[发明专利]地下洞室施工期通排风风机系统及其实施方法

说明书

技术领域

本发明涉及特大型水电站地下洞室施工期通风散烟领域，具体涉及一种地下洞室施工期通排风风机系统及其实施方法。

背景技术

通过调研猴子岩水电站、溪洛渡水电站、向家坝水电站等大型水电站地下洞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洞现场试验发现，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以下几个问题：

(1)地下洞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。

(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以及自然通风与相邻工作面的统筹考虑，各洞室内气流极不稳定。

(3)通、排风能力与洞室开挖需求不匹配。

(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。

(5)施工通道和通风通道没有进行系统的研究。

(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。

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

本发明克服了现有技术的不足，提供一种地下洞室施工期通排风风机系统及其实施方法。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种地下洞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、尾水调压室以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、尾水调压室排风机以及排风隧道排风机。

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洞内。

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。

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洞内。

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。

更进一步的技术方案是挡风墙设置有检修门。

更进一步的技术方案是提供一种地下洞室施工期通排风风机系统实施方法，所述的实施方法包括以下步骤：

风机选型

(1)三维数值计算及初步选项

对地下洞室施工通风采用三维数值计算，对主厂房、主变室、尾水管检修闸门室、尾水调压室、尾水隧道进行网格划分，确定风机的布置位置；

(2)根据风机的频率、风速和耗电量确定风机型号；

(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；

风机运行参数选定

根据各风机开度工况下能耗，将风机分为三个开度区间，所述三个开度区间分别为：0～30Hz开度区间，30～40Hz开度区间以及40～50Hz开度区间。

更进一步的技术方案是三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；尾调通气支洞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。

更进一步的技术方案是主变室和尾水管检修闸门室共用一台供风机供风，通过风门调各工作面风量；

排风机分别安装在主厂房、主变室、排风竖井排风平洞和尾水管检修闸门室排风竖井排风平洞内，通过挡风墙密闭；

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，通过风门调节各工作面风量；

排风机安装在尾水隧道竖井排风平洞内，通过挡风墙密闭；

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，通过风门调节各工作面风量；

布置两组排风机，安装在尾水调压室通气支洞内，通过挡风墙密闭。

更进一步的技术方案是风机运行参数选定步骤中，

主厂房、主变室、尾水管检修闸门室、尾水隧道第一层开挖阶段的排风机在40～50Hz开度区间；

工作面钻孔作业时，通风机开度为0～30Hz开度区间；