[發(fā)明專利]長大隧道通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量的分配控制裝置及其分配控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310296043.4
• 申請日: 2013-07-16
• 公開（公告）號: CN103422875A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方勇;彭佩;趙子成;曹禮聰;符亞鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: E21F1/00
• 分類號: E21F1/00
• 代理公司: 成都博通專利事務(wù)所 51208
• 代理人: 陳樹明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種長大隧道通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量分配系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

由于隧道結(jié)構(gòu)的封閉性，隧道施工過程中機(jī)械作業(yè)產(chǎn)生的尾氣、爆破產(chǎn)生的硝煙、地層溢出的有毒有害氣體等將會在隧道內(nèi)積聚，威脅作業(yè)人員健康和施工安全。為改善公路隧道施工作業(yè)環(huán)境，保障施工人員的健康，必須采取適當(dāng)?shù)耐L(fēng)措施。特別是對于有瓦斯、H₂S等有毒有害氣體存在的特殊危險隧道，必須要保證充足的通風(fēng)量及風(fēng)速，稀釋沖淡有毒有害氣體。

作為預(yù)防和治理瓦斯隧道施工中瓦斯災(zāi)害、實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的基本手段，施工通風(fēng)主要包括壓入式通風(fēng)和巷道式通風(fēng)。其中巷道式通風(fēng)是指在隧道開設(shè)平行的導(dǎo)坑（平導(dǎo)）或在雙洞隧道的施工時，通過在兩個巷道布置相互配合的通風(fēng)裝置實(shí)現(xiàn)較好的通風(fēng)。

長大隧道施工到一定階段，為提高工作效率，可先使平導(dǎo)或副隧道的貫穿深度超過正隧道，通過平導(dǎo)或副隧道前端的橫通道在正隧道掌子面的前方增加一個開挖掌子面，即正隧道中出現(xiàn)前、后兩個掌子面，前、后兩個工作區(qū)間同時進(jìn)行掘進(jìn)開挖作業(yè)。這種正隧道有兩個掌子面的長大隧道施工對通風(fēng)的要求更高，目前采用以下的巷道式通風(fēng)方法進(jìn)行通風(fēng)：

在平導(dǎo)或副隧道洞口設(shè)置通風(fēng)機(jī)，與通風(fēng)機(jī)連接的通風(fēng)管的出風(fēng)口設(shè)在平導(dǎo)或副隧道的掌子面附近，新鮮空氣從洞外經(jīng)通風(fēng)機(jī)、通風(fēng)管送到平導(dǎo)或副隧道掌子面，稀釋污染物，污濁空氣則經(jīng)由最靠近掌子面的橫通道流入正隧道；同時，在平導(dǎo)或副隧道洞口設(shè)置另一通風(fēng)機(jī)，與該通風(fēng)機(jī)連接的通風(fēng)管通過三通接頭分成前、后兩個支管，前支管穿過最靠近前掌子面的橫通道到達(dá)正隧道的前掌子面附近，后支管穿過最靠近后掌子面的橫通道到達(dá)正隧道的后掌子面附近；新鮮空氣從洞外經(jīng)通風(fēng)管的前、后支管分別送到正隧道的前、后掌子面，稀釋污染物；并在正隧道的洞口設(shè)置抽出式風(fēng)機(jī)，將正隧道內(nèi)經(jīng)稀釋的污濁空氣通過正隧道向洞外排出。

以上的通風(fēng)方法存在的問題是：前、后掌子面的送風(fēng)量固定，而前、后掌子面需風(fēng)量卻不盡相同，并不斷變化，導(dǎo)致或者無法同時保證兩個掌子面的通風(fēng)效果，或者造成能量浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的是提供一種長大隧道通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量分配控制裝置，該裝置能根據(jù)正隧道前、后掌子面的污染狀況，自動調(diào)節(jié)控制送往前、后掌子面的通風(fēng)量，既能同時保證兩個掌子面的通風(fēng)效果，通風(fēng)效果好；又避免了能量的浪費(fèi)。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其第一目的所采用的技術(shù)方案是，一種長大隧道通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量分配控制裝置，包括在平導(dǎo)或副隧道洞口設(shè)置通風(fēng)機(jī)，與通風(fēng)機(jī)連接的通風(fēng)管通過三通接頭分成前支管、后支管；前支管穿過最靠近正隧道的前掌子面的橫通道到達(dá)前掌子面附近，后支管穿過最靠近正隧道的后掌子面的橫通道到達(dá)后掌子面附近；其特征在于：

所述的前支管上設(shè)置有前電磁閥、后支管上設(shè)置有后電磁閥；前電磁閥、后電磁閥均與控制處理中心電連接；所述的通風(fēng)機(jī)也與控制處理中心電連接；

前掌子面附近設(shè)置有與控制處理中心電連接的前瓦斯?jié)舛葯z測儀、前粉塵濃度檢測儀、前一氧化碳濃度檢測儀及前硫化氫濃度檢測儀；

后掌子面附近設(shè)置有與控制處理中心電連接的后瓦斯?jié)舛葯z測儀、后粉塵濃度檢測儀、后一氧化碳濃度檢測儀及后硫化氫濃度檢測儀。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

該裝置能通過前、后掌子面設(shè)置的瓦斯、粉塵、一氧化碳、硫化氫四種濃度檢測儀分別測出正隧道前、后掌子面的四種污染物的污染狀況，并由控制處理中心進(jìn)行計(jì)算處理、進(jìn)而自動調(diào)節(jié)控制與分配送往前、后掌子面的通風(fēng)量，既能同時保證兩個掌子面的通風(fēng)效果，通風(fēng)效果好；避免了靠加大風(fēng)機(jī)風(fēng)量來保證兩個掌子面通風(fēng)效果而造成的能量的浪費(fèi)。

本發(fā)明的第二目的是提供一種使用上述的長大隧道通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量的分配控制裝置進(jìn)行風(fēng)量分配控制的方法，該方法能快捷、準(zhǔn)確的根據(jù)正隧道前、后掌子面的污染狀況，自動調(diào)節(jié)控制送往前、后掌子面的通風(fēng)量，既能同時保證兩個掌子面的通風(fēng)效果，通風(fēng)效果好；又避免了能量的浪費(fèi)。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其第二目的所采用的技術(shù)方案是，一種使用權(quán)利要求1所述的長大隧道通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量分配控制裝置進(jìn)行風(fēng)量分配控制的方法，其步驟是：

（1）、污染狀態(tài)的檢測

控制處理中心實(shí)時采集前掌子面的污染物濃度：前瓦斯?jié)舛葯z測儀測出的前掌子面瓦斯?jié)舛萔W1，前粉塵濃度檢測儀測出的前掌子面粉塵濃度VD1，前一氧化碳濃度檢測儀測出的前掌子面一氧化碳濃度VY1，前硫化氫濃度檢測儀測出的前掌子面硫化氫濃度VL1；