隧道现场风 量及计算

1、压缩空气由空气压缩机生产供应。空气压缩机有内燃及电动等类型，空压机通常集中安设在空口附近，称为空压机站。空压机站的供风能力Q值，取决于由储气筒到风动机具设备沿途的损失、各风动机具的耗风量、以及风动机具的同时工作系数和备用系数，即：空压机房的生产能力（或供风能力），其中Q可用计算式：Q=(1+K备)（∑qk+q漏）km

式中：K-同时工作系数

      K备-空压机的备用系数，一般采用75%~90%

 ∑q-风动机具所需风量，m3/min

 漏-管路及附件的漏耗损失，其值为：

 漏=d*∑L， d-每公里漏风量，平均为1.5~2.0 m3/min，L-管路总长度（Km）

 m-空压机所处海拔高度对空压机生产能力的影响系数

                                 同时工作系数K

=(1+0.8)*{(12*3.48+1*8)*0.85+2*2.4}*1.07=90m3/min*60=5400 m3/h

2、压风管道的选择，应不小于0.5Mpa的要求，空气压缩机产生的压缩空气的压力一般为0.7~0.8Mpa左右。为保证风动机具的风压，要求钢风管终端的风压不得小于0.6Mpa，即钢管风压损失不得超过0.1~0.2Mpa，这样通过胶皮管输送至风动机具的工作风压才不小于0.5Mpa。

压缩空气在输送过程中，由于管壁摩擦、接头、阀门等产生的阻力，使其压力减少，一般称为风压力损失△P可由下式计算：

                       △P=λ

                式中：λ-摩阻系数

                      L-输送高压风管管路长度

                      d-送风管内径

                      g-重力加速度，采用9.81 m/s2

二、空压机选择与配备

隧道正洞采用4台电动160KW的空气压缩机和2台电动110KW的螺旋杆空气压缩机，其中160KW的产风量为28.5 m3/min,110KW的产风量为20 m3/min。故现场空压机每1小时总风量为：

Q风=（28.5*4+20*2）*1*60=9240 m3>5400 m3/h

故现场单洞所配备空压机符合现场实际生产需求。

考虑在实际使用的过程中，其中一台机组因检修停止运行时，仍能保证风量不受影响，应在现场预备一台内燃空压机3 m3/min。空压机的布置要尽量靠近洞口以缩短管路，减少管道漏风，同时考虑所建空压机站边坡坍塌而损坏设备，空压机站应有防水、降温、保温设施。

三、现场所用设备参数见表：

YT28型气腿式凿岩机耗气量参数 

当工作压力为0.4 Mpa时，Q风1=12*52*1*60*60=22400L=2246.4 m3

 当工作压力为0.5 Mpa时，Q风1=12*58*1*60*60=2505600L=2505.6 m3

 当工作压力为0.63 Mpa时，Q风1=12*82*1*60*60=3542400L=3542.4 m3

下台阶每循环（5m）打钻需3把YT28型气腿式凿岩机，每1小时掌子面打钻耗风量为：

当工作压力为0.4 Mpa时，Q风2=3*52*1*60*60=561600L=561.6 m3

 当工作压力为0.5 Mpa时，Q风2=3*58*1*60*60=6200L=626.4 m3

 当工作压力为0.63 Mpa时，Q风2=3*82*1*60*60=885600 L=885.6m3

隧道正洞采用PZ-7型混凝土喷射机。掌子面每循环（3m）喷浆需2台PZ-7型混凝土喷射机，每1小时掌子面喷浆耗风量为：

Q风掌=2*8*1*60=960 m3

下台阶每循环（5m）需1台PZ-7型混凝土喷射机，每1小时掌子面喷浆耗风量为：

Q风下=1*8*1*60=480 m3

因我现场实际施工过程中，掌子面左右洞每循环打钻时间为4小时，喷浆时间为7小时；下台阶每循环打钻时间为3小时，喷浆时间为4小时。

左右洞掌子面、下台阶同时打钻（现场用风最高量），此时每1小时用风量为：

当工作压力为0.63 Mpa时，Q风=3542.4*2+885.6*2=8856 m3<9240 m3

左右洞掌子面、下台阶同时喷浆（现场用风最低量），此时每1小时用风量为：

 Q风=960*2+480*2=2880 m3<9240 m3

左右洞掌子面同时打钻、下台阶喷浆，此时每1小时用风量为：

Q风=3542.4*2+480*2=8044.8 m3<9240 m3

左右洞掌子面同时喷浆、下台阶打钻，此时每1小时用风量为：

Q风=960*2+885.6*2=3691.2 m3<9240 m3

左洞掌子面、下台阶同时打钻，右洞掌子面、下台阶同时喷浆，此时每1小时用风量为：

Q风=3542.4+885.6+960+480=5868m3<9240 m3

左洞掌子面打钻、下台阶喷浆，右洞掌子面、下台阶同时喷浆，此时每1小时用风量为：

Q风=3542.4+480+960+480=5462.4m3<9240 m3

左洞掌子面喷浆、下台阶打钻，右洞掌子面、下台阶同时喷浆，此时每1小时用风量为：

Q风=960+885.6+960+480=3285.6m3<9240 m3

左洞掌子面喷浆、下台阶打钻，左洞掌子面、下台阶同时打钻，此时每1小时用风量为：

Q风=960+885.6+3542.4+885.6=6273.6m3<9240 m3

然而现场在实际的施工过程中，各洞是错开工序施工的，这样有利于人员、机械、材料的合理安排，但每月有1~2次无法避免在现场施工过程中达到用风最高峰，达到高峰值现场也可以正常供应，通常现场也可通过现场工序时间的安排错开高峰期，且现场可根据施工安排，分别开启空压机，以达到资源的合理利用。