地下洞室施工期通排风风机系统及其实施方法

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地下洞室施工期通排风风机系统及其实施方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及特大型水电站地下桐室施工期通风散烟领域,具体设及一种地下桐室 施工期通排风风机系统及其实施方法。
【背景技术】
[0002] 通过调研猴子岩水电站、溪洛渡水电站、向家巧水电站等大型水电站地下桐室群 施工期通排风系统布置,结合国内外专家在白鹤滩水电站导流桐现场试验发现,目前我国 水电行业地下工程开挖阶段的通风状况主要存在W下几个问题:
[0003] (1)地下桐室群的整体和局部通风状况均缺乏通风理论方面的系统研究。
[0004] (2)通风机械的配置多从感性、历史经验出发,缺乏设备最佳布置点选择W及自然 通风与相邻工作面的统筹考虑,各桐室内气流极不稳定。 阳00引 做通、排风能力与桐室开挖需求不匹配。
[0006] (4)压风系统漏风率高,通风距离较长时,供风量小,通风设备不能满足长距离供 风要求。
[0007] (5)施工通道和通风通道没有进行系统的研究。
[0008] (6)自然通风利用不够充分,基本没有设置排风系统,仅靠压入风解决施工所需 新鲜空气;机械通风效率没有得到充分有效发挥,工作面有效风量使用率低、风机运行效率 低,主要表现在局部回流循环损失和风流短路现象严重。
[0009] 风机的选型和配置从根本上决定着工作面的供风量和排烟能力,必须通过严谨的 研究和试验,有序规划配置,而为了减少风机能耗,匹配工作面开挖通排风能力,目前先进 的通风散烟系统大多采用变频式风机,如何使风机运行参数和现场施工完美匹配也是需要 深入研究的问题。

【发明内容】

[0010] 本发明克服了现有技术的不足,提供一种地下桐室施工期通排风风机系统及其实 施方法。 W11] 为解决上述的技术问题,本发明采用W下技术方案:
[0012] 一种地下桐室施工期通排风风机系统,包括排风机和送风机;所述的送风机包括: 分别设置在主厂房、主变室、尾水隧道和尾水调压室内的主厂房送风机、主变室送风机、尾 水隧道送风机和尾水调压室送风机;所述排风机包括:分别设置在主厂房、主变室、尾水隧 道、尾水调压室W及排风隧道内的主厂房排风机、主变室排风机、尾水隧道排风机、尾水调 压室排风机W及排风隧道排风机。
[0013] 更进一步的技术方案是主变室排风机设置在所述主变室的排风平桐内。
[0014] 更进一步的技术方案是尾水隧道排风机设置在尾水隧道排风竖井顶部。
[0015] 更进一步的技术方案是尾水调压室排风机设置在尾水调压室通气桐内。
[0016] 更进一步的技术方案是还包括挡风墙,所述排风机通过所述挡风墙固定。
[0017] 更进一步的技术方案是挡风墙设置有检修口。
[0018] 更进一步的技术方案是提供一种地下桐室施工期通排风风机系统实施方法,所述 的实施方法包括W下步骤:
[0019] 风机选型
[0020] (1)Ξ维数值计算及初步选项
[0021] 对地下桐室施工通风采用Ξ维数值计算,对主厂房、主变室、尾水管检修闽口室、 尾水调压室、尾水隧道进行网格划分,确定风机的布置位置; 阳〇巧 似根据风机的频率、风速和耗电量确定风机型号;
[0023] (3)根据风机的布置位置、最短取风距离及风带直径,按照通风控制性参数标准, 通过风机静压计算公式和作业面空气流量计算公式确定风机型号;
[0024] 风机运行参数选定
[0025] 根据各风机开度工况下能耗,将风机分为Ξ个开度区间,所述Ξ个开度区间分别 为:0~30化开度区间,30~40化开度区间W及40~50化开度区间。
[00%] 更进一步的技术方案是Ξ维数值计算及初步选项步骤中,施工断面和竖井处网格 进行局部加密,对隧道壁面网格进行加密;尾调通气支桐与尾水调压室连接处网格进行局 部加密;尾水调压室中间区域网格进行加密。
[0027] 更进一步的技术方案是主变室和尾水管检修闽口室共用一台供风机供风,通过风 口调各工作面风量;
[0028] 排风机分别安装在主厂房、主变室、排风竖井排风平桐和尾水管检修闽口室排风 竖井排风平桐内,通过挡风墙密闭;
[0029] 尾水隧道分上下游分别供风,上下游面各布置两台风机,每台风机向两个作业面 供风,通过风口调节各工作面风量;
[0030] 排风机安装在尾水隧道竖井排风平桐内,通过挡风墙密闭;
[0031] 尾水调压室布置两台供风机,每台供风机向两个作业面供风,通过风口调节各工 作面风量;
[0032] 布置两组排风机,安装在尾水调压室通气支桐内,通过挡风墙密闭。
[0033] 更进一步的技术方案是风机运行参数选定步骤中,
[0034] 主厂房、主变室、尾水管检修闽口室、尾水隧道第一层开挖阶段的排风机在40~ 50化开度区间;
[0035] 工作面钻孔作业时,通风机开度为0~30化开度区间;
[0036] 出渣及喷混凝±作业时,通风机开度为30~40化开度区间;
[0037] 爆破散烟作业时,通风机开度为40~50化开度区间。
[0038] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明改善了地下桐室施工期现场工作 面的作业环境,同时较好地控制了能耗,尤其是风机系统的能耗,提高风机的利用率。
【附图说明】
[0039] 图1为本发明一个实施例中尾水隧道布局结构俯视图。
[0040] 图2为本发明一个实施例中主厂房、主变室、尾水管检修闽口的供风布局结构示 意图。
[0041] 图3为本发明一个实施例中主厂房、主变室、尾水管检修闽口的排风布局结构示 意图。
[0042] 图4为本发明一个实施例中主厂房、主变室、尾水管检修闽口的挡风墙结构示意 图。
[0043] 图5为本发明一个实施例中尾水隧道供风布局结构示意图。
[0044] 图6为本发明一个实施例中尾水隧道排风布局结构示意图。
[0045] 图7为本发明一个实施例中尾水隧道挡风墙结构示意图。
[0046] 图8为本发明一个实施例中尾水调压室供风布局结构示意图。
[0047] 图9为本发明一个实施例中尾水调压室排风布局结构示意图。
[0048] 图10为本发明一个实施例中尾水调压室挡风墙结构示意图。
[0049] 图11为本发明一个实施例中尾水调压室排风风机布局结构示意图。
[0050] 图12为本发明一个实施例中引水下平桐供风布局结构示意图。
【具体实施方式】
[0051] 本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥 的特征和/或步骤W外,均可任何方式组合。
[0052] 本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征,除非特别叙 述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加W替换。目P,除非特别叙述,每个特征只 是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0053] 下面结合附图及实施例对本发明的【具体实施方式】进行详细描述。
[0054] 如图1至图12所示,根据本发明的一个实施例,本实施例公开一种地下桐室施工 期通排风风机系统,它包括排风机和送风机;送风机包括:分别设置在主厂房、主变室、尾 水隧道和尾水调压室内的主厂房送风机、主变室送风机、尾水隧道送风机和尾水调压室送 风机;具体的,排风机包括:分别设置在主厂房、主变室、尾水隧道、尾水调压室W及排风隧 道内的主厂房排风机、主变室排风机、尾水隧道排风机、尾水调压室排风机W及排风隧道排 风机。具体的,主变室排风机设置在所述主变室的排风平桐内。尾水隧道排风机设置在尾 水隧道排风竖井顶部。尾水调压室排风机设置在尾水调压室通气桐内。 阳化5] 本实施例还包括挡风墙,排风机通过挡风墙密闭,形成负压强排工作面污染空气。 优选的,挡风墙设置有检修口。
[0056] 根据本发明的另一个实施例,如图1至图12所示,本实施例公开一种地下桐室施 工期通排风风机系统实施方法,具体的,该实施方法包括W下步骤:
[0057] 1、风机选型
[0058] (1)Ξ维数值计算及初步选型
[0059] 对地下桐室群施工通风计算采用是Ξ维数值计算(计算流体力学,即CFD)方法进 行研究。模型采用SIMPLE算法,主厂房的施工断面和竖井处由于有污染空气溢出,该处污 染物浓度梯度较大,且流动也较为复杂,网格进行局部加密,其余网格较为稀疏;由于数值 计算采用端流模型进行计算,对壁面采用壁面函数进行处理,为了保证计算结果的准确度, 对隧道壁面网格进行加密,隧道中屯、网格较为稀疏。主变室、尾水管检修闽口室的网格划分 原则及方法与主厂房相同。
[0060] 对尾水调压室进行网格划分,尾调通气支桐
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