隧道通風(fēng)阻力包括摩擦阻力和局部阻力,摩擦阻力在風(fēng)流的全部流程內(nèi)存在,如拐彎、分支及風(fēng)流受到其他阻礙的地方。為保證將所需風(fēng)量送到工作面,并達到規(guī)定的風(fēng)速,通風(fēng)機應(yīng)有足夠的風(fēng)壓以克服管道系統(tǒng)阻力,即h>h阻。H總阻=Σh摩+Σh局
①局部壓力損失:
在斜井通風(fēng)方案中,主要有轉(zhuǎn)彎引起的局部壓力損失,按下列公式計算:h局=ξ×ρ×ν2/2pa
式中:ξ---局部阻力系數(shù);ρ---空氣密度,取1.2;ν---轉(zhuǎn)彎管道風(fēng)速,取30.54m/s
拐彎局部阻力系數(shù)計算公式如下:ξ=0.008α0.75/n0.6
n=R/D式中:R為拐彎半徑(取40m),D為風(fēng)管直徑,取1.8m,α為拐彎角度。拐彎局部阻力系數(shù)計算得:
ξ=0.008×450.75/22.220.6=0.022
局部阻力得:
h局=0.022×1.2×30.542/2=12.10pa
②沿程壓力損失計算:
h=6.5×α×L×Q×g/D
α--風(fēng)道摩擦阻力系數(shù),取α=3×10-4kgs2/m3;L--風(fēng)道長度,取4483m
Q--風(fēng)量,取3919.03/60=65.32m3/s;g--重力加速度m/s2,取9.81m/s2;D--風(fēng)管直徑1.8m
h--沿程摩擦阻力pa
③斜井進正洞沿程壓力損失計算
Σh摩=6.5×3×10-4×4483×65.32×9.81/1.8=3112.05pa
h阻=Σh局+Σh摩=12.10+3112.05=3124.15pa
結(jié)論:根據(jù)以上計算結(jié)果,選用直徑1.8m的風(fēng)管供風(fēng),全壓4000pa的風(fēng)機能滿足施工要求。
出口施工通風(fēng)計算
Q總=KQ計/(1-β)L/100=1.0×2179.8/(1-0.013)3732/100=3552.22(m3/min)
h=6.5×3×10-4×3732×65.32×9.81/1.8=2590.71pa
結(jié)論:根據(jù)以上計算結(jié)果,洞口選擇風(fēng)量為3552.22m3/min的風(fēng)機才能滿足正洞施工通風(fēng)需求。根據(jù)現(xiàn)場實際情況,每工作面可選擇兩臺風(fēng)量為2000m3/min的隧道射流風(fēng)機在出口并聯(lián),選用直徑1.8m的風(fēng)管供風(fēng),全壓4000pa的風(fēng)機能滿足施工要求。