NO324914B1 - Fremgangsmate og system for a tilfore frisk luft til en stuff i en tunnel eller i en gruvegang. - Google Patents

Abstract

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte og et system for å tilføre frisk luft til en stuff (17) i en tunnel (10) eller i en gruvegang, der den friske luften på styrt måte tilføres et punkt (A, B) i tunnelen (10) eller gruvegangen, beliggende i nærhet av selve stuffen (17). Ifølge oppfinnelsen er en ende av en fleksibel slange (19) koplet til nevnte punkt (A) for tilførsel av frisk luft, idet den fleksible slangen (19) er bevegbart opphengt i en skinne (18), vaier eller lignende ved hjelp av egnede opphengningsanordninger (20, 21). Den nevnte fleksible slangen (19) kan trekkes fram og tilbake langs nevnte skinne (18), vaier eller lignende mellom en mer eller mindre tilbaketrukket stilling og en utstrekt stilling der enden på slangen (19) er beliggende nær opp til stuffen (17).

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og et system for å lufte ut farlige gasser og støv fra sprengning i en tunnel eller i en gruvegang, omfattende tilførsel av frisk luft på styrt måte til et punkt inne i tunnelen eller gruvegangen, hvilket punkt er beliggende i en på forhånd fastlagt avstand fra selve sprengningsområdet.

Ved sprengning i tunneler og gruver oppstår det giftige gasser og støv i forbindelse med detonasjonen av eksplosivene som benyttes. De giftige gassene og støvet må følgelig luftes ut før personell kan gis adgang for å hente ut de utsprengte steinmassene og for å fortsette arbeidet med å bore hull, m.m. Den tid det tar før gassen er luftet ut, er tidskritisk for produksjonen og er en fordyrende faktor ved driving av tunneler eller gruvedrift.

Problemet i dag er at de rør som blåser friskluft inn i tunnelen slutter om lag 30-50 meter fra sprengningsområdet. Dette gir en langsom og tidkrevende uttynning av de skadelige gassene. Grunnen til at røret normalt er avsluttet så langt fra sprengningsområdet, er at røret kan skades av stein ved sprengningen, dersom det er avsluttet for nært sprengningsområdet .

Fra US 4,361,079 er det kjent en fremgangsmåte og et system for å tilføre frisk luft til en stuff ved bruk av fleksible, foldbare slanger som er bevegbart opphengt i egnede opphengingsanordninger for å kunne bevege slangen fram og tilbake fra tunnelstuffen.

Fra EP Al 0066000 er det kjent å henge en fleksibel slange opp i en skinne som igjen er festet fortrinnsvis i taket i tunnelen.

Et formål ved oppfinnelsen er å forbedre arbeidsforholdene for mannskapet som arbeider i, eller nært opp til, sprengningsområdet.

Et annet formål med oppfinnelsen er å bidra til å gjøre drivingen av tunneler mer kostnadseffektiv.

Et ytterligere et formål ved oppfinnelsen er å gjøre sprengningsoperasjonen mer effektivt og rasjonelt.

Nok et formål ved foreliggende oppfinnelse er å skaffe fram en løsning der risikoen for å skade eksisterende, installert sikkerhets- og ventilasjonsutstyr i tunnelen i område inne ved stuffen, er redusert og/eller eliminert.

Formålene ved oppfinnelsen oppnås ved en fremgangsmåte og et system som nærmere definert i den karakteriserende del av de selvstendige krav, sett i sammenheng med trekkene som er angitt i de samme kravs innledende del.

Trekkene angitt i de uselvstendige krav vil også bidra til at et eller flere av formålene ved oppfinnelsen oppnås.

Ved løsningen ifølge oppfinnelsen er det mulig raskt og effektivt å fjerne giftige avgasser inne på stuffen, forårsaket av eksplosivene som benyttes ved sprengningen. Derved muliggjøres en mer rasjonell og effektiv drift av tunneldrivingen.

I og med at friskluft mer eller mindre kontinuerlig tilføres stuffen, bedres arbeidsforholdene for mannskapet inne i tunnelen, både under selve boreoperasjonen og etter en sprengning. Dette innebærer at mannskapet ikke utsettes for unødig avgasser og støv fra sprengningsprosessen.

En annen fordel ved foreliggende oppfinnelse består i at det allerede installerte anlegget for fjerning av giftige avgasser og støv og for tilførsel av frisk luft til stuffen, ikke utsettes for særlig risiko for å bli ødelagt av trykket fra eksplosjonen eller steinsprut fra sprengingen.

En foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til figurene, der: figur 1 viser skjematisket et lengdesnitt av den indre enden av en tunnel, utstyrt med et rør for tilførsel av friskluft;

figur 2 viser skjematisk et lengdesnitt gjennom tunnelen vist på figur 1, der en fleksibel slange ifølge oppfinnelsen er hengt opp i mellomrommet mellom lufttilførselsrøret og sprengningsområdet;

figur 3 viser skjematisk et tilsvarende lengdesnitt som vist på figur 2, men der en anordning for tilbakeføring av en fleksibel slange til stuffen er montert mellom tilførsels-punktet og den fleksible slanges ene ende;

figur 4 viser skjematisk en fase rett forut for tilbaketrekking av den fleksible slangen, men forut for sprenging;

figur 5 viser skjematisk fasen etter at slangen er trukket helt tilbake, men forut for sprenging;

figur 6 viser skjematisk fasen umiddelbart etter at eksplosjonen har funnet sted, men før den fleksible slange er strukket helt ut igjen mot sprengningsområdet;

figur 7 viser skjematisk fasen der den fleksible slangen er strukket helt ut og frisk luft tilføres sprengningsområdet for fjerning av farlige gasser og støv; og

figur 8 viser skjematisk et oppriss, delvis i snitt, gjennom anordningen for å slippe løs den fleksible slangen fra en tilbaketrukket stilling forut for sprengning til en stilling der enden av slangen er helt ute ved den nysprengte stuffen.

Figur 1 viser skjematisk den første fasen av etablering av løsningen ifølge oppfinnelsen inne i en tunnel 10. En lufttilførselsledning 11, som eksempelvis strekker seg fra tunnelens 10 utside, er opphengt i taket 12 i tunnelen 10. Ledningen 11 er eksempelvis opphengt i en oppspent vaier eller skinne 13, festet til tunnelens tak ved hjelp av et flertall bolter 14. Ledningen 11 er opphent på vaieren eller skinnen 14 ved hjelp av et flertall kroker 15. Lufttil-førselsledningen 10 ender i et lufttilførselspunkt 16 der luften forlater ledningen 11 og blåses inn i tunnelen 10.

Som en del av foreliggende oppfinnelse er det i taket 12 i tunnelen 12, fra området for lufttilførselspunktet 16 til sprengningsområdet 17, oppspent en vaier eller skinne 18. Vaierens 18 ene ende er eksempelvis innspent i punktet A som også utgjør det indre oppspenningspunktet for vaieren eller skinnen 13 som lufttilførselsledningen 11 er opphengt i. Den motsatte enden av vaieren eller skinnen 18 er oppspent i et punkt B som ligger tett opp til sprengningsområdet 17. Vaieren er ved punktene A,B festet til taket 12 i tunnelen ved hjelp av konvensjonelle bolter eller lignende, eksempelvis bolter som tilsvarer boltene 14.

Figur 2 viser det neste trinnet i etableringen av løsningen ifølge oppfinnelsen. Her er en fleksibel slange 19 strukket ut i hele sin lengde og opphengt i den oppspente vaieren 18 ved hjelp av kroker 20 med trinser 21 festet til krokenes 20 øvre del. Trinsene 21 løper mer eller mindre friksjonsfritt på vaieren eller skinnen 18. Denne detaljen av opphengingen er i vist i forstørret målestokk på figur 2. For å sikre at trinsen 21 ikke sporer av vaieren 18, kan trinsen med fordel være utstyrt med et spor eller lignende.

Figur 3 viser skjematisk et lengdesnitt gjennom tunnelen 10 vist på figur 2, der den fleksible slangen er helt strukket ut. Den eneste vesentlige forskjell i forhold til utførelseseksemplet vist på figur 2, er at det i punkt A, tilslutningspunktet for den fleksible slangen 19 til lufttilførselsledningen 11, er montert inn en spesielt utviklet trommel 22 med innebygd fjærende tilbaketrekk (ikke vist). Et slikt fjærende tilbaketrekk kan eksempelvis være av en type som på mange måter tilsvarende den som benyttes for luftslanger på bensinstasjoner eller i tilknytning til ledningen på en støvsuger. Den ene enden av en vaier 23 er festet til trommelen 22 og strekker seg over en trinse, hjul eller lignende 24, anordnet eksempelvis på kroken ved den frie ende av dem fleksible slangen 19.

Under arbeid i sprengningsområdet, forut for sprengning, er slangen 19 eksempelvis trukket helt slik at frisk luft leveres helt framme ved sprengningsområdet. Denne fasen er vist på figur 3.

Når boringsfasen er ferdig, og rett forut for sprengning, trekkes slangen 19 tilbake, eksempelvis ved hjelp av et tau 25, festet til slangens 19 frie ende. Dette arbeidet kan for eksempel utføres av en operatør i tunnelen. Første del av denne fasen er vist på figur 4, mens figur 5 viser fasen der slangen 19 er trukket helt tilbake i en sammenfoldet stilling i stor avstand fra sprengningsområdet. I denne fasen er vaieren 23 strukket helt ut av trommelen 22, og full fjærkraft virker på trommelen 22. Trommelen 22 er midlertidig låst i denne posisjonen.

Figur 6 viser den første fasen rett etter avfyring av salven. Som antydet på figuren utløses da en stoppmekanisme 26,31,32,33 på trommellegemet 27 og slangen 19 trekkes mot eksplosjonsområdet for umiddelbar tilførsel av frisk luft til dette området. Figur 7 viser den fase der slangen 19 igjen er i fullt utstrukket stilling.

Trommelens 22 fjærkraft kan utløses manuelt ved fjernstyring eller automatisk. Figurene 8 indikerer skjematisk en foretrukket utløsningsmekanisme 26 for automatisk utløsing av fjærkraften.

Figur 8 viser skjematisk et oppriss i forstørret målestokk, delvis i snitt, av en trommel 22. Denne består av et trommellegeme 27 som er roterbart opphengt i en ramme (ikke vist). Vaierens 23 ene ende er som vist fastmontert til trommellegemet 27 ved hjelp av en hvilket som helst egnet festeanordning 28, så som et klammer eller lignende. Trommelen 27 roterer om en sentral aksel 29. Den ene enden på en spiralfjær 30 er festet til akselen 29, mens spiralfjærens motsatte ende er festet til trommellegemets 27 indre flate. Fjærfestene kan være av hvilken som helst egnet type uten at oppfinnelsens idé er fraveket. Innvendig i trommellegemet 27 er det videre anordnet en tannet flate 31 som samvirker med den ene enden til en vinkelformet arm 32, dannet av to ben som danner en vinkel med hverandre. Denne armen 32 er i vinkelen roterbart opplagret på en aksel 33 festet til en endevegg (ikke vist) på trommellegemet 27. På den motsatte enden av den vinkelformede armen 32 er det festet en plate 26 som i alt vesentlig står vinkelrett på den forventede retning til lufttrykket fra eksplosjonen.

Til fjellveggen, 12, i tilknytning til trommelen 22 er det dessuten innfestet et kroklegeme 34 som er beregnet på å samvirke med den vinkelformede armen 32 for midlertidig låsing av denne.

Trommelen fungerer på følgende måte:

Forut for sprengingen trekkes slangen 19 helt tilbake til en sammenfoldet stilling ved enden til lufttilførsels-røret 11. Under denne bevegelsen trekkes vaieren 23 inn i retning II, hvorved trommelen 23 roterer mot urviseren. Vaieren 23 er da opprullet på trommellegemet 27. Som resultat av denne bevegelse blir fjæren 29 spent helt opp. I denne posisjon er den korteste armen på den vinkelformede armen 32 i låsende inngrep med den tannede flaten 31 innvendig i trommellegemet 27.

Når trykket fra eksplosjonen treffer platen 26, forårsaker trykket på platen 26 en rotasjon av armen 32 om akselen 33, slik at denne bringes ut av inngrepet med den tannede flaten 31. Derved frigjøres fjærkraften i den oppspente spiralfjæren 29, og vaieren 23 trekkes i retning I ut av trommelen 27 igjen. Trommelen 27 roterer i denne sammenhengen med urviseren.

For at trommelen 27 skal fortsette å rotere etter at trykket er borte, holdes den lengste delen av den vinkelformede armen 32 fast av kroken 34.

Derved trekkes den fleksible slangen 19 i tilknytning til selve sprengingen automatisk ut i sin fulle lengde i retning mot stuffen.

På denne måten kommer frisk luft helt fram til sprengningsområdet og frisk luft blandes med den giftige avgassen for aktivt å drive denne ut av tunnelen umiddelbart etter sprengningen. Derved kan arbeidet med å fjerne utsprengt masse 27 starte opp tidligere enn ved tidligere løsninger der en måtte vente vesentlig lengre før den giftige gassen var ventilert ut.

En annen vesentlig fordel er at frisk luft tilføres helt fram til sprengningsområdet også i den forberedende fase der hullene bores og støv dannes av boreoperasjonene.

I det viset utførelseseksempel benyttes en utløsnings-mekanisme som utløses av trykket fra eksplosjonen. Det skal imidlertid anføres at utløsningen kan være fjernstyrt uten derved å avvike fra oppfinnelsens ide.

Videre skal det anføres at trommelen 22 kan være av en type der den oppfoldede slange, ved utløsing av den akkumu-lerte fjærkraften, skytes ut mot sprengningsområdet.

En foretrukket løsning ifølge oppfinnelsen er å henge lufttilførselsledningen og den fleksible slangen opp i tunnelens tak. Det skal imidlertid anføres at ledning og slange kan henges opp på veggene i tunnelen uten andre vesentlige modifikasjoner enn at opphengningsanordningene må tilpasses en slik opphengning. Disse modifikasjoner er av en art som vil være åpenbare for en fagmann på området.

Claims (12)

1. Fremgangsmåte for å tilføre frisk luft til en stuff (17) i en tunnel (10) eller i en gruvegang, der friskluften på styrt måte tilføres et punkt (A,B) inne i tunnelen (10) eller gruvegangen, beliggende i nærhet av selve stuffen (17), idet luften tilføres gjennom en fastmontert slange (11) og en ved dennes endepunkt (A) inne i tunnelen (10) tilkoplet fleksibel, sammenfoldbar, forlengbar slange (19) bevegbart opphengt på en skinne (18), vaier eller lignende som eksempelvis er festet til å en vegg eller i taket i tunnelen (10) ved hjelp av egnede opphengningsanordninger (20,21), og der den forlengbare slange (19) strekker seg fra tilkoplingspunktet (A) til stuffen (17), karakterisert ved at den nevnte fleksible slange (19) trekkes tilbake langs nevnte skinne (18), vaier eller lignende til en mer eller mindre tilbaketrukket stilling ved tilkoplingspunktet (A) forut for sprengningen, hvoretter slangen (19) strekkes ut igjen til stuffen (17) ved fullført sprengning.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der slangen (19) trekkes ut til stuffen (17) etter fullført sprenging ved hjelp av en fjærmekanisme (30), eller lignende, anordnet i området for slangens (19) tilknytningspunkt (A).

3. Fremgangsmåte i følge krav 2, der slangen (19) frigjøres fra en tilbaketrukket posisjon skjer ved hjelp av en utløsningsmekanisme (26,31,32,33) som løses ut ved hjelp av lufttrykket dannet av en eksplosjon fremme ved stuffen (17).

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2, der utløsningen av fjær-mekanismen (30) fjernstyres.

5. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-4, der luft tilføres kontinuerlig til stuffen (17) gjennom slangen (19).

6. System for å tilføre frisk luft til en stuff i en tunnel

(10) eller gruvegang, der friskluften på styrt måte tilføres et punkt (A,B) i tunnelen (10) eller gruvegangen, beliggende i nærheten av selve stuffen (17), omfattende en fastmontert slange (11) og en ved dennes endepunkt (A) inne i tunnelen (10) tilkoplet en fleksibel, sammenfoldbar, forlengbar slange (19) som er bevegbart opphengt på en skinne (18), vaier eller lignende, eksempelvis festet til å en vegg eller i taket i tunnelen (10) ved hjelp av egnede opphengningsanordninger (20,21), og som strekker seg fra tilkoplingspunktet (A) til stuffen (17), karakterisert ved at den sammenfoldbare, fleksible slangen (19) er konfigurert for å trekkes tilbake mot tilkoplingspunktet (A) forut for selve sprengningen for deretter å kunne bli trukket ut igjen mot stuffen (17) umiddelbart etter en sprengning.

7. System ifølge krav 6, der slangen (19) er opphengt på trinser (21) for å redusere friksjonen mellom slangen (19) og vaieren (18), skinnen eller lignende.

8. System ifølge krav 6 eller 7, der en andre vaier (23) eller lignende, som ved sin ene ende er festet til slangens (19) frie ende (B) løper over en trinse (24) eller lignende, anordnet i sprengningsområdet (17), og som strekker seg tilbake til slangens (19) tilkoplingspunkt (A) på lufttil-førselsrøret (11), idet vaieren (23) andre ende er uttrekkbart lagret på en fjærbelastet trommel (22).

9. System ifølge krav 8, der trommelen (22) er av en type der fjærkraften er oppspent til maksimale fjærkraft når slangen (19) er trukket helt tilbake og som ved utløsning vil trekke slangen ut mot stuffen (17).

10. System ifølge krav 9, der trommelen (22) er utstyrt med en utløsningsmekanisme (26,32,33).

11. System ifølge krav 10, der utløsningsmekanismen (26,32,33) blir utløst av trykket fra en sprengning.

12. System ifølge krav 11, der utløsermekanismen (2 6,32,33) er konfigurert slik at utløsningen skjer ved fjernstyring.