[發明專利]基于斜井通風的長隧道洞內高壓供氣系統

有效

• 申請號: 201510096545.1
• 申請日: 2015-03-04
• 公開（公告）號: CN104806281B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 陳進明
• 申請（專利權）人: 中鐵十七局集團第二工程有限公司
• 主分類號: E21F1/08
• 分類號: E21F1/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 朱海臨

技術領域

本發明涉及一種隧道施工中利用斜井通風實現洞內高壓供氣的裝置。

背景技術

施工通風及高壓供氣是長隧道施工的重要配套工藝，通風順暢與否直接影響施工人員身體健康，高壓空氣的供給影響著掘進的資源配置，在長隧道施工中，這兩個問題一直是制約施工進展的重大難題。常用的施工方法是，在洞外設置固定的空壓機站和通風機，通過壓入方式向作業面供給新鮮空氣及高壓空氣。雖然能夠解決施工中的問題，但仍存在較多的弊端。

遠距離壓入方式供氣，因管道摩阻及管道漏風因素的影響，作業面施工裝備所需氣量、氣壓會明顯小于洞外空壓設備供給量，為保障施工的正常進行，需要采用功率較大的空壓設備以克服沿途的壓力損失。對于出口氣壓固定的空壓機來說，為克服沿途損失，需要采用大直徑的高壓管道和數量較多的設備并聯。無論采用大功率設備還是大直徑管道，均會造成能源及材料的大量使用，增加施工成本投入。

目前，改進的辦法是通過在洞內安裝空壓機以降低管道長度所帶來的長距離損耗，以期減少高壓管道及輔助設備的投入，但由于隧道縱深的環境較差，新鮮空氣補充不足，導致空壓機所產生的高壓氣體質量明顯下降，且運行熱量無法及時散出，因而使得氣動設備不能連續正常工作，故障率增加，影響施工進程，故在洞內建空壓機站一直被許多施工作業人員所詬病。

發明內容

本發明的目的是提供一種既能解決洞內空壓機站供氣質量、又能同時解決長隧道施工縱深洞內空氣污濁影響施工人員身體健康的遠距離通風及供氣的綜合裝置。

為達到以上目的，本發明是采取如下技術方案予以實現的：

一種基于斜井通風的長隧道洞內高壓供氣系統，包括設置在隧道主攻方向一側壁隧道輪廓線外的空壓機站，其中的空壓機通過沿隧道該側壁縱向布置的高壓風管向作業面供給壓縮空氣；其特征在于，所述隧道主攻方向與反方向的副攻方向之間開有一斜井連通隧道，斜井洞口外設一洞外通風機，其與斜井中的斜井風帶相連，該斜井風帶橫向穿過隧道，伸入至相對空壓機站的隧道另一側壁輪廓線外的一個封閉的蓄風房中，斜井內還設置有引導隧道內污濁空氣排出斜井洞外的多臺射流風機；所述蓄風房內至少設兩臺洞內通風機，分別通過沿隧道蓄風房一側壁縱向布置的相背的主洞風帶向隧道內提供相向的主攻方向和副攻方向的新鮮空氣；所述其中一個主洞風帶連通一個橫穿隧道后伸入至空壓機站中的副風帶，向空壓機站供給冷空氣。

上述方案中，所述洞外通風機為一至二臺，斜井風帶數量與洞外通風機數量一致。

所述蓄風房內設置獨立的變壓器供洞內通風機運行。所述空壓機站內設置獨立的變壓器供空壓機運行。

所述空壓機站為隧道輪廓線外的輔助洞室，與隧道間不封閉。

在靠近空壓機站的隧道側壁設置一臺射流風機。

相比現有技術，本發明的優點是：

1、新鮮空氣分段供風，降低通風機功率，節約電能消耗。

2、空壓機站內連續通有新鮮冷空氣，結合站外隧道側壁的射流風機，保障循環風能可顯著降低運行空壓機的溫度，使空壓機輸出穩定的壓縮空氣，降低了氣動施工機械的故障率。

3、在主攻方向和副攻方向進度不一的情況下，通過射流風機引導風向，消除了長端的負壓，保證了污濁空氣的及時排出。

附圖說明

圖1為本發明的布置示意圖。

圖1中：1、斜井洞口；2、通風機；3、斜井風帶；4、蓄風房；5、洞內通風機；6、主洞風帶；7、副風帶；8、空壓機站；9、變壓器；10、空壓機；11、高壓風管；12、新鮮空氣；13、污濁空氣；14、射流風機。

具體實施方式

參考圖1，本發明包括位于斜井洞口1外的洞外通風機2、位于隧道內的蓄風房4及空壓機站8；蓄風房和空壓機站均為隧道的擴大斷面，即在隧道輪廓線以外所形成的一個獨立空間，其中蓄風房為密閉的。洞外通風機2與斜井中的斜井風帶3相連，斜井風帶橫向穿過隧道伸入蓄風房中，向蓄風房提供新鮮空氣；斜井內設置多臺射流風機14，通過射流風機引導隧道內的污濁空氣13自斜井排出洞外。蓄風房內設置變壓器9供洞內通風機5運行，洞內通風機設置2臺，分別通過相背的主洞風帶6向隧道內提供相向的主攻方向和副攻方向的新鮮空氣12。其中一個主洞風帶連通一個橫穿隧道后伸入至空壓機站8中的副風帶7，向空壓機站供給新鮮空氣；最好在靠近空壓機站8的隧道側壁設置1臺射流風機14可給空壓機站制造循環風能。洞外通風機為1臺或2臺，斜井風帶3的數量與洞外通風機數量一致。

空壓機站8設置在隧道主洞主攻方向相對蓄風房的一側，空壓機站為隧道輪廓線外的輔助洞室，為開放型。空壓機站內設置獨立的變壓器9供多臺空壓機10運行；多臺空壓機10并聯后通過高壓風管11向作業面供給高壓空氣。主洞風帶6與高壓風管11沿隧道側壁縱向布置，并分設在隧道橫向兩側。高壓風管可用鋼管敷設，風帶3、6、7可用軟管敷設。