天平山隧道3#斜井施工通风方案.docx

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1、天平山隧道3#斜井施工通风方案计算iiJ1基本概况天平山隧道位于广西桂林市临桂县黄沙瑶族乡，全场14.012公里。其中3# 斜井设计长1793m，坡度为9%下坡，斜井宽7.7m,高6.2m，斜井与正洞以60 夹角相交。原计划承担正洞施工任务DK376-250+ DK374-368共计1882m，现预 计承担正洞施工任务1978m。该工程的特点是斜井长，通风距离长，埋深大洞内 地温高，洞外气压较大，造成隧道内通风排烟困难，致使施工作业环境差，通风 排烟效果的好坏对施工影响很大。临桂县自然资源丰富，特产充裕。县城地处亚 热带季风区，平均气温19.1 C，年均降水量为1869mm。2施工通风控制标准

2、2.1施工通风控制标准调研依据我国矿山安全规程及铁路隧道施工技术规范，隧道内施工作业段的 空气必须符合下列卫生标准：（1）有害气体洞井内空气中有害气体主要有CO和NxOy、H2S、SO2及柴油机废气等。这 些有害成分的主要来源有爆破产生的炮烟、柴油机工作时所产生的废气毒害物质 等。根据工业企业设计暂行卫生标准“国标建（GBJ） 162”中规定，各成 分的最大允许浓度值参见表2-1。表2-1 各成分的最大允许浓度值气体名称允许浓度体积（% ）重量（mg/m-3）氧气（O2）20二氧化碳（CO2）0.510一氧化碳（CO）0.002430二氧化氮（NO2）0.000255三氧化二氮（N2O3）0.

3、001氮氧化合物换算成no20.00048二氧化硫（SO2）0.000515硫化氢（h2s）0.0006610甲烷（CH4）1甲醛3丙烯醛0.3粉尘粉尘包括在施工过程中所产生的一切细散状矿物和岩石的尘粒，主要来源于 掘进、造孔、装渣、运输及喷锚作业过程。依据铁路隧道施工技术规范，粉 尘允许浓度，每立方米空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于 2mgo（3）空气温度依据铁路隧道施工技术规范，以人体舒适为限,洞内气温不宜超过28C。（4）风量要求。依据铁路隧道施工技术规范，洞内风量要求为每人每分钟供应新鲜空气 3m3 。（5）风速隧洞中风速过高或过低，都对作业人员的身体不利。风速过高，易

4、致感冒， 且尘土飞扬,对人员的健康和安全不利;风速过低，汗水不易蒸发，使人感到闷热不 舒服,且过低的风速不易冲淡有害气体，还可能造成有害气体聚集，对安全生产不 利。另外过低的风速也不利于各种动力设备的散热降温。根据矿山安全规程 （GB16423-2006），施工洞、井内的最低风速应不小于0. 15 m/s，最高风速不超过 表2-2的规定。表2-2最大风速值井巷名称最大允许风速（m/s）平洞、竖井、斜井工作面4运输与通风洞6升降人员与器材的交通井8出渣井12专用通风洞15(6)气温、湿度和风速的协调。隧道施工中工作面的气温、湿度和风速应调配得当，以造成良好的施工气候 条件。在隧道施工中控制空气的

5、湿度是很困难的，所以，一般是从调节风速着手。 温度和风速之间相互对应的适宜数值,是以作业人员在工作状态下的舒适性为依 据的。矿山安全规程对风速和温度的合理匹配作出了一定的要求，参见表2-3。表2-3风速温度匹配值温度/C151520202222242428风速/(m/s)0.51.01.52.02.2施工通风控制标准确定根据上述调研资料，综合太平山隧道施工的实际情况，初步确定太平山隧道 施工通风控制标准如下：(1)有害气体最高允许浓度值 一氧化碳：不大于30mg/m3。当施工人员进入开挖面检查时，浓度可为100mg/m3，但必须在 30min 内降至 30mg/m3(37.5ppm)。 二氧化

6、碳按体积计不得大于0.5%。 氮氧化物(换算成(NO2)低于5mg/m3。粉尘容许浓度：每立方米空气中含有10%以上游离二氧化硅的粉尘为2mg。 温度：洞内气温不宜超过28C。(4) 氧气含量：按体积计，不得低于20%。(5) 隧道施工时，供给每人的新鲜空气量，不应低于3m3/min。(6) 隧道开挖时全断面风速不应小于0.15m/s，坑道内不应小于0.25m/s。3需风量的计算3.1施工需风量计算依据规范，对开挖工作面所需风量的计算如下：施工人员所需风量Q = v mK式中：Q 施工人员所需风量，m3/min;七一洞井内每人所需新鲜空气量，水利部门一般按3 m3 /min计(铁路、矿 山等部

7、门颁发的隧洞施工技术规范规定为4m3/min)m洞井内同时工作的最多人数；K一风量备用系数，一般取用1.101.15。 按同时起爆炸药量计算Qs =罕式中：A一次爆破所用最大装药量，b一每公斤炸药爆炸生成的有害气体量，取b=40m3/ Kg;t一通风时间，一般为2030min，取30min.Qs=5Ab/t 稀释机车尾气所需的风量Q= CO 0 X 106rep (CO)5 p T0式中：Q隧道全长稀释CO的需风量，m3/s；Q 隧道全长CO排放量，按照公路隧道通风照明设计规范(JTJ 026.11999)中的规定计算。对于进口段，经计算得至版=0.001263m3/s。5 隧道内CO的允许浓

8、度，取37.5ppm；p0标准大气压，取101325Pa；p 隧址设计大气压，取为91158Pa；T标准气温，K，取273K； 0T 隧道夏季的设计气温，315K。 洞内风速需风量Q广 6、，max式中：Qd 保证洞内最小风速所需风量，m3/min;vmin洞内容许最小风速，大断面隧洞掘进取.15m/s，小断面隧洞和导井掘进取0.25m/s;S 一隧洞最大断面面积，m2。 降温排尘所需风量为保证施工效率，隧洞施工中温度不得超过28CTBM破岩产生高温的同时，也产生粉尘，尽管有喷水降尘及降温，洞内需保证一定的降温排尘风速。Q = 60vScc max式中：Q 降温排尘风量，m3/min；vc 降

9、温排尘风速；取值，0.3m/s。Q = 60x 0.3X100.1 = 1801.8 m3/min 确定施工中的需风量根据经验，施工中的最大需风量为降温排尘需风量，即：Q = Qmax式中：Q 施工中的总需风量；Qm a 理论计算各个需风量中的最大值。经过上面计算所需总风量为1801.8 m3/min.3.2漏风量计算风筒漏风损失风量：1)方案一：风筒直径1.5m，最长3795m，漏风系数。为1.0%，风机风量按消除有害气 体积聚所需风量计算：Q=QmaJ(1书) L/100= 1801.8/(1-0.010)3795/100=2638.46(m3/min)4风机压力计算通风机的全压要大于通风

10、的总阻力，总阻力为风筒内阻力与洞内阻力之和。(1)风筒内摩擦阻力h1h=AL/Dxp(V2/2)式中：风筒摩擦阻力系数，风筒直径1.5m，取0.018；L-隧道的最大长度，取3721m；D-风筒直径，取1.5m；p-空气密度，取1kg/m3；V-风筒平均风速；当风管出口提供30m3/s风量、相同风管长度下，不同直径的风管的风阻见 表 3-1。表3-1不同风管直径的摩擦阻力摩阻系数风管直径(m)平均风速 (m/s)空气密度 (kg/m3)风管长度(m)摩擦风阻 (Pa)0.018147.112651379537905.250.0181.520.92896137954986.8730.018211

11、.77816137951184.5390.0182.29.73401913795735.5055(2)风筒内局部阻力h2h2=Zxp(V2/2) ( Pa)风筒入口处：Z =0.30,入风筒出口处：Z出=1.00，当风管出口提供30m3/s的风量、相同风管长度下，不同直径的风管的风阻 见表3-1。表3-2不同风管直径的局部阻力(30m3/s新风量)风管直径(m)入口局部阻力系数出口局部阻力系数入口风速 (m/s)出口风速 (m/s)空气密 度(kg/m3)局部阻力 (Pa)10.3155.9899238.235381600.60141.50.3124.8844116.99351118.6373

12、20.3113.997489.558846137.537592.20.3111.568167.899873125.63868本工程施工通风所采用的通风机参数见表3-2。表3-2通风设备及数量名称技术参数转速(r/min)风压(Pa)高效风量(m乡min)功率(KW)轴流风机高速14801378 53552385110x2射流风机高速14601480-25.835.537根据需风量要求和风阻计算结果，可知当施工隧道掌子面需要30m3/s左右 新风量时，直径为1.5m的风管的通风阻力5105.51Pa。接近110Kw轴流风机的 风压上限，由轴流风机的特性曲线可以知道，风机提供的风压越大，相对应提供

13、 的风量就越小。因此，采用1.5m直径的风管向隧道内输送30m3/s，必须采用两 台轴流风机串联的形式。当风管出口提供25m3/s的风量、相同风管长度下，不同直径的风管的风阻 见表3-3。表3-3不同风管直径的摩擦阻力(25m3/s新风量)摩阻系数风管直径(m)平均风速 (m/s)空气密度 (kg/m3)风管长度(m)摩擦风阻 (Pa)0.018139.221321379526270.520.0181.517.4317137953459.4930.01829.8053313795820.95380.0182.28.10357913795509.7477当风管出口提供5m3/s的风量、相同风管长

14、度下，不同直径的风管的风阻见表 3-4。表3-4不同风管直径的摩擦阻力(5m3/s新风量)摩阻系数风管直径(m)平均风速 (m/s)空气密度 (kg/m3)风管长度(m)摩擦风阻 (Pa)0.01817.844264137951050.8210.0181.53.4863413795138.37970.01821.9610661379532.838150.0182.21.6207161379520.38991由表3-1、表3-3和表3-4结合表3-2可以看出，在风管直径为1.5m时，新 风量为25m3/s时，摩擦风阻已经达到3459.49Pa，而在风管直径为1m时，新风 量为5m3/s，摩擦风阻

15、已经为1050.82Pa。根据以往计算的经验，这样的风阻已经 非常大，在通风设计中基本接近上限值。5方案比选5.1方案1 (原方案验证)方案一：采用一送一排的混合式通风，送风管在掌子面附近加设接力风机， 如图5.1所示-遗防方句广计方C197BED_.一捋7|:-一 MI图5.1方案一通风风机布置示意图5.1.1施工需风量计算由3.2计算可知，需风量为2638.46 (m3/min) =44 m3/s5.1.2送风风筒阻力计算hAxL/Dxp(V2/2)式中：A一风筒摩擦阻力系数，取0.018；L-隧道的最大长度，取3771m；D-风筒直径，取1.5m；p-空气密度，取1kg/m3；V-风筒平

16、均风速风筒面积 A=3.14x1.5x1.5/4=1.8 m2V=Q/A=44/1.8=24.4m/s带入相关数据计算得h1 =13471pa风管进出口局部阻力=(1+0.3)x1/2x24.4x24.4=387pa风管总阻力 h=13471+387=13857pa5.1.3轴流风机选型原有轴流风机选择为:名称技术参数转速（r/min）风压（Pa）高效风量（mWmin）功率(KW)轴流风机高速14801378 535523853x110x2通过计算可知，原有轴流风机基本上可以满足新风量要求。5.1.4排风风机风量计算一般而言，在混合式施工通风中，排风风量一般为送风量的1.2-1.3倍，本 次计

17、算取 1.2 倍。故排风风量为 2638.46（ m3/min）x1.2=3166 m3/min =44 x1.2=52.8m3/s。而现有风机选择的最大风量为23855355pa（风机最大压力）5.1.3方案1小结通过上面计算可知，在现有风机的布置下，方案1是不可行的。5.2方案2计算5.2.1施工需风量计算由3.2计算可知，需风量为2638.46（m3/min）=44 m3/s5.2.2风筒阻力计算hAxL/Dxp（V2/2）式中：A一风筒摩擦阻力系数，取0.018；L-隧道的最大长度，取3771m；D-风筒直径，取2.2m；p-空气密度，取1kg/m3；V-风筒平均风速风筒面积 A=3.

18、14x2.2x2.2/4=3.8 m2V=Q/A=44/3.8=11.58m/s带入相关数据计算得h1 =2068pa风管进出口局部阻力=（1+0.3）x1/2x11.58x11.58=87pa风管总阻力 h=2068+87=2155pa5.2.3轴流风机选型根据计算，轴流风机选择为：名称技术参数转速（r/min）风压（Pa）高效风量（mWmin）功率（KW）名称技术参数转速(r/min)风压(Pa)高效风量(mWmin)功率(KW)轴流风机高速14801378 53552385110x25.2.4射流风机台数计算5.2.4.1污染风摩擦阻力计算H$xL/Dxp(V2/2)式中：主洞摩擦阻力系

19、数，取0.1;L-隧道的最大长度，取1978m；D-隧道直径，取11.3m；p-空气密度，取1kg/m3；V一隧道平均风速隧道面积 A=3.14x11.3x11.3/4=100 m2V=Q/A=44/100=0.44m/s带入相关数据计算得H1 =1.69pa同理可得污染风流经斜井时的摩擦阻力为16pa污染风局部阻力=(1+0.7)x1/2x1.2x1.2=1.2pa5.2.4.2自然风阻力计算H2=(0.6+0.7+AL/D)xp(V2/2)式中：主洞摩擦阻力系数，取0.1；L-隧道的最大长度，取3771m；(斜井阻力大于主洞，保守全按斜井计算)D斜井直径，取6.8m；p-空气密度，取1kg

20、/m3；V平均风速斜井面积 A=3.14x6.8x6.8/4=36m2V=Q/A=44/36=1.2m/s带入相关数据计算得H2=114pa5.2.4.3活塞风动力计算洞内双向行车，且行车速度慢，故不考虑活塞风动力作用。5.2.4.4单台射流风机升压力计算单台射流风机升压力=空气密度*射流风机出口风速的平方*射流风机的出口面积/隧道 断面积*（1-隧道断面风速/射流风机出口风速）*射流风机位置摩擦阻力损失折减系数（0.5） 带入计算得单台射流风机升压力=25.6pa（射流风机安置在主洞内）单台射流风机升压力=61.3pa（射流风机安置在斜井内）5.2.4.5射流风机台数确定61.3x2+25.

21、6=148.216+1.2+114=131.2，只需在斜井内布置2台射流风机，主洞内 布置一台射流风机，就可以满足排风要求，由于洞外自然风压力偏大，故在计算 的风机台数上多安装一台，作为备用。最终射流风机台数为斜井三台，主洞1 台。5.2.5方案2小结通过上面计算，对方案2小结如下:需风量（m3/min）轴流风机台数功率（kw）射流风机台数功率（kw）总功率（kw）220cm风管（m）风量是够满足要求备注方案126401110x2337x33313771基本满足通风系统如图5.2所示图5.2方案二通风风机布置示意图5.3方案3计算5.3.1施工需风量计算由3.2计算可知，需风量为2638.46

22、 (m3/min) =44 m3/s5.3.2风筒阻力计算5.3.2.1风管直径1.5mh=AL/Dxp(V2/2)式中：A一风筒摩擦阻力系数，取0.018；L-隧道的最大长度，取3771m；D-风筒直径，取1.5m；p-空气密度，取1kg/m3；V-风筒平均风速风筒面积 A=3.14x1.5x1.5/4=1.8 m2V=Q/A=44x0.8/1.8=19.5m/s（风管直径 1.5,t 提供 80%的新鲜风） 带入相关数据计算得h1 =8603pa风管进出口局部阻力=（1+0.3） x1/2x19.5x19.5=247pa 风管总阻力 h=8603+247=8850pa5.3.2.2风管直径

23、1.0mh=AL/Dxp（V2/2）式中：A一风筒摩擦阻力系数，取0.018；L-隧道的最大长度，取3771m；D-风筒直径，取1m；p-空气密度，取1kg/m3；V-风筒平均风速风筒面积 A=3.14x1 x1/4=0.785m2V=Q/A=44x0.2/0.785=11m/s（风管直径 1m,t 提供 20%的新鲜风）带入相关数据计算得h1 =4107pa风管进出口局部阻力=（1+0.3）x1/2x11x11=79pa风管总阻力 h=4107+79=4186pa5.3.3轴流风机选型根据计算，轴流风机选择为：名称技术参数转速（r/min）风压（Pa）高效风量（mWmin）功率(KW)轴流风

24、机高速14801378 535523853x110x25.3.4射流风机台数计算5.3.4.1污染风摩擦阻力计算HAxL/Dxp(V2/2)式中：主洞摩擦阻力系数，取0.1;L-隧道的最大长度，取1978m；D-隧道直径，取11.3m；p-空气密度，取1kg/m3；V一隧道平均风速隧道面积 A=3.14x11.3x11.3/4=100 m2V=Q/A=44/100=0.44m/s带入相关数据计算得H1 =1.69pa同理可得污染风流经斜井时的摩擦阻力为16pa污染风局部阻力=（1+0.7）x1/2x1.2x1.2=1.2pa5.3.4.2自然风阻力计算H2=（0.6+0.7+AL/D）xp（V

25、2/2）式中：主洞摩擦阻力系数，取0.1；L-隧道的最大长度，取3771m；（斜井阻力大于主洞，保守全按斜井计算）D一斜井直径，取6.8m；p-空气密度，取1kg/m3；V平均风速斜井面积 A=3.14x6.8x6.8/4=36m2V=Q/A=44/36=1.2m/s带入相关数据计算得H2=114pa5.3.4.3活塞风动力计算洞内双向行车，且行车速度慢，故不考虑活塞风动力作用。5.3.4.4单台射流风机升压力计算单台射流风机升压力=空气密度*射流风机出口风速的平方*射流风机的出口面积/隧道断面积*（1-隧道断面风速/射流风机出口风速）*射流风机位置摩擦阻力损失折减系数（0.5）带入计算得单台

26、射流风机升压力=25.6pa （射流风机安置在主洞内）单台射流风机升压力=61.3pa（射流风机安置在斜井内）5.3.4.5射流风机台数确定61.3x2+25.6=148.216+1.2+114=131.2，只需在斜井内布置2台射流风机，主洞内 布置一台射流风机，就可以满足排风要求，由于洞外自然风压力偏大，故在计算 的风机台数上多安装一台，作为备用。最终射流风机台数为斜井三台，主洞1 台。5.3.5方案3小结通过上面计算，对方案3小结如下:需风量（m3/min）轴流风机台数功率（kw）射流风机台数功率（kw）总功率（kw）100cm风管（m）150cm风管（m）风量是够满足要求备注方案1264

27、03110x2337x355137713771满足通风系统如图5.3所示图5.3方案三通风风机布置示意图6数值模拟分析本次数值模拟采用大型CFD软件FLUENT。FLUENT是目前国际上比较流行的商用CFD软件包，在美国的市场占有率 为60%。凡跟流体，热传递及化学反应等有关的工业均可使用。它具有丰富的物 理模型、先进的数值方法以及强大的前后处理功能，在航空航天、汽车设计、石 油天然气、涡轮机设计等方面都有着广泛的应用。其在石油天然气工业上的应用 包括：燃烧、井下分析、喷射控制、环境分析、油气消散/聚积、多相流、管道 流动等等。Fluent的软件设计基于CFD软件群的思想，从用户需求角度出发，

28、针 对各种复杂流动的物理现象，FLUENT软件采用不同的离散格式和数值方法，以 期在特定的领域内使计算速度、稳定性和精度等方面达到最佳组合，从而高效率 地解决各个领域的复杂流动计算问题。基于上述思想，Fluent开发了适用于各个 领域的流动模拟软件，这些软件能够模拟流体流动、传热传质、化学反应和其它 复杂的物理现象，软件之间采用了统一的网格生成技术及共同的图形界面，而各 软件之间的区别仅在于应用的工业背景不同，因此大大方便了用户。6.1隧道内风流场、温度、粉尘扩散数值模拟6.1.1模型建立该部分数值模拟，将方案一全方案三的三种方案的模型建在同一个计算文件 下，通过设置不同的边界条件进行计算。为

29、了节约计算机时，建立300m长的计 算模型，旨在对比三种方案的优劣点，推荐出比较合理的施工通风方案。模型内 部结构图如图6.1所示。3.08e+02 3.0 在+02 3.06e+02 3.05e+02 3.04e+02 3.03日+02 3.02e+02 3.02e+02 3.0 伯+02 3.00502 2.9 关+02 2.98e+02 2.97e+02 2.96e+02 2.95e+02 2.948+02 2.94502 2.93日+02 2.92e+02 2.91e+02 I1 2.90e+02Contours of Static Temperature (k)Oct 14, 201

30、0FLUENT 6.3 (3d, pbns, ske)图6.1计算模型内部结构图如图6.1所示，图中长方体结构为模拟热源。6.1.2方案一模拟结果分析方案一采用一送一排的混合式通风，送风管在掌子面附近加设接力风机。Contours of Velocity Magnitude (m/s)Oct 14, 2010FLUENT 6.3 (3d, pbns, ske)Oct 14, 2010FLUENT 6.3 (3d, pbns, ske)1,55e+011.47e+011.40e+011.32e+011.24e+011.16e+011.09日+011.01e+019.318+0。8.54日+007

31、.76e+006.98e+006.21e+005.43日+004.66e+003.88e+003.10e+002.33e+001.55日+007.77e-01I1 1.53e-03Velocity Vectors Colored By Velocity Magnitude (m/s)图6.3掌子面附近风速矢量图（方案一）由图6.2和图6.3可以看出，由于方案一送风口距离掌子面的距离为50m, 掌子面已经位于风流射流区以外，在掌子面附近形成了污风的涡流现象，这对于 污风的排出是不利的。根据规范的要求，在施工通风中，风管出风口距离掌子面 的距离应该在10m15m。Contours of Veloc

32、ity Magnitude (m/s)Oct 14, 2010FLUENT 6.3 (3d, pbns, ske)图6.4接力风机附近风速云图（方案一）Velocity Vectors Colored By Velocity Magnitude (m/s)Oct 14, 2010FLUENT 6.3 (3d, pbns, ske)图6.5接力风机附近风速矢量图（方案一）由图6.4和图6.5可以看出，在接力风机的位置，有一部风的污风进入送风 管，形成了污风的回流，也就是说，风流通过接力风机以后，送入掌子面的新鲜 风量降低了。同时，排风风机的位置，有一部分新鲜风也通过排风管道排出了隧 道外。这样在

33、隧道内形成了污染空气的循环和新鲜风的流失，对于整个隧道施工 环境的保障是很不利的。3.00e+023.00e+022.998+022.99e+022.98e+022.98e+022.97e+022.97e+022.96e+022.96日+022.95e+022.95日+022.94e+022.94e+022.93e+022.93e+022.92e+022.928+022.91e+022.91e+02I1 2.90e+02Contours of Static Temperature (k)Oct 14, 2010FLUENT 6.3 (3d, pbns, ske)图6.6掌子面附近温度场云图（方

34、案一）在本方案中，作业面的供电功率为405.5KW，而作业面附近的两台风机的 功率就为220KW，因此，在该方案中，相同条件下，作业面附近的放热本来就 高于其它情况。由图6.6和图6.7可以看出，随着新鲜风的供入，隧道内的温度 能理论上维持在30C左右Contours of Total Pressure (pascal)Oct 14, 2010FLUENT 6.3 (3d, pbns, ske)图6.8掌子面附近全压云图（方案一）图6.8为掌子面附近全压云图。1.90e+031.81 日+)31.71 日+)31.62e+031.52e+031.43e+031.33e+031.24e+031.

35、14e+031 .)5 日+)39.51 e+028.56e+022.85e+026.66e+025.71 e+024.76e+023.80e+021.90e+029.51 e+010.00e+00Particle Traces Colored by Particle Residence Time (s)Oct 14, 2010FLUENT 6.3 (3d, pbns, ske)7.61 e+02图6.9掌子面附近粉尘轨迹图（方案一）1.90e+031.81e+031.71e+031.628+031.52e+031.43e+031.33e+031.24e+031.14e+031.05e+039

36、.51e+028.56e+027.61e+026.66e+025.71e+024.76e+023.808+022.85e+021.90e+029.518+01I1 0.00e+00Oct 14, 201FLUENT 6.3 (3d, pbns, skParticle Traces Colored by Particle Residence Time (s)图6.10隧道内粉尘轨迹图（方案一）由图6.9和图6.10可以看出，粉尘在隧道内游离运动的时间比较长，是因为 隧道内没有形成稳定的风流场所致。613方案二模拟结果分析方案二采用压入式通风，风管直径为2.2m，隧道内污风从斜井口排出。1.46e

37、+011.39e+011.31e+011.24e+011.17e+011.09时011.02e+019.48e+008.75e+008.02e+007.29e+006.56e+005.83e+005.10e+004.38e+003.65e+002.92e+002.19e+001.46e+007.29e-010.00e+00Contours of Velocity Magnitude (m/s)Oct 14, 2010FLUENT 6.3 (3d, pbns, ske)图6.11掌子面附近风速云图(方案二)1.55e+011.47e+011.40e+011.32e+011.24e+011.16e

38、+011.09e+011.01e+019.31e+008.54e+007.76e+006.98e+006.21e+005.43e+004.66e+003.88e+003.10e+002.33e+001.55e+007.78e-01I1 1.77e-03Velocity Vectors Colored By Velocity Magnitude (m/s)Oct 14, 2010FLUENT 6.3 (3d, pbns. ske)图6.12掌子面附近风速矢量图(方案二)由图6.11和6.12可以看出，在掌子面附近没有形成污风的涡流，即掌子面 位于风管出口射流区以内。这种设置，非常有助于掌子面附近

39、的污风的排出，有 利于保障掌子面附近的作业环境。1.46e+01 1.39e+01 1.3 伯+01 1.24e+01 1.17e+01 1.09e+01 1.02e+01 9.48e+00 8.75e+00 8.028+0。 7.29e+00 6.56e+00 5.83日+00 5.10e+00 4.38日+00 3.65e+00 2.92e+00 2.19e+00 1.46日+00 7.29e-01I1 0.00e+00Contours of Velocity Magnitude (m/s)Oct 14, 2010FLUENT 6.3 (3d, pbns, ske)图6.13隧道内射流风机

40、附近风速云图(方案二)1.55e+011.47e+011.40e+011.32e+011.24e+011.16e+011.09e+011.01e+019.31 e+008.54e+007.76e+006.98e+006.21 e+005.43e+004.66e+003.88e+003.106+002.33e+001.55e+007.78日-011.77e-03Velocity Vectors Colored By Velocity Magnitude (m/s)Oct 14, 2010FLUENT 6.3 （3d, pbns, ske）图6.14隧道内射流风机附近风速矢量图（方案二）图6.13

41、和图6.14所示为隧道内射流风机附近风流场情况，隧道内加设射流风机的作用就是为污风从隧道内排出提供动力，由图可以看出，这种效果还是非图6.15隧道内沿隧道长度温度曲线图（方案二）Contours of Static Temperature (k)Oct 14, 2010FLUENT 6.3 (3d, pbns, ske)Oct 14, 2010FLUENT 6.3 (3d, pbns, ske)图6.16掌子面附近温度场云图（方案二）在该方案中，由于取消了隧道作业面附近的接力风机和隧道内的排风风机，因此，隧道内的放热功率大大减小，且通风方案得到了优化。温度比起方案一来 略有降低。1.01e+0

42、39.64时029.138+028.63e+028.12e+027.61e+027.10e+026.60e+026.09e+025.58e+025.07e+024.57e+024.06e+023.55e+023.04e+022.54e+022.03e+021.52e+02 1.0 伯+02 5.07e+010.00e+00Particle Traces Colored by Particle Residence Time (s)图6.17掌子面附近粉尘轨迹图（方案二）1.01e+039.64e+029.13e+028.63e+028.12e+027.61e+027.10e+026.60e+026.09e+025.58e+025.078+024.578+024.06日+023.558+02