩擦风阻和各种局部风阻组成； 3) 沿程摩擦阻力； 4) 局部阻力。 （2）风压计算条件

根据XX隧道采用巷道式通风，各个阶段通风距离及通风方式发生了变化，沿程阻力也将变化，需对最大风压进行计算。

（3）风压计算

为保证把足够的风量送到工作面，并在风管出风口保持一定的风速，这就要求风机具有一定的风压，克服沿途的所有阻力。

通风机应具备的风压为：P机≥P总阻 = P动压 + h摩阻 + P局阻 1）动态风压P动

P动=V2

2式中：—空气密度，取0.77kg/m3；

V—末端管口风速，风带直径不同，风速也不同，主洞选用Φ2.0

m，Φ1.8m和Φ1.6m三种进行验算。（根据风管直径调整计算通风阻力）。

2）摩擦阻力P阻

管路的摩擦阻力是风流与通风管周壁摩擦以及空气分子间扰动和摩擦产生的能量消耗。摩阻由两部分组成：克服风管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。主隧道沿程阻力与风管沿程阻力相比较小，可忽略不计。下面主要计算风管沿程阻力。

考虑管路漏风时，主洞风管摩擦阻力：

式中：—摩擦系数，取0.0025；—空气密度，取0.77kg/m3；

β—漏风率，1%； d—主洞风管直径，分别取1.6m，1.8m和2m； L—主洞隧道通风长度；Q0—主洞施工需风量，取70 m3/s。 3）局部阻力P局

式中：—局部阻力系数，包括风流流经突然扩大或缩小和管路转弯的阻力损失等，查表可得；

—空气密度，0.77kg/m3；

vr—隧道内风速，m/s。

将不同直径的风管动压、风阻、局部阻力和总阻计算出来，如表5-3所示。

风管直隧道 径(m) 风量Q 动压风阻hf 局部阻力 P动 阻力总和 (m/s) (Pa) （Pa） P局 (Pa) 3P总阻 （Pa） 1.6 左洞 1.8 2 1.6 右洞 1.8 2 70 467 550 467 1484 70 291 305 291 888 70 191 180 191 563 70 467 550 579 1596 70 291 305 361 958 70 191 180 237 608 表5-3 XX隧道进口段与出口段风管风阻

综上所述，采用巷道式通风，隧道左洞和右洞所需的风量为4198 m3/min，采用Φ2.0m的风管时风压过小不利于风机选型，推荐采用Φ1.8m风管。 三、风机配置

则根据表格4-9，得出左洞和右洞的风机配置，如表5-4所示。

表5-4XX隧道进口段与出口段风机输入功率

施工段 风机型号 台数 单台功率（kW） 隧道左洞 SDF(B)-No17 SDF(B)-No17 1 160x2 隧道右洞 1 160×2 5.1.3第三阶段（1400-2100m）

第三阶段隧道施工通风示意图如图5-3所示：

图5-3 方案二第三阶段隧道施工通风示意图

一、修正风量

通风计算取最大通风长度L＝700m。风管百米漏风系数β为1%，风机所需风量为Q机：

B=L/100=700/100=7

A=（1-β）B=（1-0.01）7=0.932 Q机= Q需/A=3913/0.932=4198m3/min

由计算可知，考虑漏风情况隧道左洞和右洞的需风量均为4198 m3/min。 二、风压计算 （1）风压计算原则

通风机的风压用来克服沿途所有的阻力，在数值上等于风道(或风管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此，风压的计算应考虑以下几方面因素：

1) 在机械通风系统中，通风机的风压大于通风管道的阻力； 2) 通风系统总风阻由沿程摩擦风阻和各种局部风阻组成； 3) 沿程摩擦阻力； 4) 局部阻力。 （2）风压计算条件

根据XX隧道采用巷道式通风，各个阶段通风距离及通风方式发生了变化，沿程阻力也将变化，需对最大风压进行计算。

（3）风压计算

为保证把足够的风量送到工作面，并在风管出风口保持一定的风速，这就要求风机具有一定的风压，克服沿途的所有阻力。

通风机应具备的风压为：P机≥P总阻 = P动压 + h摩阻 + P局阻 1）动态风压P动

P动=V2

2式中：—空气密度，取0.77kg/m；

V—末端管口风速，风带直径不同，风速也不同，主洞选用Φ2.0

m，Φ1.8m和Φ1.6m三种进行验算。（根据风管直径调整计算通风阻力）。

3

2）摩擦阻力P阻

管路的摩擦阻力是风流与通风管周壁摩擦以及空气分子间扰动和摩擦产生的能量消耗。摩阻由两部分组成：克服风管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。主隧道沿程阻力与风管沿程阻力相比较小，可忽略不计。下面主要计算风管沿程阻力。

考虑管路漏风时，主洞风管摩擦阻力：

式中：—摩擦系数，取0.0025；—空气密度，取0.77kg/m3；

β—漏风率，1%； d—主洞风管直径，分别取1.6m，1.8m和2m； L—主洞隧道通风长度；Q0—主洞施工需风量，取74 m3/s。 3）局部阻力P局

式中：—局部阻力系数，包括风流流经突然扩大或缩小和管路转弯的阻力损失等，查表可得；

—空气密度，0.77kg/m3；

vr—隧道内风速，m/s。

将不同直径的风管动压、风阻、局部阻力和总阻计算出来，如表5-5所示。

表5-5 XX隧道进口段与出口段风管风阻

动压风管直隧道 径(m) (m3/s) (Pa) 风量Q P动 （Pa） P局 (Pa) 风阻hf 局部阻力 阻力总和 P总阻 （Pa） 467 1.6 左洞 1.8 2 1.6 右洞 1.8 2 70 467 550 1484 70 291 305 291 888 70 191 180 191 563 70 467 550 579 1596 70 291 305 361 958 70 191 180 237 608 综上所述，采用巷道式通风，隧道左洞和右洞所需的风量为4198 m3/min，采用Φ2.0m的风管时风压过小不利于风机选型，推荐Φ1.8m的风管。 三、风机配置

则根据表格4-9，得出左洞和右洞的风机配置，如表5-6所示。

表5-6 XX隧道进口段与出口段风机输入功率

施工段 风机型号 台数 单台功率 隧道左洞 SDF(B)-No17 SDF(B)-No17 1 160x2 隧道右洞 1 160×2 5.1.4第四阶段（2100-2800m）

第四阶段隧道施工通风示意图如图5-4所示：

图5-4方案二第四阶段隧道施工通风示意图

一、修正风量

通风计算取最大通风长度L＝700m。风管百米漏风系数β为1%，风机所需风量为Q机：

B=L/100=700/100=7

A=（1-β）B=（1-0.01）7=0.932 Q机= Q需/A=3913/0.932=4198m3/min

由计算可知，考虑漏风情况隧道左洞和右洞的需风量均为4198 m3/min。 二、风压计算 （1）风压计算原则

通风机的风压用来克服沿途所有的阻力，在数值上等于风道(或风管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此，风压的计算应考虑以下几方面因素：

1) 在机械通风系统中，通风机的风压大于通风管道的阻力； 2) 通风系统总风阻由沿程摩擦风阻和各种局部风阻组成； 3) 沿程摩擦阻力； 4) 局部阻力。 （2）风压计算条件

根据XX隧道采用巷道式通风，各个阶段通风距离及通风方式发生了变化，沿程阻力也将变化，需对最大风压进行计算。

（3）风压计算

为保证把足够的风量送到工作面，并在风管出风口保持一定的风速，这就要求风机具有一定的风压，克服沿途的所有阻力。

通风机应具备的风压为：P机≥P总阻 = P动压 + h摩阻 + P局阻 1）动态风压P动

P动=V2

2式中：—空气密度，取0.77kg/m；

V—末端管口风速，风带直径不同，风速也不同，主洞选用Φ2.0

m，Φ1.8m和Φ1.6m三种进行验算。（根据风管直径调整计算通风阻力）。

3

2）摩擦阻力P阻

管路的摩擦阻力是风流与通风管周壁摩擦以及空气分子间扰动和摩擦产生的能量消耗。摩阻由两部分组成：克服风管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。主隧道沿程阻力与风管沿程阻力相比较小，可忽略不计。下面主要计算风管沿程阻力。

考虑管路漏风时，主洞风管摩擦阻力：

式中：—摩擦系数，取0.0025；—空气密度，取0.77kg/m3；

β—漏风率，1%； d—主洞风管直径，分别取1.6m，1.8m和2m； L—主洞隧道通风长度；Q0—主洞施工需风量，取70 m3/s。 3）局部阻力P局

式中：—局部阻力系数，包括风流流经突然扩大或缩小和管路转弯的阻力损失等，查表可得；

—空气密度，0.77kg/m3；

vr—隧道内风速，m/s。

将不同直径的风管动压、风阻和总阻计算出来，如表5-7所示。

表5-7 XX隧道进口段与出口段风管风阻计算结果

隧道 风管直风量Q 动压风阻hf 局部阻力 阻力总和 径(m) (m/s) 3P动 (Pa) （Pa） P局 (Pa) P总阻 （Pa） 1.6 左洞 1.8 2 1.6 右洞 1.8 2 70 467 550 467 1484 70 291 305 291 888 70 191 180 191 563 70 467 550 579 1596 70 291 305 361 958 70 191 180 237 608 综上所述，采用巷道式通风，隧道左洞和右洞所需的风量为4198 m3/min，采用Φ2.0m的风管时风压过小不利于风机选型，推荐Φ1.8m的风管。 三、风机配置

则根据表格4-9，得出左洞和右洞的风机配置，如表5-8所示。

表5-8 XX隧道进口段与出口段风机输入功率

施工段 隧道左洞 风机型号 台数 1 单台功率（kW） 160x2 SDF(B)-No17 隧道右洞 SDF(B)-No17 1 160×2 5.1.5第五阶段（2800-3500m）

第五阶段隧道施工通风示意图如图5-5所示：

图5-5 方案二第五阶段隧道施工通风示意图

一、修正风量

通风计算取最大通风长度L＝700m。风管百米漏风系数β为1%，风机所需风量为Q机：

B=L/100=700/100=7

A=（1-β）B=（1-0.01）7=0.932 Q机= Q需/A=3913/0.932=4198m3/min

由计算可知，考虑漏风情况隧道左洞和右洞最大需风量均为4198 m3/min。

二、风压计算 （1）风压计算原则

通风机的风压用来克服沿途所有的阻力，在数值上等于风道(或风管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此，风压的计算应考虑以下几方面因素：

1) 在机械通风系统中，通风机的风压大于通风管道的阻力； 2) 通风系统总风阻由沿程摩擦风阻和各种局部风阻组成； 3) 沿程摩擦阻力； 4) 局部阻力。 （2）风压计算条件

根据XX隧道采用巷道式通风，各个阶段通风距离及通风方式发生了变化，沿程阻力也将变化，需对最大风压进行计算。

（3）风压计算

为保证把足够的风量送到工作面，并在风管出风口保持一定的风速，这就要求风机具有一定的风压，克服沿途的所有阻力。

通风机应具备的风压为：P机≥P总阻 = P动压 + h摩阻 + P局阻 1）动态风压P动

P动=V2

2式中：—空气密度，取0.77kg/m；

V—末端管口风速，风带直径不同，风速也不同，主洞选用Φ2.0

m，Φ1.8m和Φ1.6m三种进行验算。（根据风管直径调整计算通风阻力）。

3

2）摩擦阻力P阻

管路的摩擦阻力是风流与通风管周壁摩擦以及空气分子间扰动和摩擦产生的能量消耗。摩阻由两部分组成：克服风管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。主隧道沿程阻力与风管沿程阻力相比较小，可忽略不计。下面主要计算风管沿程阻力。

考虑管路漏风时，主洞风管摩擦阻力：

式中：—摩擦系数，取0.0025；—空气密度，取0.77kg/m3；

β—漏风率，1%； d—主洞风管直径，分别取1.6m，1.8m和2m； L—主洞隧道通风长度；Q0—主洞施工需风量，取74 m3/s。 3）局部阻力P局

式中：—局部阻力系数，包括出口阻力损失系数和管路转弯的阻力损失，查表可得；

—空气密度，0.77kg/m3；

vr—隧道内风速，m/s。

将不同直径的风管动压、风阻、局部阻力、总阻和风机功率计算出来，如表5-9所示。

表5-9 XX隧道进口段与出口段风管风阻

动压风管直隧道 径(m) (m3/s) (Pa) 风量Q P动 （Pa） P局 (Pa) 风阻hf 局部阻力 阻力总和 P总阻 （Pa） 467 1.6 左洞 1.8 2 1.6 右洞 1.8 2 70 467 550 1484 70 291 305 291 888 70 191 180 191 563 70 467 550 579 1596 70 291 305 361 958 70 191 180 237 608 综上所述，采用巷道式通风，隧道左洞和右洞所需的风量为4198 m3/min，采用Φ2.0m的风管时风压过小不利于风机选型，推荐Φ1.8m的风管。 三、风机配置

则根据表格4-9，得出左洞和右洞的风机配置，如表5-10所示。

表5-10XX隧道进口段与出口段风机输入功率

施工段 风机型号 台数 单台功率（kW） 隧道左洞 SDF(B)-No17 SDF(B)-No17 1 160x2 隧道右洞 1 160×2 5.1.6 射流风机台数计算

在第五阶段，隧道沿程达到最大，为了能有效克服隧道壁的沿程阻力，我们根据隧道壁的沿程摩阻最大值进行射流风机台数的设计计算。 一、隧道沿程摩阻

pr(1L2)vr＝10.78Pa D2——隧道壁面摩擦系数，0.025；

L——左洞与右洞隧道无风管段总长度，取5400m； D——隧道断面当量直径，11.28m； vr——隧道内风速，1.4 m/s；

——空气密度，0.77kg/m3； 二、隧道局部阻力

p2vr＝0.01Pa

2——局部阻力系数，隧道断面突缩0.01，隧道断面突扩0.0062；

——空气密度，0.77kg/m3；

vr——隧道内风速，1.4m/s；

三、射流风机升压力

AjArvr)＝4.44Pa vjpjvj2(1——空气密度，0.77kg/m3；

vj——射流风机出口风速，33.8m/s取30m/s； Aj——射流风机出口面积，0.79m；

2

vr——隧道内风速，1.4m/s；

——射流风机位置摩阻损失系数，0.85；

通过以上对射流风机风压的计算，得所需射流风机的台数。 四、主洞段射流风机数量：

prpptpji＝2.47台，取整数并考虑安全系数为4台

SDS-II-No10.0型射流风机（功率30kW）。

六、隧道一号斜井段施工通风方案设计

一号斜井底部位于里程K18+400，左右洞斜井长度分别为2383m和2365m，纵断面最大斜坡分别为11.24%和11.33%。一号斜井段正洞里程介于YK17+908~ZK18+892。一号斜井段施工分为三阶段：首先开挖斜井，在斜井施工完毕后，设置两个工作面，同时向主洞入口和出口方向掘进，在

入口方向与进口段贯通后，保持出口方向工作面继续掘进至ZK20+300。

6.1 方案（风管+风仓+风管）

隧道施工通风距离过长，转弯增多，会大大增加风管的局部损失，造成风速到达掌子面附近时达不到设计要求，增大风机的供风量和供风压力。因此，为减小风管在转弯处的局部损失，在隧道斜井与正洞的交叉处设置风仓，风仓两侧出口处各设置轴流风机，提高风机的效率和通风能力。

风管+风仓+风管式通风仍然分为三个阶段：第一阶段，进行斜井井身的施工，采用压入式通风。第二阶段，即在斜井井身完工后，开始在斜井底部施工风仓，隧洞中进口方向和出口方向掌子面同时施工，需要分别在斜井左洞和右洞增设一台风机和风管，风机全部按设在斜井井口。该阶段处于施工通风方式的过渡阶段，可在短期内利用四路风管为四个工作面同时供风。在风仓施工完毕后，在风仓两侧出口布置轴流风机和风管，使用风管+风仓+风管系统为开挖面供风。第三阶段，一号斜井小里程段已经掘进到贯通位置，在出口方向开挖面继续掘进直到指定位置。

6.1.1 第一阶段

斜井段施工首先开挖隧道斜井洞身。一号斜井分为左右洞，在第一阶段只有左右洞两个工作面。

图6-1 方案二一号斜井左右洞第一阶段示意图

一、修正风量

通风计算取最大通风长度L＝2383m。风管百米漏风系数β为1%，风机所需风量为Q机：

B=L/100=2383/100=23.83

A=（1-β）B=（1-0.01）23.93=0.787 Q机= Q需/A=2989/0.787=3798m3/min

由计算可知，考虑漏风情况一号斜井左洞的最大需风量为3798m3/min。 二、风压计算

（1）风压计算原则

通风机的风压用来克服沿途所有的阻力，在数值上等于风道(或风管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此，风压的计算应考虑以下几方面因素：

1) 在机械通风系统中，通风机的风压大于通风管道的阻力； 2) 通风系统总风阻由沿程摩擦风阻和各种局部风阻组成； 3) 沿程摩擦阻力； 4) 局部阻力。 （2）风压计算条件

根据XX隧道采用压入式通风，各个阶段通风距离及通风方式发生了变

化，沿程阻力也将变化，需对最大风压进行计算。

（3）风压计算

为保证把足够的风量送到工作面，并在风管出风口保持一定的风速，这就要求风机具有一定的风压，克服沿途的所有阻力。

通风机应具备的风压为：P机≥P总阻= P动压+ h摩阻+ P局阻 1）动态风压P动

P动=V2

2式中：—空气密度，取0.77kg/m3；

V—末端管口风速，风带直径不同，风速也不同，主洞选用Φ2.0

m，Φ1.8m和Φ1.6m三种进行验算。（根据风管直径调整计算通风阻力）。

2）摩擦阻力P阻

管路的摩擦阻力是风流与通风管周壁摩擦以及空气分子间扰动和摩擦产生的能量消耗。摩阻由两部分组成：克服风管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。主隧道沿程阻力与风管沿程阻力相比较小，可忽略不计。下面主要计算风管沿程阻力。

考虑管路漏风时，斜井风管摩擦阻力：

式中：—摩擦系数，取0.0025；—空气密度，取0.77kg/m3；

β—漏风率，1%； d—风管直径，分别取1.6m，1.8m和2m； L—隧道斜井通风长度；Q0—隧道斜井施工需风量。 3）局部阻力P局

式中：—局部阻力系数，包括风流流经突然扩大或缩小和管路转弯的阻力损失等，查表可得；

—空气密度，0.77kg/m；

vr—隧道内风速，m/s。

3

将不同直径的风管动压、风阻、局部阻力和总阻计算出来，如表6-1所示。

表6-1 XX隧道一号斜井左洞风管风阻

风阻 一号斜井段 风管风量Q 直径 (m3/s) (m) (Pa) ） 1.6 左洞 1.8 2 63 63 63 382 238 156 P动 （Pa动压 hf 局部阻力P局 (Pa) 阻力总和 P总阻 （Pa） 1831 382 2595 1016 238 1493 600 156 913 综上所述，采用压入式通风，隧道一号斜井左洞所需的风量为3798 m/min，采用Φ2.0 m的风管阻力过小不利于轴流风机要求较高，选择Φ1.8 m的风管更为经济合理。 三、风机配置

则根据表格4-9，得出斜井左洞的风机配置，如表6-2所示。

表6-2 XX隧道一号斜井段左洞风机输入功率

施工段 一号斜井左洞 风机型号 台数 1 功率（kW） 110x2 3

SDF(B)-No16 一、修正风量

通风计算取最大通风长度L＝2365m。风管百米漏风系数β为1%，风机所需风量为Q机：

B=L/100=2365/100=23.65

A=（1-β）B=（1-0.01）20.28=0.788 Q机= Q需/A=2989/0.788=3790m3/min

由计算可知，考虑漏风情况一号斜井左洞的最大需风量为3790m3/min。 二、风压计算

（1）风压计算原则

通风机的风压用来克服沿途所有的阻力，在数值上等于风道(或风管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此，风压的计算应考虑以下几方面因素：

1) 在机械通风系统中，通风机的风压大于通风管道的阻力； 2) 通风系统总风阻由沿程摩擦风阻和各种局部风阻组成； 3) 沿程摩擦阻力； 4) 局部阻力。 （2）风压计算条件

根据XX隧道采用压入式通风，各个阶段通风距离及通风方式发生了变化，沿程阻力也将变化，需对最大风压进行计算。

（3）风压计算

为保证把足够的风量送到工作面，并在风管出风口保持一定的风速，这就要求风机具有一定的风压，克服沿途的所有阻力。

通风机应具备的风压为：P机≥P总阻 = P动压 + h摩阻 + P局阻 1）动态风压P动

P动=V2

2式中：—空气密度，取0.77kg/m3；

V—末端管口风速，风带直径不同，风速也不同，主洞选用Φ2.0

m，Φ1.8m和Φ1.6m三种进行验算。（根据风管直径调整计算通风阻力）。

2）摩擦阻力P阻

管路的摩擦阻力是风流与通风管周壁摩擦以及空气分子间扰动和摩擦产生的能量消耗。摩阻由两部分组成：克服风管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。主隧道沿程阻力与风管沿程阻力相比较小，可忽略不计。下面主要计算风管沿程阻力。

考虑管路漏风时，风管摩擦阻力：

式中：—摩擦系数，取0.0025；—空气密度，取0.77kg/m3；

β—漏风率，1%； d—主洞风管直径，分别取1.6m，1.8m和2m； L—隧道右洞通风长度；Q0—隧道右洞最大需风量，取。 3）局部阻力P局

式中：—局部阻力系数，包括风流流经突然扩大或缩小和管路转弯的阻力损失等，查表可得；

—空气密度，0.77kg/m；

vr—隧道内风速，m/s。

3

将不同直径的风管动压、风阻、局部阻力和总阻计算出来，如表6-3

所示。

表6-3 XX隧道一号斜井段右洞风管风阻

风阻 一号斜井段 风管风量Q 直径 (m3/s) (m) (Pa) ） 1.6 右洞 1.8 2 63 63 63 P动 （Pa动压 hf 局部阻力P局 (Pa) 阻力总和 P总阻 （Pa） 381 1807 381 2569 238 1003 238 1478 156 592 156 904 综上所述，采用压入式通风，隧道斜井右洞使用所需的风量为3790 m3/min，采用Φ2.0 m的风管阻力过小不利于轴流风机选型，推荐使用Φ1.8 m的风管更为经济合理。 三、风机配置

则根据表格4-9，得出一号斜井右洞的风机配置，如表6-4所示。

表6-4 XX隧道一号斜井段右洞风机输入功率

施工段 一号斜井右洞 风机型号 台数 1 功率（kW） 110x2 SDF(B)-No16 6.1.2 第二阶段

在第二阶段的初始时期，由于风仓没有施工完成，隧道主洞通风仍采用全风管通风，参照方案一中第二阶段的布置。在风仓施工完毕后，可转化为风管+风仓+风管方式进行隧道通风。

图6-2 方案二一号斜井左右洞第二阶段示意图

一、修正风量

在第二阶段，进口方向和出口方向正洞段通风计算取最大通风长度L＝490m。风管百米漏风系数β为1%，风机所需风量为Q机：

B=L/100=490/100=4.9

A=（1-β）=（1-0.01）=0.95 Q机= Q需/A=3913/0.95=4111m3/min

由计算可知，考虑漏风情况一号斜井左洞段进口方向和出口方向的最大需风量均为4111 m3/min。 二、风压计算

（1）风压计算原则

通风机的风压用来克服沿途所有的阻力，在数值上等于风道(或风管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此，风压的计算应考虑以下几方面因素：

B

4.9

1) 在机械通风系统中，通风机的风压大于通风管道的阻力； 2) 通风系统总风阻由沿程摩擦风阻和各种局部风阻组成； 3) 沿程摩擦阻力； 4) 局部阻力。 （2）风压计算条件

根据XX隧道采用压入式通风，各个阶段通风距离及通风方式发生了变化，沿程阻力也将变化，需对最大风压进行计算。

（3）风压计算

为保证把足够的风量送到工作面，并在风管出风口保持一定的风速，这就要求风机具有一定的风压，克服沿途的所有阻力。

通风机应具备的风压为：P机≥P总阻 = P动压 + h摩阻 + P局阻 1）动态风压P动

P动=V2

2式中：—空气密度，取0.77kg/m；

V—末端管口风速，风带直径不同，风速也不同，主洞选用Φ2.0

m，Φ1.8m和Φ1.6m三种进行验算。（根据风管直径调整计算通风阻力）。

3

2）摩擦阻力P阻

管路的摩擦阻力是风流与通风管周壁摩擦以及空气分子间扰动和摩擦产生的能量消耗。摩阻由两部分组成：克服风管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。主隧道沿程阻力与风管沿程阻力相比较小，可忽略不计。下面主要计算风管沿程阻力。

考虑管路漏风时，风管摩擦阻力：

式中：—摩擦系数，取0.0025；—空气密度，取0.77kg/m3；

β—漏风率，1%； d—主洞风管直径，分别取1.6m，1.8m和2m； L—隧道主洞通风长度；Q0—隧道主洞施工最大需风量，取。 3）局部阻力P局

式中：—局部阻力系数，包括风流流经突然扩大或缩小和管路转弯的阻力损失等，查表可得；

—空气密度，0.77kg/m；

vr—隧道内风速，m/s。

3

将不同直径的风管动压、风阻、局部阻力和总阻计算出来，如表6-5所示。

表6-5 一号斜井段隧道左洞风管风阻

一号斜井段隧道左洞 1.6 进口 1.8 方向 2 1.6 出口 1.8 方向 2 69 183 69 279 69 183 69 279 69 风阻 风管风量Q 直径 (m3/s) (m) (Pa) ） P动 （Pa动压 hf 局部阻总风阻 （Pa） 力P局 (Pa) 448 363 448 1258 201 279 760 119 183 486 69 448 363 448 1258 201 279 760 119 183 486 综上所述，采用压入式通风，隧道一号斜井正洞段进口方向和出口方向所需的风量均为4111 m3/min，选择Φ1.8m的风管更为合理。 三、风机配置

则根据表格4-9，得出一号斜井段隧道左洞风仓的风机配置，如表6-6所示。

表6-6 XX隧道一号斜井正洞段左洞风机输入功率

一号斜井段隧道左洞 进口方向 风机型号 台数 单台功率（kW） SDF(B)-No17 SDF(B)-No17 1 1 160x2 160x2 出口方向 一、修正风量

在第二阶段，进口方向和出口方向正洞段通风计算取最大通风长度L＝490m。风管百米漏风系数β为1%，风机所需风量为Q机：

B=L/100=490/100=4.9

A=（1-β）B=（1-0.01）4.9=0.95 Q机= Q需/A=3913/0.95=4111m3/min

由计算可知，考虑漏风情况一号斜井段隧道右洞进口方向和出口方向的最大需风量均为4111m3/min。 二、风压计算

（1）风压计算原则

通风机的风压用来克服沿途所有的阻力，在数值上等于风道(或风管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此，风压的计算应考虑以下几方面因素：

1) 在机械通风系统中，通风机的风压大于通风管道的阻力； 2) 通风系统总风阻由沿程摩擦风阻和各种局部风阻组成； 3) 沿程摩擦阻力； 4) 局部阻力。 （2）风压计算条件

根据XX隧道采用压入式通风，各个阶段通风距离及通风方式发生了变化，沿程阻力也将变化，需对最大风压进行计算。

（3）风压计算

为保证把足够的风量送到工作面，并在风管出风口保持一定的风速，这就要求风机具有一定的风压，克服沿途的所有阻力。

通风机应具备的风压为：P机≥P总阻 = P动压 + h摩阻 + P局阻 1）动态风压P动

P动=V2

2式中：—空气密度，取0.77kg/m；

V—末端管口风速，风带直径不同，风速也不同，主洞选用Φ2.0

m，Φ1.8m和Φ1.6m三种进行验算。（根据风管直径调整计算通风阻力）。

3

2）摩擦阻力P阻

管路的摩擦阻力是风流与通风管周壁摩擦以及空气分子间扰动和摩擦产生的能量消耗。摩阻由两部分组成：克服风管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。主隧道沿程阻力与风管沿程阻力相比较小，可忽略不计。下面主要计算风管沿程阻力。

考虑管路漏风时，风管摩擦阻力：

式中：—摩擦系数，取0.0025；—空气密度，取0.77kg/m3；

β—漏风率，1%； d—风管直径，分别取1.6m，1.8m和2m； L—隧道主洞通风长度；Q0—隧道主洞施工需风量，取。 3）局部阻力P局

式中：—局部阻力系数，包括风流流经突然扩大或缩小和管路转弯的阻力损失等，查表可得；

—空气密度，0.77kg/m；

vr—隧道内风速，m/s。

3

将不同直径的风管动压、风阻、局部阻力和总阻计算出来，如表6-7所示。

表6-7 一号斜井段隧道右洞风管风阻

一号斜井段隧道右洞 1.6 进口 1.8 方向 2 1.6 出口 1.8 方向 2 69 183 69 279 69 183 69 279 69 风阻 风管风量Q 直径 (m3/s) (m) (Pa) ） P动 （Pa动压 hf 局部阻总风阻 （Pa） 力P局 (Pa) 448 363 448 1258 201 279 760 119 183 486 69 448 363 448 1258 201 279 760 119 183 486 综上所述，采用压入式通风，隧道一号斜井正洞段进口方向和出口方向所需的风量均为4111 m3/min，采用Φ2.0m风管时风压过小不利于轴流风机选型，选择Φ1.8m的风管更为合理。 三、风机配置

则根据表格4-9，得出一号斜井段隧道右洞风仓的风机配置，如表6-8所示。

表6-8一号斜井段隧道右洞风机选型

一号斜井段隧道右洞 进口方向 风机型号 台数 单台功率（kW） SDF(B)-No17 SDF(B)-No17 1 1 160x2 160x2 出口方向 一、修正风量

在第二阶段，进口方向和出口方向正洞段的风量均由斜井提供，斜井左洞通风计算取最大通风长度L＝2383m。风管百米漏风系数β为1%，风机所需风量为Q机：

B=L/100=2383/100=23.83 A=（1-β）=（1-0.01）

B

23.83

=0.787

Q机= Q需/A=4111/0.787=5334m3/min

由计算可知，考虑漏风情况一号斜井左洞段进口方向和出口方向的最大需风量总和为5334m3/min。 二、风压计算

（1）风压计算原则

通风机的风压用来克服沿途所有的阻力，在数值上等于风道(或风管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此，风压的计算应考虑以下几方面因素：

1) 在机械通风系统中，通风机的风压大于通风管道的阻力； 2) 通风系统总风阻由沿程摩擦风阻和各种局部风阻组成； 3) 沿程摩擦阻力； 4) 局部阻力。 （2）风压计算条件

根据XX隧道采用压入式通风，各个阶段通风距离及通风方式发生了变化，沿程阻力也将变化，需对最大风压进行计算。

（3）风压计算

为保证把足够的风量送到工作面，并在风管出风口保持一定的风速，这就要求风机具有一定的风压，克服沿途的所有阻力。

通风机应具备的风压为：P机≥P总阻 = P动压 + h摩阻 + P局阻 1）动态风压P动

P动=V2

2式中：—空气密度，取0.77kg/m；

V—末端管口风速，风带直径不同，风速也不同，主洞选用Φ2.0

m，Φ1.8m和Φ1.6m三种进行验算。（根据风管直径调整计算通风阻力）。

3

2）摩擦阻力P阻

管路的摩擦阻力是风流与通风管周壁摩擦以及空气分子间扰动和摩擦产生的能量消耗。摩阻由两部分组成：克服风管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。主隧道沿程阻力与风管沿程阻力相比较小，可忽略不计。下面主要计算风管沿程阻力。

考虑管路漏风时，风管摩擦阻力：

式中：—摩擦系数，取0.0025；—空气密度，取0.77kg/m3；

β—漏风率，1%； d—主洞风管直径，分别取1.6m，1.8m和2m； L—隧道斜井通风长度；Q0—隧道斜井风管风量。 3）局部阻力P局

式中：—局部阻力系数，包括风流流经突然扩大或缩小和管路转弯的阻力损失等，查表可得；

—空气密度，0.77kg/m；

vr—隧道内风速，m/s。

3

由于风量过大，一套风机和风管难以符合要求，在斜井中配置两套相同风管和风机，每套风管风量为89m3/s。将不同直径的风管动压、风阻、局部阻力和总阻计算出来，如表6-9所示。

表6-9 一号斜井左洞风管风阻

阻力总风管直风量Q 径 (m3/s) (m) (Pa) （Pa） (Pa) （Pa） 1.6 1.8 2 89 动压 P动 风阻 hf 局部阻力P局 和 P总阻 753 3612 753 5119 89 470 2005 470 2945 89 309 1184 309 1801 综上所述，采用压入式通风，隧道一号斜井左洞布置两套风管，风管风量均为5334m/min，采用Φ1.6m和Φ1.8m的风管需要克服的阻力较大，推荐选择Φ2.0m的风管。 三、风机配置

则根据表格4-9，得出一号斜井左洞的风机配置，如表6-10所示。

表6-10 XX隧道一号斜井左洞风机输入功率

风机型号 台数 2 单台功率（kW） 3

SDF(B)-No18 一、修正风量

200x2 在第二阶段，进口方向和出口方向正洞段的风量均由斜井提供，斜井右洞通风计算取最大通风长度L=2365m。风管百米漏风系数β为1%，风机所需风量为Q机：

B=L/100=2365/100=23.65

A=（1-β）B=（1-0.01）23.65=0.788 Q机= Q需/A=4111/0.788=5324m3/min

由计算可知，考虑漏风情况一号斜井右洞段进口方向和出口方向的最大需风量均为5324 m3/min。 二、风压计算

（1）风压计算原则

通风机的风压用来克服沿途所有的阻力，在数值上等于风道(或风管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此，风压的计算应考虑以下几方面因素：

1) 在机械通风系统中，通风机的风压大于通风管道的阻力； 2) 通风系统总风阻由沿程摩擦风阻和各种局部风阻组成； 3) 沿程摩擦阻力； 4) 局部阻力。

（2）风压计算条件

根据XX隧道采用压入式通风，各个阶段通风距离及通风方式发生了变化，沿程阻力也将变化，需对最大风压进行计算。

（3）风压计算

为保证把足够的风量送到工作面，并在风管出风口保持一定的风速，这就要求风机具有一定的风压，克服沿途的所有阻力。

通风机应具备的风压为：P机≥P总阻 = P动压 + h摩阻 + P局阻 1）动态风压P动

P动=V2

2式中：—空气密度，取0.77kg/m3；

V—末端管口风速，风带直径不同，风速也不同，主洞选用Φ2.0

m，Φ1.8m和Φ1.6m三种进行验算。（根据风管直径调整计算通风阻力）。

2）摩擦阻力P阻

管路的摩擦阻力是风流与通风管周壁摩擦以及空气分子间扰动和摩擦产生的能量消耗。摩阻由两部分组成：克服风管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。主隧道沿程阻力与风管沿程阻力相比较小，可忽略不计。下面主要计算风管沿程阻力。

考虑管路漏风时，风管摩擦阻力：

式中：—摩擦系数，取0.0025；—空气密度，取0.77kg/m；

β—漏风率，1%； d—主洞风管直径，分别取1.6m，1.8m和2m； L—隧道斜井通风长度；Q0—隧道斜井风管风量。 3）局部阻力P局

式中：—局部阻力系数，包括风流流经突然扩大或缩小和管路转弯的阻力损失等，查表可得；

3

—空气密度，0.77kg/m3；

vr—隧道内风速，m/s。

由于风量过大，风机和风管难以符合要求，在斜井中配置两套相同风管和风机，每套风管风量为89m3/s。将不同直径的风管动压、风阻、局部阻力和总阻计算出来，如表6-11所示。

表6-11 一号斜井右洞风管风阻

阻力总局部阻和 P动 (m3/s) (m) (Pa) （Pa） (Pa) （Pahf 力P局 P总阻 风管直风量Q 径 动压 风阻 ） 1.6 1.8 2 89 751 3565 751 5067 89 469 1978 469 2916 89 307 1168 307 1783 综上所述，采用压入式通风，隧道一号斜井右洞布置两套风管，风管风量均为5324 m3/min，采用Φ1.6m和Φ1.8m的风管需要克服的阻力较大，对轴流风机要求较高，选择Φ2.0m的风管更为合理。 三、风机配置

则根据表格4-9，得出一号斜井右洞的风机配置，如表6-12所示。

表6-12 XX隧道一号斜井右洞风机输入功率

风机型号 台数 2 单台功率（kW） 200x2 SDF(B)-No18 6.1.3 第三阶段

在施工的第三阶段，一号斜井进口方向掘进面已经到达预定贯通位置，撤出进口方向风机和风管。两个工作面分布在左右隧洞中，第三阶段的通风布置如图 所示。

图6-3方案二一号斜井左右洞第三阶段示意图

一、修正风量

在第三阶段，出口方向正洞段通风计算取最大通风长度L＝1900m。风管百米漏风系数β为1%，风机所需风量为Q机：

B=L/100=1900/100=19

A=（1-β）B=（1-0.01）19=0.826 Q机= Q需/A=3913/0.826=4736m3/min

由计算可知，考虑漏风情况一号斜井左洞段出口方向的最大需风量均为4736 m3/min。 二、风压计算

（1）风压计算原则

通风机的风压用来克服沿途所有的阻力，在数值上等于风道(或风管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此，风压的计算应考虑以下几方面因素：

1) 在机械通风系统中，通风机的风压大于通风管道的阻力； 2) 通风系统总风阻由沿程摩擦风阻和各种局部风阻组成； 3) 沿程摩擦阻力； 4) 局部阻力。

（2）风压计算条件

根据XX隧道采用压入式通风，各个阶段通风距离及通风方式发生了变化，沿程阻力也将变化，需对最大风压进行计算。

（3）风压计算

为保证把足够的风量送到工作面，并在风管出风口保持一定的风速，这就要求风机具有一定的风压，克服沿途的所有阻力。

通风机应具备的风压为：P机≥P总阻 = P动压 + h摩阻 + P局阻 1）动态风压P动

P动=V2

2式中：—空气密度，取0.77kg/m3；

V—末端管口风速，风带直径不同，风速也不同，主洞选用Φ2.0

m，Φ1.8m和Φ1.6m三种进行验算。（根据风管直径调整计算通风阻力）。

2）摩擦阻力P阻

管路的摩擦阻力是风流与通风管周壁摩擦以及空气分子间扰动和摩擦产生的能量消耗。摩阻由两部分组成：克服风管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。主隧道沿程阻力与风管沿程阻力相比较小，可忽略不计。下面主要计算风管沿程阻力。

考虑管路漏风时，风管摩擦阻力：

式中：—摩擦系数，取0.0025；—空气密度，取0.77kg/m；

β—漏风率，1%； d—主洞风管直径，分别取1.6m，1.8m和2m； L—隧道主洞通风长度；Q0—隧道主洞施工需风量。 3）局部阻力P局

式中：—局部阻力系数，包括风流流经突然扩大或缩小和管路转弯的阻力损失等，查表可得；

3

—空气密度，0.77kg/m3；

vr—隧道内风速，m/s。

将不同直径的风管动压、风阻、局部阻力和总阻计算出来，如表6-13所示。

表6-13 一号斜井段隧道左洞风管风阻计算结果

风管直风量Q 径 (m3/s) P动(Pa) hf（Pa） (m) 1.6 1.8 79 79 (Pa) 动压 风阻 局 局部阻P阻力总和 P总阻（Pa） 594 2156 950 3700 371 1196 593 2161 2 79 243 706 389 1339 综上所述，采用压入式通风，隧道一号斜井正洞段出口方向的供风量为4736m/min，采用Φ1.6m和Φ1.8m的风管需要克服的阻力较大，对轴流风机要求较高，选择Φ2.0m的风管更为合理。 三、风机配置

则根据表格4-9，得出一号斜井段隧道左洞风仓的风机配置，如表6-14所示。

表6-14 XX隧道一号斜井正洞段左洞风机输入功率

一号斜井段隧道左洞 出口方向 风机型号 台数 单台功率（kW） 3

SDF(B)-6-No18 1 200x2 在第三阶段，出口方向正洞段通风计算取最大通风长度L＝1900m。风管百米漏风系数β为1%，风机所需风量为Q机：

B=L/100=1900/100=19

A=（1-β）B=（1-0.01）19=0.826 Q机= Q需/A=3913/0.826=4736m3/min

由计算可知，考虑漏风情况一号斜井右洞段出口方向的最大需风量均为4736 m3/min。

二、风压计算

（1）风压计算原则

通风机的风压用来克服沿途所有的阻力，在数值上等于风道(或风管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此，风压的计算应考虑以下几方面因素：

1) 在机械通风系统中，通风机的风压大于通风管道的阻力； 2) 通风系统总风阻由沿程摩擦风阻和各种局部风阻组成； 3) 沿程摩擦阻力； 4) 局部阻力。 （2）风压计算条件

根据XX隧道采用压入式通风，各个阶段通风距离及通风方式发生了变化，沿程阻力也将变化，需对最大风压进行计算。

（3）风压计算

为保证把足够的风量送到工作面，并在风管出风口保持一定的风速，这就要求风机具有一定的风压，克服沿途的所有阻力。

通风机应具备的风压为：P机≥P总阻 = P动压 + h摩阻 + P局阻 1）动态风压P动

P动=V2

2式中：—空气密度，取0.77kg/m；

V—末端管口风速，风带直径不同，风速也不同，主洞选用Φ2.0

m，Φ1.8m和Φ1.6m三种进行验算。（根据风管直径调整计算通风阻力）。

2）摩擦阻力P阻

管路的摩擦阻力是风流与通风管周壁摩擦以及空气分子间扰动和摩擦产生的能量消耗。摩阻由两部分组成：克服风管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。主隧道沿程阻力与风管沿程阻力相比较小，可忽略不计。下面主要计算风管沿程阻力。

考虑管路漏风时，风管摩擦阻力：

式中：—摩擦系数，取0.0025；—空气密度，取0.77kg/m3；

β—漏风率，1%； d—主洞风管直径，分别取1.6m，1.8m和2m； L—隧道主洞通风长度；Q0—隧道主洞施工需风量。 3）局部阻力P局

式中：—局部阻力系数，包括风流流经突然扩大或缩小和管路转弯的阻力损失等，查表可得；

3

—空气密度，0.77kg/m3；

vr—隧道内风速，m/s。

将不同直径的风管动压、风阻、局部阻力和总阻计算出来，如表6-15所示。

表6-15 一号斜井段隧道右洞风管风阻计算结果

风管直风量Q 径 (m3/s) P动(Pa) hf（Pa） (m) 1.6 1.8 2 79 79 79 (Pa) 动压 风阻 局 局部阻P阻力总和 P总阻（Pa） 594 2156 950 3700 371 1196 593 2161 243 706 389 1339 综上所述，采用压入式通风，隧道一号斜井正洞段出口方向所需的风量为4736 m3/min，采用Φ1.6m和Φ1.8m的风管需要克服的阻力较大，对轴流风机要求较高，选择Φ2.0m的风管更为合理。 三、风机配置

则根据表格4-9，得出一号斜井段隧道右洞的风机配置，如表6-16所示。

表6-16 XX隧道一号斜井正洞段右洞风机输入功率

一号斜井段隧道右洞 出口方向 风机型号 台数 单台功率（kW） SDF(B)-No18 1 200x2 一、修正风量

正洞段的风量均由斜井提供，斜井左洞通风计算取最大通风长度L＝2028m。风管百米漏风系数β为1%，风机所需风量为Q机：

B=L/100=2365/100=2365

A=（1-β）B=（1-0.01）23.65=0.788 Q机= Q需/A=4736/0.788=6134m3/min

由计算可知，考虑漏风情况一号斜井左洞的最大需风量均为6134m3/min。 二、风压计算

（1）风压计算原则

通风机的风压用来克服沿途所有的阻力，在数值上等于风道(或风管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此，风压的计算应考虑以下几方面因素：

1) 在机械通风系统中，通风机的风压大于通风管道的阻力；

2) 通风系统总风阻由沿程摩擦风阻和各种局部风阻组成； 3) 沿程摩擦阻力； 4) 局部阻力。 （2）风压计算条件

根据XX隧道采用压入式通风，各个阶段通风距离及通风方式发生了变化，沿程阻力也将变化，需对最大风压进行计算。

（3）风压计算

为保证把足够的风量送到工作面，并在风管出风口保持一定的风速，这就要求风机具有一定的风压，克服沿途的所有阻力。

通风机应具备的风压为：P机≥P总阻 = P动压 + h摩阻 + P局阻 1）动态风压P动

P动=V2

2式中：—空气密度，取0.77kg/m3；

V—末端管口风速，风带直径不同，风速也不同，主洞选用Φ2.0

m，Φ1.8m和Φ1.6m三种进行验算。（根据风管直径调整计算通风阻力）。

2）摩擦阻力P阻

管路的摩擦阻力是风流与通风管周壁摩擦以及空气分子间扰动和摩擦产生的能量消耗。摩阻由两部分组成：克服风管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。主隧道沿程阻力与风管沿程阻力相比较小，可忽略不计。下面主要计算风管沿程阻力。

考虑管路漏风时，风管摩擦阻力：

式中：—摩擦系数，取0.0025；—空气密度，取0.77kg/m3；

β—漏风率，1%； d—主洞风管直径，分别取1.6m，1.8m和2m； L—隧道斜井通风长度；Q0—隧道斜井风管风量。 3）局部阻力P局

式中：—局部阻力系数，包括风流流经突然扩大或缩小和管路转弯的阻力损失等，查表可得；

—空气密度，0.77kg/m3；

vr—隧道内风速，m/s。

将不同直径的风管动压、风阻、局部阻力和总阻计算出来，如表6-17所示。

表6-17 一号斜井左洞风管风阻 风量Q 动压 风阻 风管直局部阻阻力总径 (m) (m/s) 3P动 (Pa) hf （Pa） 力P局 (Pa) 和 P总阻 （Pa） 1.6 1.8 2 102 997 4733 997 6726 102 622 2627 622 3871 102 408 1551 408 2367 综上所述，采用压入式通风，隧道一号斜井左洞风管风量为6134 m3/min，采用Φ1.6m和Φ1.8m的风管需要克服的阻力较大，对轴流风机要求较高，选择Φ2.0m的风管更为合理。 三、风机配置

则根据表格4-9，得出一号斜井左洞的风机配置，如表6-18所示。

表6-18 XX隧道一号斜井左洞风机输入功率

风机型号 台数 1 单台功率（kW） 315x2 SDF(B)-No18 一、修正风量

正洞段的风量均由斜井提供，斜井右洞通风计算取最大通风长度L＝

2383m。风管百米漏风系数β为1%，风机所需风量为Q机：

B=L/100=2383/100=23.83

A=（1-β）B=（1-0.01）23.83=0.787 Q机= Q需/A=4736/0.787=6145m3/min

由计算可知，考虑漏风情况一号斜井右洞的最大需风量均为6145m3/min。 二、风压计算

（1）风压计算原则

通风机的风压用来克服沿途所有的阻力，在数值上等于风道(或风管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此，风压的计算应考虑以下几方面因素：

1) 在机械通风系统中，通风机的风压大于通风管道的阻力； 2) 通风系统总风阻由沿程摩擦风阻和各种局部风阻组成； 3) 沿程摩擦阻力； 4) 局部阻力。 （2）风压计算条件

根据XX隧道采用压入式通风，各个阶段通风距离及通风方式发生了变

化，沿程阻力也将变化，需对最大风压进行计算。

（3）风压计算

为保证把足够的风量送到工作面，并在风管出风口保持一定的风速，这就要求风机具有一定的风压，克服沿途的所有阻力。

通风机应具备的风压为：P机≥P总阻 = P动压 + h摩阻 + P局阻 1）动态风压P动

P动=V2

2式中：—空气密度，取0.77kg/m3；

V—末端管口风速，风带直径不同，风速也不同，主洞选用Φ2.0

m，Φ1.8m和Φ1.6m三种进行验算。（根据风管直径调整计算通风阻力）。

2）摩擦阻力P阻

管路的摩擦阻力是风流与通风管周壁摩擦以及空气分子间扰动和摩擦产生的能量消耗。摩阻由两部分组成：克服风管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。主隧道沿程阻力与风管沿程阻力相比较小，可忽略不计。下面主要计算风管沿程阻力。

考虑管路漏风时，风管摩擦阻力：

式中：—摩擦系数，取0.0025；—空气密度，取0.77kg/m3；

β—漏风率，1%； d—主洞风管直径，分别取1.6m，1.8m和2m； L—隧道斜井通风长度；Q0—隧道斜井风管风量。 3）局部阻力P局

式中：—局部阻力系数，包括风流流经突然扩大或缩小和管路转弯的阻力损失等，查表可得；

—空气密度，0.77kg/m3；

vr—隧道内风速，m/s。

将不同直径的风管动压、风阻、局部阻力和总阻计算出来，如表6-19所示。

表6-19 一号斜井右洞风管风阻计算结果

阻力总风管直风量Q 径 (m3/s) (m) (Pa) （Pa） (Pa) （Pa） 1.6 1.8 102 动压 P动 风阻 hf 局部阻力P局 和 P总阻 1000 4796 1000 6796 102 624 2661 624 3910 2 102 410 1571 410 2391 3

综上所述，采用压入式通风，隧道一号斜井右洞风管风量为6145m/min，采用Φ1.6m和Φ1.8m的风管需要克服的阻力较大，对轴流风机要求较高，选择Φ2.0m的风管更为合理。 三、风机配置

则根据表格4-9，得出一号斜井右洞的风机配置，如表6-20所示。

表6-20 XX隧道一号斜井右洞风机输入功率

风机型号 台数 1 单台功率（kW） 315x2 SDF(B)-No18 6.2 一号斜井段风机配置

表6-21XX隧道一号斜井段风机配置

通风区段 阶段 风机类型 数量（台） 电机功率（kW） （m） 斜井左洞 SDF(B)-No16 SDF(B)-No16 SDF(B)-No17 SDF(B)-No17 1 220 风管直径第一1.8 1.8 1.8 1.8 阶段 斜井右洞 隧道左洞 1 220 第二2 2 640 640 阶段 隧道右洞 斜井左洞 斜井右洞 隧道左洞 隧道右洞 SDF(B)-No18 SDF(B)-No18 SDF(B)-No18 SDF(B)-No18 SDF(B)-No18 SDF(B)-No18 2 2 1 800 800 400 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 第三1 400 阶段 斜井左洞 斜井右洞 1 630 1 630 七、隧道二号斜井段施工通风方案设计

二号斜井底部位于里程K22+840，斜井左洞长度为1778m，坡度为11.42%，斜井右洞长度为1673m，坡度为12.13%，斜井与主洞平面夹角为18°。二号斜井段正洞里程介于ZK20+300~ZK23+560。二号斜井段施工分为三阶段：首先开挖斜井，在斜井施工完毕后，设置两个工作面，同时向主洞入口和出口方向掘进，在出口方向达到出口段贯通位置后，保持入口方向工作面继续掘进至ZK20+300。

7.1 方案（风管+风仓+风管）

隧道施工通风距离过长，转弯增多，会大大增加风管的局部损失，造成风速到达掌子面附近时达不到设计要求，增大风机的供风量和供风压力。因此，为减小风管在转弯处的局部损失，在隧道斜井与正洞的交叉处设置风仓，风仓两侧出口处各设置轴流风机，提高风机的效率和通风能力。

风管+风仓+风管式通风仍然分为三个阶段：第一阶段，进行斜井井身的施工，采用压入式通风，同方案一。第二阶段，即在斜井井身完工后，开始在斜井底部施工风仓，隧洞中进口方向和出口方向掌子面同时施工，需要分别在斜井左洞和右洞增设一台风机和风管，风机全部按设在斜井井口。该阶段处于施工通风方式的过渡阶段，可在短期内利用四路风管为四个工作面同时供风。在风仓施工完毕后，在风仓两侧出口布置轴流风机和风管，使用风管+风仓+风管系统为开挖面供风。第三阶段，二号斜井小里程段到达进口段贯通位置，在进口方向开挖面继续掘进直到指定位置。

7.1.1 第一阶段

斜井段施工首先开挖隧道斜井洞身。二号斜井分为左右洞，在第一阶段只有左右洞两个工作面。

图7-1 方案二二号斜井左右洞第一阶段示意图

一、修正风量

通风计算取最大通风长度L＝1778m。风管百米漏风系数β为1%，风机所需风量为Q机：

B=L/100=1778/100=17.78

A=（1-β）B=（1-0.01）17.78=0.836 Q机= Q需/A=2989/0.836=3574m3/min

由计算可知，考虑漏风情况二号斜井左洞的最大需风量为3574 m/min。 二、风压计算

（1）风压计算原则

通风机的风压用来克服沿途所有的阻力，在数值上等于风道(或风管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此，风压的计算应考虑以下几方面因素：

1) 在机械通风系统中，通风机的风压大于通风管道的阻力； 2) 通风系统总风阻由沿程摩擦风阻和各种局部风阻组成； 3) 沿程摩擦阻力； 4) 局部阻力。 （2）风压计算条件

根据XX隧道采用压入式通风，各个阶段通风距离及通风方式发生了变化，沿程阻力也将变化，需对最大风压进行计算。

（3）风压计算

为保证把足够的风量送到工作面，并在风管出风口保持一定的风速，这就要求风机具有一定的风压，克服沿途的所有阻力。

通风机应具备的风压为：P机≥P总阻= P动压+ h摩阻+ P局阻

3

1）动态风压P动

P动=V2

2式中：—空气密度，取0.77kg/m3；

V—末端管口风速，风带直径不同，风速也不同，主洞选用Φ2.0

m，Φ1.8m和Φ1.6m三种进行验算。（根据风管直径调整计算通风阻力）。

2）摩擦阻力P阻

管路的摩擦阻力是风流与通风管周壁摩擦以及空气分子间扰动和摩擦产生的能量消耗。摩阻由两部分组成：克服风管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。主隧道沿程阻力与风管沿程阻力相比较小，可忽略不计。下面主要计算风管沿程阻力。

考虑管路漏风时，斜井风管摩擦阻力：

式中：—摩擦系数，取0.0025；—空气密度，取0.77kg/m3；

β—漏风率，1%； d—风管直径，分别取1.6m，1.8m和2m； L—隧道斜井通风长度；Q0—隧道斜井施工需风量。 3）局部阻力P局

式中：—局部阻力系数，包括风流流经突然扩大或缩小和管路转弯的阻力损失等，查表可得；

—空气密度，0.77kg/m3；

vr—隧道内风速，m/s。

将不同直径的风管动压、风阻、局部阻力和总阻计算出来，如表7-1所示。

表7-1 XX隧道二号斜井左洞风管风阻

风阻 二号斜井段 风管风量Q 直径 (m3/s) (m) (Pa) ） 1.6 左洞 1.8 2 60 60 60 P动 （Pa动压 hf 局部阻力P局 (Pa) 阻力总和 P总阻 （Pa） 338 1134 338 1810 211 629 211 1051 139 372 139 649 综上所述，采用压入式通风，隧道二号斜井左洞所需的风量为3574 m3/min，采用Φ1.6m风管阻力较大，推荐使用1.8 m的风管更为经济合理。 三、风机配置

则根据表格4-9，得出斜井左洞的风机配置，如表7-2所示。

表7-2 XX隧道二号斜井段左洞风机输入功率

施工段 二号斜井左洞 风机型号 台数 1 功率（kW） 110x2 SDF(B)-No16 一、修正风量

通风计算取最大通风长度L＝1673m。风管百米漏风系数β为1%，风机所需风量为Q机：

B=L/100=1673/100=16.73

A=（1-β）B=（1-0.01）16.73=0.845 Q机= Q需/A=2989/0.845=3536m3/min

由计算可知，考虑漏风情况二号斜井右洞的最大需风量为3536 m3/min。 二、风压计算

（1）风压计算原则

通风机的风压用来克服沿途所有的阻力，在数值上等于风道(或风管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此，风压的计算应考虑以下几方面因素：

1) 在机械通风系统中，通风机的风压大于通风管道的阻力； 2) 通风系统总风阻由沿程摩擦风阻和各种局部风阻组成； 3) 沿程摩擦阻力；

4) 局部阻力。 （2）风压计算条件

根据XX隧道采用压入式通风，各个阶段通风距离及通风方式发生了变化，沿程阻力也将变化，需对最大风压进行计算。

（3）风压计算

为保证把足够的风量送到工作面，并在风管出风口保持一定的风速，这就要求风机具有一定的风压，克服沿途的所有阻力。

通风机应具备的风压为：P机≥P总阻 = P动压 + h摩阻 + P局阻 1）动态风压P动

P动=V2

2式中：—空气密度，取0.77kg/m3；

V—末端管口风速，风带直径不同，风速也不同，主洞选用Φ2.0

m，Φ1.8m和Φ1.6m三种进行验算。（根据风管直径调整计算通风阻力）。

2）摩擦阻力P阻

管路的摩擦阻力是风流与通风管周壁摩擦以及空气分子间扰动和摩擦产生的能量消耗。摩阻由两部分组成：克服风管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。主隧道沿程阻力与风管沿程阻力相比较小，可忽略不计。下面主

要计算风管沿程阻力。

考虑管路漏风时，风管摩擦阻力：

式中：—摩擦系数，取0.0025；—空气密度，取0.77kg/m3；

β—漏风率，1%； d—风管直径，分别取1.6m，1.8m和2m； L—隧道右洞通风长度；Q0—隧道右洞施工需风量，取60 m3/s。 3）局部阻力P局

式中：—局部阻力系数，包括风流流经突然扩大或缩小和管路转弯的阻力损失等，查表可得；

—空气密度，0.77kg/m3；

vr—隧道内风速，m/s。

将不同直径的风管动压、风阻、局部阻力和总阻计算出来，如表7-3所示。

表7-3 XX隧道二号斜井段右洞风管风阻

阻力总和 P总阻 （Pa） 二号斜井段 风管直径 (m) 风量 动压风阻hf (m/s) 3局部阻力P局 （Pa） (Pa) P动 (Pa) 1.6 右洞 1.8 2 59 59 59 331 1033 331 1695 207 573 207 987 136 338 136 610 综上所述，采用压入式通风，隧道斜井右洞使用所需的风量为3536 m3/min，采用Φ2.0 m的风管阻力过小不利于轴流风机选型，推荐使用Φ1.8 m的风管更为经济合理。 三、风机配置

则根据表格4-9，得出二号斜井右洞的风机配置，如表7-4所示。

表7-4 XX隧道二号斜井右洞风机输入功率

施工段 二号斜井右洞 风机型号 台数 1 功率（kW） 110x2 SDF(B)-No16 7.1.2 第二阶段

在第二阶段的初始时期，由于风仓没有施工完成，隧道主洞通风仍采用全风管通风，参照方案一中第二阶段的布置。在风仓施工完毕后，可转化为风管+风仓+风管方式进行隧道通风。

图7-2 方案二二号斜井左右洞第二阶段示意图

一、修正风量

在第二阶段，进口方向和出口方向正洞段通风计算取最大通风长度L＝980m。风管百米漏风系数β为1%，风机所需风量为Q机：

B=L/100=820/100=8.2

A=（1-β）B=（1-0.01）8.2=0.921 Q机= Q需/A=3913/0.921=4249m3/min

由计算可知，考虑漏风情况二号斜井左洞段进口方向和出口方向的最大需风量均为4249 m/min。 二、风压计算

（1）风压计算原则

通风机的风压用来克服沿途所有的阻力，在数值上等于风道(或风管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此，风压的计算应考虑以下几方面因素：

1) 在机械通风系统中，通风机的风压大于通风管道的阻力； 2) 通风系统总风阻由沿程摩擦风阻和各种局部风阻组成； 3) 沿程摩擦阻力； 4) 局部阻力。 （2）风压计算条件

3

根据XX隧道采用压入式通风，各个阶段通风距离及通风方式发生了变化，沿程阻力也将变化，需对最大风压进行计算。

（3）风压计算

为保证把足够的风量送到工作面，并在风管出风口保持一定的风速，这就要求风机具有一定的风压，克服沿途的所有阻力。

通风机应具备的风压为：P机≥P总阻 = P动压 + h摩阻 + P局阻 1）动态风压P动

P动=V2

2式中：—空气密度，取0.77kg/m3；

V—末端管口风速，风带直径不同，风速也不同，主洞选用Φ2.0

m，Φ1.8m和Φ1.6m三种进行验算。（根据风管直径调整计算通风阻力）。

2）摩擦阻力P阻

管路的摩擦阻力是风流与通风管周壁摩擦以及空气分子间扰动和摩擦产生的能量消耗。摩阻由两部分组成：克服风管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。主隧道沿程阻力与风管沿程阻力相比较小，可忽略不计。下面主要计算风管沿程阻力。

考虑管路漏风时，风管摩擦阻力：

式中：—摩擦系数，取0.0025；—空气密度，取0.77kg/m；

β—漏风率，1%； d—风管直径，分别取1.6m，1.8m和2m； L—隧道主洞通风长度；Q0—隧道主洞施工最大需风量。 3）局部阻力P局

式中：—局部阻力系数，包括风流流经突然扩大或缩小和管路转弯的阻力损失等，查表可得；

3

—空气密度，0.77kg/m3；

vr—隧道内风速，m/s。

将不同直径的风管动压、风阻、局部阻力和总阻计算出来，如表7-5所示。

表7-5 二号斜井段隧道左洞风管风阻

二号斜井段隧道左洞 进口 1.6 71 风阻 风管风量Q 直径 (m/s) (m) (Pa) ） 3总风阻 局部阻（Pa） 力P局 (Pa) 动压 hf P动 （Pa478 669 478 1625 方向 1.8 2 1.6 71 298 371 298 968 71 196 219 196 611 71 478 669 478 1625 出口 1.8 方向 2 71 196 219 196 611 71 298 371 298 968 综上所述，采用压入式通风，隧道二号斜井正洞段进口方向和出口方向所需的风量均为4249 m3/min，采用Φ2.0m风管时风压过小不利于轴流风机选型，选择Φ1.8m的风管更为合理。 三、风机配置

则根据表格4-9，得出二号斜井段隧道左洞风仓的风机配置，如表7-6所示。

表7-6 XX隧道二号斜井正洞段左洞风机输入功率

二号斜井段隧道左洞 进口方向 风机型号 台数 单台功率（kW） SDF(B)-No17 SDF(B)-No17 1 160x2 出口方向 1 160x2 一、修正风量

在第二阶段，进口方向和出口方向正洞段通风计算取最大通风长度L＝820m。风管百米漏风系数β为1%，风机所需风量为Q机：

B=L/100=820/100=8.2

A=（1-β）B=（1-0.01）8.2=0.921 Q机= Q需/A=3913/0.921=4249m3/min

由计算可知，考虑漏风情况二号斜井左洞段进口方向和出口方向的最大需风量均为4249 m/min。 二、风压计算

（1）风压计算原则

通风机的风压用来克服沿途所有的阻力，在数值上等于风道(或风管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此，风压的计算应考虑以下几方面因素：

1) 在机械通风系统中，通风机的风压大于通风管道的阻力； 2) 通风系统总风阻由沿程摩擦风阻和各种局部风阻组成； 3) 沿程摩擦阻力； 4) 局部阻力。 （2）风压计算条件

3

根据XX隧道采用压入式通风，各个阶段通风距离及通风方式发生了变化，沿程阻力也将变化，需对最大风压进行计算。

（3）风压计算

为保证把足够的风量送到工作面，并在风管出风口保持一定的风速，这就要求风机具有一定的风压，克服沿途的所有阻力。

通风机应具备的风压为：P机≥P总阻 = P动压 + h摩阻 + P局阻 1）动态风压P动

P动=V2

2式中：—空气密度，取0.77kg/m3；

V—末端管口风速，风带直径不同，风速也不同，主洞选用Φ2.0

m，Φ1.8m和Φ1.6m三种进行验算。（根据风管直径调整计算通风阻力）。

2）摩擦阻力P阻

管路的摩擦阻力是风流与通风管周壁摩擦以及空气分子间扰动和摩擦产生的能量消耗。摩阻由两部分组成：克服风管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。主隧道沿程阻力与风管沿程阻力相比较小，可忽略不计。下面主要计算风管沿程阻力。

考虑管路漏风时，风管摩擦阻力：

式中：—摩擦系数，取0.0025；—空气密度，取0.77kg/m；

β—漏风率，1%； d—风管直径，分别取1.6m，1.8m和2m； L—隧道主洞通风长度；Q0—隧道主洞施工需风量，取72 m3/s。 3）局部阻力P局

式中：—局部阻力系数，包括风流流经突然扩大或缩小和管路转弯的阻力损失等，查表可得；

3

—空气密度，0.77kg/m3；

vr—隧道内风速，m/s。

将不同直径的风管动压、风阻、局部阻力和总阻计算出来，如表7-7所示。

表7-7 二号斜井段隧道右洞风管风阻

二号斜井段隧道右洞 进口 1.6 71 风阻 风管风量Q 直径 (m/s) (m) (Pa) ） 3总风阻 局部阻（Pa） 力P局 (Pa) 动压 hf P动 （Pa478 669 478 1625 方向 1.8 2 1.6 71 298 371 298 968 71 196 219 196 611 71 478 669 478 1625 出口 1.8 方向 2 71 196 219 196 611 71 298 371 298 968 综上所述，采用压入式通风，隧道二号斜井正洞段进口方向和出口方向所需的风量均为4249 m3/min，采用Φ2.0m风管时风压过小不利于轴流风机选型，选择Φ1.8m的风管更为合理。 三、风机配置

则根据表格4-9，得出二号斜井段隧道右洞风仓的风机配置，如表7-8所示。

表7-8二号斜井段隧道右洞风机选型

二号斜井段隧道右洞 进口方向 风机型号 台数 单台功率（kW） SDF(B)-No17 SDF(B)-No17 1 160x2 出口方向 1 160x2 一、修正风量

在第二阶段，进口方向和出口方向正洞段的风量均由斜井提供，斜井左洞通风计算取最大通风长度L＝1778m。风管百米漏风系数β为1%，风机所需风量为Q机：

B=L/100=1778/100=17.78

A=（1-β）B=（1-0.01）17.78=0.836 Q机= Q需/A=8498/0.836=10038m3/min

由计算可知，考虑漏风情况二号斜井左洞的最大需风量为10038 m3/min。 二、风压计算

（1）风压计算原则

通风机的风压用来克服沿途所有的阻力，在数值上等于风道(或风管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此，风压的计算应考虑以下几方面因素：

1) 在机械通风系统中，通风机的风压大于通风管道的阻力； 2) 通风系统总风阻由沿程摩擦风阻和各种局部风阻组成； 3) 沿程摩擦阻力； 4) 局部阻力。

（2）风压计算条件

根据XX隧道采用压入式通风，各个阶段通风距离及通风方式发生了变化，沿程阻力也将变化，需对最大风压进行计算。

（3）风压计算

为保证把足够的风量送到工作面，并在风管出风口保持一定的风速，这就要求风机具有一定的风压，克服沿途的所有阻力。

通风机应具备的风压为：P机≥P总阻 = P动压 + h摩阻 + P局阻 1）动态风压P动

P动=V2

2式中：—空气密度，取0.77kg/m3；

V—末端管口风速，风带直径不同，风速也不同，主洞选用Φ2.0

m，Φ1.8m和Φ1.6m三种进行验算。（根据风管直径调整计算通风阻力）。

2）摩擦阻力P阻

管路的摩擦阻力是风流与通风管周壁摩擦以及空气分子间扰动和摩擦产生的能量消耗。摩阻由两部分组成：克服风管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。主隧道沿程阻力与风管沿程阻力相比较小，可忽略不计。下面主要计算风管沿程阻力。

考虑管路漏风时，风管摩擦阻力：

式中：—摩擦系数，取0.0025；—空气密度，取0.77kg/m；

β—漏风率，1%； d—风管直径，分别取1.6m，1.8m和2m； L—隧道斜井通风长度；Q0—隧道斜井风管风量。 3）局部阻力P局

式中：—局部阻力系数，包括风流流经突然扩大或缩小和管路转弯的阻力损失等，查表可得；

3

—空气密度，0.77kg/m3；

vr—隧道内风速，m/s。

由于风量过大，风机和风管难以符合要求，在斜井中配置两套相同风管和风机，每套风管风量为84m3/s。将不同直径的风管动压、风阻、局部阻力和总阻计算出来，如表7-9所示。

表7-9 二号斜井左洞风管风阻

阻力总局部阻和 P动 (m3/s) (m) (Pa) （Pa） (Pa) （Pahf 力P局 P总阻 风管直风量Q 径 动压 风阻 ） 1.6 1.8 2 84 667 2236 667 3571 84 417 1241 417 2074 84 273 733 273 1279 综上所述，采用压入式通风，隧道二号斜井左洞布置两套风管，风管风量均为5019 m3/min，采用Φ1.6m和Φ1.8m的风管需要克服的阻力较大，推荐选择Φ2.0m的风管。 三、风机配置

则根据表格4-9，得出二号斜井左洞的风机配置，如表7-10所示。

表7-10 XX隧道二号斜井左洞风机输入功率

风机型号 台数 2 单台功率（kW） 200x2 SDF(B)－NO.18 一、修正风量

在第二阶段，进口方向和出口方向正洞段的风量均由斜井提供，斜井右洞通风计算取最大通风长度L＝1673m。风管百米漏风系数β为1%，风机所需风量为Q机：

B=L/100=1673/100=16.73

A=（1-β）=（1-0.01）

B16.73

=0.845

3

Q机= Q需/A=8498/0.845=9932m/min

由计算可知，考虑漏风情况二号斜井右洞的最大需风量为9932 m3/min。 二、风压计算

（1）风压计算原则

通风机的风压用来克服沿途所有的阻力，在数值上等于风道(或风管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此，风压的计算应考虑以下几方面因素：

1) 在机械通风系统中，通风机的风压大于通风管道的阻力； 2) 通风系统总风阻由沿程摩擦风阻和各种局部风阻组成； 3) 沿程摩擦阻力； 4) 局部阻力。 （2）风压计算条件

根据XX隧道采用压入式通风，各个阶段通风距离及通风方式发生了变化，沿程阻力也将变化，需对最大风压进行计算。

（3）风压计算

为保证把足够的风量送到工作面，并在风管出风口保持一定的风速，

这就要求风机具有一定的风压，克服沿途的所有阻力。

通风机应具备的风压为：P机≥P总阻 = P动压 + h摩阻 + P局阻 1）动态风压P动

P动=V2

2式中：—空气密度，取0.77kg/m3；

V—末端管口风速，风带直径不同，风速也不同，主洞选用Φ2.0

m，Φ1.8m和Φ1.6m三种进行验算。（根据风管直径调整计算通风阻力）。

2）摩擦阻力P阻

管路的摩擦阻力是风流与通风管周壁摩擦以及空气分子间扰动和摩擦产生的能量消耗。摩阻由两部分组成：克服风管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。主隧道沿程阻力与风管沿程阻力相比较小，可忽略不计。下面主要计算风管沿程阻力。

考虑管路漏风时，风管摩擦阻力：

式中：—摩擦系数，取0.0025；—空气密度，取0.77kg/m3；

β—漏风率，1%； d—主洞风管直径，分别取1.6m，1.8m和2m； L—隧道斜井通风长度；Q0—隧道斜井风管风量。

3）局部阻力P局

式中：—局部阻力系数，包括风流流经突然扩大或缩小和管路转弯的阻力损失等，查表可得；

—空气密度，0.77kg/m3；

vr—隧道内风速，m/s。

由于风量过大，一套风机和风管难以符合要求，在斜井中配置两套相同风管和风机，每套风管风量为82m/s。将不同直径的风管动压、风阻、局部阻力和总阻计算出来，如表7-11所示。

表7-11 二号斜井右洞风管风阻

阻力总风管直风量Q 径 (m3/s) (m) (Pa) （Pa） (Pa) （Pa） 1.6 1.8 2 82 3

动压 P动 风阻 hf 局部阻力P局 和 P总阻 653 2037 653 3344 82 408 1131 408 1946 82 268 668 268 1203 综上所述，采用压入式通风，隧道一号斜井右洞布置两套风管，风管风量均为4967 m/min，采用Φ1.8m和Φ1.6m风管的阻力较大，选择Φ2.0m的风管更为合理。 三、风机配置

则根据表格4-9，得出二号斜井左洞的风机配置，如表7-12所示。

表7-12 XX隧道二号斜井右洞风机输入功率

风机型号 台数 2 单台功率（kW） 200x2 3

SDF(B)－NO.18 7.1.3 第三阶段

在施工的第三阶段，二号斜井出口方向掘进面已经到达预定贯通位置，撤出进口方向风机和风管。两个工作面分布在左右隧洞中，第三阶段的通风布置如图 7-3所示。

图7-3 方案二二号斜井左右洞第三阶段示意图

一、修正风量

在第三阶段，进口方向正洞段通风计算取最大通风长度L＝2540m。风管百米漏风系数β为1%，风机所需风量为Q机：

B=L/100=2540/100=25.4

A=（1-β）=（1-0.01）=0.775 Q机= Q需/A=3913/0.775=5051m/min

由计算可知，考虑漏风情况二号斜井左洞段进口方向的最大需风量均为5051 m3/min。 二、风压计算

（1）风压计算原则

通风机的风压用来克服沿途所有的阻力，在数值上等于风道(或风管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此，风压的计算应考虑以下几方面因素：

1) 在机械通风系统中，通风机的风压大于通风管道的阻力； 2) 通风系统总风阻由沿程摩擦风阻和各种局部风阻组成； 3) 沿程摩擦阻力； 4) 局部阻力。 （2）风压计算条件

根据XX隧道采用压入式通风，各个阶段通风距离及通风方式发生了变化，沿程阻力也将变化，需对最大风压进行计算。

（3）风压计算

3

B25.4

为保证把足够的风量送到工作面，并在风管出风口保持一定的风速，这就要求风机具有一定的风压，克服沿途的所有阻力。

通风机应具备的风压为：P机≥P总阻 = P动压 + h摩阻 + P局阻 1）动态风压P动

P动=V2

2式中：—空气密度，取0.77kg/m3；

V—末端管口风速，风带直径不同，风速也不同，主洞选用Φ2.0

m，Φ1.8m和Φ1.6m三种进行验算。（根据风管直径调整计算通风阻力）。

2）摩擦阻力P阻

管路的摩擦阻力是风流与通风管周壁摩擦以及空气分子间扰动和摩擦产生的能量消耗。摩阻由两部分组成：克服风管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。主隧道沿程阻力与风管沿程阻力相比较小，可忽略不计。下面主要计算风管沿程阻力。

考虑管路漏风时，风管摩擦阻力：

式中：—摩擦系数，取0.0025；—空气密度，取0.77kg/m3；

β—漏风率，1%； d—风管直径，分别取1.6m，1.8m和2m； L—隧道主洞通风长度；Q0—隧道主洞施工需风量，取81 m3/s。

3）局部阻力P局

式中：—局部阻力系数，包括风流流经突然扩大或缩小和管路转弯的阻力损失等，查表可得；

—空气密度，0.77kg/m3；

vr—隧道内风速，m/s。

将不同直径的风管动压、风阻、局部阻力和总阻计算出来，如表7-13所示。

表7-13 二号斜井段隧道左洞风管风阻计算结果

风管直风量Q 径 (m3/s) P动(Pa) hf（Pa） (m) 1.6 1.8 2 84 84 84 (Pa) 动压 风阻 局 局部阻P阻力总和 P总阻（Pa） 676 3512 1081 5269 422 1949 675 3046 277 1151 443 1870 综上所述，采用压入式通风，隧道二号斜井正洞段进口方向的供风量为5051m3/min，采用Φ1.6m和Φ1.8m的风管需要克服的阻力较大，对轴流风机要求较高，选择Φ2.0m的风管更为合理。

三、风机配置

则根据表格4-9，得出二号斜井段隧道左洞风仓的风机配置，如表7-14所示。

表7-14 XX隧道二号斜井正洞段左洞风机输入功率

风机型号 台数 1 单台功率（kW） SDF(B)-No18 200×2 在第三阶段，进口方向正洞段通风计算取最大通风长度L＝2540m。风管百米漏风系数β为1%，风机所需风量为Q机：

B=L/100=2540/100=25.4

A=（1-β）=（1-0.01）=0.775 Q机= Q需/A=3913/0.775=5051m3/min

由计算可知，考虑漏风情况二号斜井右洞段进口方向的最大需风量均为5051 m3/min。 二、风压计算

（1）风压计算原则

通风机的风压用来克服沿途所有的阻力，在数值上等于风道(或风管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此，风压的计算应考虑以下几方面因素：

B

25.4

1) 在机械通风系统中，通风机的风压大于通风管道的阻力； 2) 通风系统总风阻由沿程摩擦风阻和各种局部风阻组成； 3) 沿程摩擦阻力； 4) 局部阻力。 （2）风压计算条件

根据XX隧道采用压入式通风，各个阶段通风距离及通风方式发生了变化，沿程阻力也将变化，需对最大风压进行计算。

（3）风压计算

为保证把足够的风量送到工作面，并在风管出风口保持一定的风速，这就要求风机具有一定的风压，克服沿途的所有阻力。

通风机应具备的风压为：P机≥P总阻 = P动压 + h摩阻 + P局阻 1）动态风压P动

P动=V2

2式中：—空气密度，取0.77kg/m；

V—末端管口风速，风带直径不同，风速也不同，主洞选用Φ2.0

m，Φ1.8m和Φ1.6m三种进行验算。（根据风管直径调整计算通风阻力）。

3

2）摩擦阻力P阻

管路的摩擦阻力是风流与通风管周壁摩擦以及空气分子间扰动和摩擦产生的能量消耗。摩阻由两部分组成：克服风管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。主隧道沿程阻力与风管沿程阻力相比较小，可忽略不计。下面主要计算风管沿程阻力。

考虑管路漏风时，风管摩擦阻力：

式中：—摩擦系数，取0.0025；—空气密度，取0.77kg/m3；

β—漏风率，1%； d—主洞风管直径，分别取1.6m，1.8m和2m； L—隧道主洞通风长度；Q0—隧道主洞施工需风量。 3）局部阻力P局

式中：—局部阻力系数，包括风流流经突然扩大或缩小和管路转弯的阻力损失等，查表可得；

—空气密度，0.77kg/m3；

vr—隧道内风速，m/s。

将不同直径的风管动压、风阻、局部阻力和总阻计算出来，如表7-15所示。

表7-15 二号斜井段隧道右洞风管风阻计算结果

风量动压 风管直径 (m) Q P(m/s(Pa) ) 1.6 1.8 2 84 84 84 3动局部风阻 hf（Pa） 阻力P阻力总和 P总阻 局 (Pa) （Pa） 676 3512 1081 5269 422 1949 675 3046 277 1151 443 1870 综上所述，采用压入式通风，隧道二号斜井正洞段进口方向所需的风量为5051 m3/min，采用Φ1.6m和Φ1.8m的风管需要克服的阻力较大，对轴流风机要求较高，选择Φ2.0m的风管更为合理。 三、风机配置

则根据表格4-9，得出二号斜井段隧道右洞的风机配置，如表7-16所示。

表7-16 XX隧道二号斜井正洞段右洞风机输入功率

一号斜井段隧道右洞 出口方向 风机型号 台数 单台功率（kW） SDF(B)-No18 1 200×2 一、修正风量

在第三阶段，进口方向正洞段的风量均由斜井提供，斜井左洞通风计算取最大通风长度L＝1778m。风管百米漏风系数β为1%，风机所需风量为Q机：

B=L/100=1778/100=17.78

A=（1-β）B=（1-0.01）17.78=0.836 Q机= Q需/A=4837/0.836=5784m3/min

由计算可知，考虑漏风情况二号斜井左洞段的最大需风量为5784 m3/min。 二、风压计算

（1）风压计算原则

通风机的风压用来克服沿途所有的阻力，在数值上等于风道(或风管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此，风压的计算应考虑以下几方面因素：

1) 在机械通风系统中，通风机的风压大于通风管道的阻力； 2) 通风系统总风阻由沿程摩擦风阻和各种局部风阻组成； 3) 沿程摩擦阻力； 4) 局部阻力。

（2）风压计算条件

根据XX隧道采用压入式通风，各个阶段通风距离及通风方式发生了变化，沿程阻力也将变化，需对最大风压进行计算。

（3）风压计算

为保证把足够的风量送到工作面，并在风管出风口保持一定的风速，这就要求风机具有一定的风压，克服沿途的所有阻力。

通风机应具备的风压为：P机≥P总阻 = P动压 + h摩阻 + P局阻 1）动态风压P动

P动=V2

2式中：—空气密度，取0.77kg/m3；

V—末端管口风速，风带直径不同，风速也不同，主洞选用Φ2.0

m，Φ1.8m和Φ1.6m三种进行验算。（根据风管直径调整计算通风阻力）。

2）摩擦阻力P阻

管路的摩擦阻力是风流与通风管周壁摩擦以及空气分子间扰动和摩擦产生的能量消耗。摩阻由两部分组成：克服风管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。主隧道沿程阻力与风管沿程阻力相比较小，可忽略不计。下面主要计算风管沿程阻力。

考虑管路漏风时，风管摩擦阻力：

式中：—摩擦系数，取0.0025；—空气密度，取0.77kg/m；

β—漏风率，1%； d—主洞风管直径，分别取1.6m，1.8m和2m； L—隧道斜井通风长度；Q0—隧道斜井风管风量。 3）局部阻力P局

式中：—局部阻力系数，包括风流流经突然扩大或缩小和管路转弯的阻力损失等，查表可得；

3

—空气密度，0.77kg/m3；

vr—隧道内风速，m/s。

将不同直径的风管动压、风阻、局部阻力和总阻计算出来，如表7-17所示。

表7-17 二号斜井左洞风管风阻

阻力总风管直风量Q 径 (m3/s) (m) (Pa) （Pa） (Pa) （Pa） P动 hf 力P局 P总阻 动压 风阻 局部阻和 1.6 1.8 2 96 886 2969 886 4740 96 553 1648 553 2754 96 363 973 363 1698 综上所述，采用压入式通风，隧道二号斜井左洞布置一套风管，风管风量为5784m3/min，采用Φ1.6m和Φ1.8m的风管需要克服的阻力较大，对轴流风机要求较高，选择Φ2.0m的风管更为合理。 三、风机配置

则根据表格4-9，得出二号斜井左洞的风机配置，如表7-18所示。

表7-18 XX隧道二号斜井左洞风机输入功率

风机型号 台数 1 单台功率（kW） 280x2 SDF(B)-No18 一、修正风量

在第三阶段，正洞段的风量由斜井提供，斜井右洞通风计算取最大通风长度L＝1673m。风管百米漏风系数β为1%，风机所需风量为Q机：

B=L/100=1673/100=16.73

A=（1-β）B=（1-0.01）16.73=0.845 Q机= Q需/A=5051/0.845=5723m3/min

由计算可知，考虑漏风情况一号斜井右洞的最大需风量均为5723 m/min。 二、风压计算

（1）风压计算原则

通风机的风压用来克服沿途所有的阻力，在数值上等于风道(或风管)的沿程摩擦阻力和局部阻力之和。因此，风压的计算应考虑以下几方面因素：

1) 在机械通风系统中，通风机的风压大于通风管道的阻力； 2) 通风系统总风阻由沿程摩擦风阻和各种局部风阻组成； 3) 沿程摩擦阻力； 4) 局部阻力。 （2）风压计算条件

根据XX隧道采用压入式通风，各个阶段通风距离及通风方式发生了变化，沿程阻力也将变化，需对最大风压进行计算。

（3）风压计算

为保证把足够的风量送到工作面，并在风管出风口保持一定的风速，这就要求风机具有一定的风压，克服沿途的所有阻力。

3

通风机应具备的风压为：P机≥P总阻 = P动压 + h摩阻 + P局阻 1）动态风压P动

P动=V2

2式中：—空气密度，取0.77kg/m3；

V—末端管口风速，风带直径不同，风速也不同，主洞选用Φ2.0

m，Φ1.8m和Φ1.6m三种进行验算。（根据风管直径调整计算通风阻力）。

2）摩擦阻力P阻

管路的摩擦阻力是风流与通风管周壁摩擦以及空气分子间扰动和摩擦产生的能量消耗。摩阻由两部分组成：克服风管沿程阻力及克服隧道壁沿程阻力。主隧道沿程阻力与风管沿程阻力相比较小，可忽略不计。下面主要计算风管沿程阻力。

考虑管路漏风时，风管摩擦阻力：

式中：—摩擦系数，取0.0025；—空气密度，取0.77kg/m3；

β—漏风率，1%； d—主洞风管直径，分别取1.6m，1.8m和2m； L—隧道斜井通风长度；Q0—隧道斜井风管风量。 3）局部阻力P局

式中：—局部阻力系数，包括风流流经突然扩大或缩小和管路转弯的阻力损失等，查表可得；

—空气密度，0.77kg/m3；

vr—隧道内风速，m/s。

将不同直径的风管动压、风阻、局部阻力和总阻计算出来，如表7-19所示。

表7-19 二号斜井右洞风管风阻计算结果

阻力总风管直风量Q 径 (m3/s) (m) (Pa) （Pa） (Pa) （Pa） 1.6 1.8 2 95 动压 P动 风阻 hf 局部阻力P局 和 P总阻 867 2705 867 4439 95 541 1501 541 2584 95 355 886 355 1597 综上所述，采用压入式通风，隧道二号斜井右洞风管风量为5723 m3/min，采用Φ1.6m和Φ1.8m的风管需要克服的阻力较大，对轴流风机要求较高，选择Φ2.0m的风管更为合理。

三、风机配置

则根据表格4-9，得出二号斜井右洞的风机配置，如表7-20所示。

表7-19 XX隧道二号斜井右洞风机输入功率

风机型号 台数 1 单台功率（kW） 280x2 SDF(B)-No18 7.2 二号斜井段风机配置

表7-20XX隧道二号斜井段风机配置

通风区段 阶段 风机类型 （台） 斜井左洞 斜井右洞 隧道左洞 隧道右洞 斜井左洞 斜井右洞 隧道左洞 SDF(B)-No16 SDF(B)-No16 SDF(B)-No17 SDF(B)-No17 SDF(B)-No18 SDF(B)-No18 SDF(B)-No18 1 数量电机功率（kW） 220 风管直径（m） 1.8 1.8 1.8 1.8 2.0 2.0 2.0 第一阶段 1 220 2 2 2 640 640 800 800 400 第二阶段 2 第三1 阶段 隧道右洞 斜井左洞 斜井右洞 SDF(B)-No18 SDF(B)-No18 SDF(B)-No18 1 400 560 560 2.0 2.0 2.0 1 1 八 总结

8.1 进出口段通风配置

经比较，采用巷道式通风的方案经济效益更佳，并且风管较短，操作性较简单，配置如下表。

风机数阶段 风机类型 目 第一SDF(B)-No17 阶段 SDF(B)-No17 SDS-II-No10.0 SDF(B)-No17 SDS-II-No10.0 SDF(B)-No17 2 670 阶段 1 2 700 阶段 2 2 730 700 1.8m 700 1.8m 700 1.8m 2 640 700 1.8m （kW） 度（m） （m） 总功率通风长风管直径第二第三第四阶段 SDS-II-No10.0 SDF(B)-No17 SDS-II-No10.0 3 2 760 700 1.8m 4 第五阶段 8.2 一号斜井段通风配置

经比较，通风风管+风仓+风管的方案经济效益更佳，配置如下表。

通风区段 阶段 风机类型 （台） 斜井左洞 斜井右洞 隧道左洞 隧道右洞 斜井左洞 斜井右洞 隧道左洞 第三隧道右洞 阶段 斜井左洞 SDF(B)-No18 1 630 数量功率（kW） 风管直径（m） 220 第一阶段 SDF(B)-No16 SDF(B)-No16 SDF(B)-No17 SDF(B)-No17 SDF(B)-No18 SDF(B)-No18 SDF(B)-No18 SDF(B)-No18 1 1.8 1.8 1.8 1.8 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 1 220 2 2 640 640 第二阶段 2 2 1 800 800 400 1 400 斜井右洞 SDF(B)-No18 1 630 2.0 8.3 二号斜井段通风配置

经比较，通风风管+风仓+风管的方案经济效益更佳，配置如下表。

通风区段 阶段 风机类型 （台） 斜井左洞 斜井右洞 隧道左洞 隧道右洞 斜井左洞 斜井右洞 隧道左洞 隧道右洞 斜井左洞 斜井右洞 SDF(B)-No16 SDF(B)-No16 SDF(B)-No17 SDF(B)-No17 SDF(B)-No18 SDF(B)-No18 SDF(B)-No18 SDF(B)-No18 SDF(B)-No18 SDF(B)-No18 1 220 数量功率（kW） 风管直径（m） 1.8 1.8 1.8 1.8 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 第一阶段 1 220 2 2 2 640 640 800 800 400 400 560 560 第二阶段 2 1 第三阶段 1 1 1 通过计算比较分析可知，Φ1.8m的风管方案与Φ2.0m的风机方案的

选型差别不大，其原因在于同种风机的风压覆盖范围较大，导致可以同时满足Φ1.8m和Φ2m的两种风管供风压力的需求，但是供风量一定的情况下，同种风机在风压较小时需要输入的电机功率较小，在实际应用中Φ2m的风管要比Φ1.8m的风管节能。