CN104806281B - 基于斜井通风的长隧道洞内高压供气系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于斜井通风的长隧道洞内高压供气系统，包括位于洞外的通风机、位于隧道内的蓄风房及空压机站。洞外通风机经由斜井风带向蓄风房供给新鲜空气，蓄风房内设置2台通风机向主攻方向和副攻方向分别供给新鲜空气，通过一副风带向空压机站供给新鲜空气，通过射流风机引导污浊空气方向自斜井排出洞外；隧道主攻方向设置空压机站，空压机站内设置多台空压机，并联后通过高压风管向作业面施工设备提供高压动力空气。

Description

基于斜井通风的长隧道洞内高压供气系统
技术领域
本发明涉及一种隧道施工中利用斜井通风实现洞内高压供气的装置。
背景技术
施工通风及高压供气是长隧道施工的重要配套工艺，通风顺畅与否直接影响施工人员身体健康，高压空气的供给影响着掘进的资源配置，在长隧道施工中，这两个问题一直是制约施工进展的重大难题。常用的施工方法是，在洞外设置固定的空压机站和通风机，通过压入方式向作业面供给新鲜空气及高压空气。虽然能够解决施工中的问题，但仍存在较多的弊端。
远距离压入方式供气，因管道摩阻及管道漏风因素的影响，作业面施工装备所需气量、气压会明显小于洞外空压设备供给量，为保障施工的正常进行，需要采用功率较大的空压设备以克服沿途的压力损失。对于出口气压固定的空压机来说，为克服沿途损失，需要采用大直径的高压管道和数量较多的设备并联。无论采用大功率设备还是大直径管道，均会造成能源及材料的大量使用，增加施工成本投入。
目前，改进的办法是通过在洞内安装空压机以降低管道长度所带来的长距离损耗，以期减少高压管道及辅助设备的投入，但由于隧道纵深的环境较差，新鲜空气补充不足，导致空压机所产生的高压气体质量明显下降，且运行热量无法及时散出，因而使得气动设备不能连续正常工作，故障率增加，影响施工进程，故在洞内建空压机站一直被许多施工作业人员所诟病。
发明内容
本发明的目的是提供一种既能解决洞内空压机站供气质量、又能同时解决长隧道施工纵深洞内空气污浊影响施工人员身体健康的远距离通风及供气的综合装置。
为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：
一种基于斜井通风的长隧道洞内高压供气系统，包括设置在隧道主攻方向一侧壁隧道轮廓线外的空压机站，其中的空压机通过沿隧道该侧壁纵向布置的高压风管向作业面供给压缩空气；其特征在于，所述隧道主攻方向与反方向的副攻方向之间开有一斜井连通隧道，斜井洞口外设一洞外通风机，其与斜井中的斜井风带相连，该斜井风带横向穿过隧道，伸入至相对空压机站的隧道另一侧壁轮廓线外的一个封闭的蓄风房中，斜井内还设置有引导隧道内污浊空气排出斜井洞外的多台射流风机；所述蓄风房内至少设两台洞内通风机，分别通过沿隧道蓄风房一侧壁纵向布置的相背的主洞风带向隧道内提供相向的主攻方向和副攻方向的新鲜空气；其中一个主洞风带连通一个横穿隧道后伸入至空压机站中的副风带，向空压机站供给冷空气。
上述方案中，所述洞外通风机为一至二台，斜井风带数量与洞外通风机数量一致。
所述蓄风房内设置独立的变压器供洞内通风机运行。所述空压机站内设置独立的变压器供空压机运行。
所述空压机站为隧道轮廓线外的辅助洞室，与隧道间不封闭。
在靠近空压机站的隧道侧壁设置一台射流风机。
相比现有技术，本发明的优点是：
1、新鲜空气分段供风，降低通风机功率，节约电能消耗。
2、空压机站内连续通有新鲜冷空气，结合站外隧道侧壁的射流风机，保障循环风能可显著降低运行空压机的温度，使空压机输出稳定的压缩空气，降低了气动施工机械的故障率。
3、在主攻方向和副攻方向进度不一的情况下，通过射流风机引导风向，消除了长端的负压，保证了污浊空气的及时排出。
附图说明
图1为本发明的布置示意图。
图1中：1、斜井洞口；2、通风机；3、斜井风带；4、蓄风房；5、洞内通风机；6、主洞风带；7、副风带；8、空压机站；9、变压器；10、空压机；11、高压风管；12、新鲜空气；13、污浊空气；14、射流风机；15、主攻方向；16、副攻方向；17、斜井。
具体实施方式
参考图1，本发明包括位于斜井洞口1外的洞外通风机2、位于隧道内的蓄风房4及空压机站8；蓄风房和空压机站均为隧道的扩大断面，即在隧道轮廓线以外所形成的一个独立空间，其中蓄风房为密闭的。洞外通风机2与斜井17中的斜井风带3相连，斜井风带横向穿过隧道伸入蓄风房中，向蓄风房提供新鲜空气；斜井17内设置多台射流风机14，通过射流风机引导隧道内的污浊空气13自斜井排出洞外。蓄风房内设置变压器9供洞内通风机5运行，洞内通风机设置2台，分别通过相背的主洞风带6向隧道内提供相向的主攻方向15和副攻方向16的新鲜空气12。其中一个主洞风带连通一个横穿隧道后伸入至空压机站8中的副风带7，向空压机站供给新鲜空气；最好在靠近空压机站8的隧道侧壁设置1台射流风机14可给空压机站制造循环风能。洞外通风机为1台或2台，斜井风带3的数量与洞外通风机数量一致。
空压机站8设置在隧道主洞主攻方向15相对蓄风房的一侧，空压机站为隧道轮廓线外的辅助洞室，为开放型。空压机站内设置独立的变压器9供多台空压机10运行；多台空压机10并联后通过高压风管11向作业面供给高压空气。主洞风带6与高压风管11沿隧道侧壁纵向布置，并分设在隧道横向两侧。高压风管可用钢管敷设，风带3、6、7可用软管敷设。

Claims (5)

1.一种基于斜井通风的长隧道洞内高压供气系统，包括设置在隧道主攻方向(15)一侧壁隧道轮廓线外的空压机站，其中的空压机通过沿隧道该侧壁纵向布置的高压风管向作业面供给压缩空气；其特征在于，所述隧道主攻方向(15)与反方向的副攻方向(16)之间开有一斜井(17)连通隧道，斜井(17)洞口外设一洞外通风机，其与斜井中的斜井风带相连，该斜井风带横向穿过隧道，伸入至相对空压机站的隧道另一侧壁轮廓线外的一个封闭的蓄风房中，斜井(17)内还设置有引导隧道内污浊空气排出斜井洞外的多台射流风机；所述蓄风房内至少设两台洞内通风机，分别通过沿隧道蓄风房一侧壁纵向布置的相背的主洞风带向隧道内提供相向的主攻方向(15)和副攻方向(16)的新鲜空气；其中一个主洞风带连通一个横穿隧道后伸入至空压机站中的副风带，向空压机站供给冷空气；
所述空压机站为隧道轮廓线外的辅助洞室，与隧道间不封闭。
2.如权利要求1所述的基于斜井通风的长隧道洞内高压供气系统，其特征在于，所述洞外通风机为一至二台，斜井风带数量与洞外通风机数量一致。
3.如权利要求1所述的基于斜井通风的长隧道洞内高压供气系统，其特征在于，在靠近空压机站的隧道侧壁设置一台射流风机。
4.如权利要求1所述的基于斜井通风的长隧道洞内高压供气系统，其特征在于，所述蓄风房内设置独立的变压器供洞内通风机运行。
5.如权利要求1所述的基于斜井通风的长隧道洞内高压供气系统，其特征在于，所述空压机站内设置独立的变压器供空压机运行。
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