风管配置、延伸与管理技巧

1)风管直径的选择

风管直径的选择要同时考虑风管内风速和隧道断面(包括二衬台车、作业台车等)的通过能力。 其主要依据是送风量与通风距离,送风量大、通风距离长,风管直径就应增加,除此之外,还要考虑隧道断面大小及安装难度。 除了考虑技术上可行外,还要考虑在经济上是否合理。 风管直径小,成本低,但耗电量较大;风管直径大,成本高,但单机送风距离长,耗电量少。

本着经济、合理的原则,配风管直径计算式如下:

式中　D——计算风管直径,m;

Q修——修正后的洞内所需风量;

V许——风管内风速上限,取20 m/s。

(1)风管内风速

风管内风速过大,不仅导致过大通风阻力,而且因风压高风管漏风量增大,影响有效风量。 风管内风速一般不宜超过20 m/s。

(2)风管直径

风管直径要考虑隧道车辆通行,一般风管通风时车辆与风管间距不得小于0.3 m;在设计二衬台车、作业台车时,应考虑二衬台车风管穿过空间及作业台车后移(爆破时)不影响风管正常通风。

2)风管数量配置

对高瓦斯工区、瓦斯突出工区的正洞施工的通风要求:建议采用双风管配置,当移动二衬台车、延接主风管不得不停止主风机运行时,启动备用风机与备用风管,以保证洞内连续通风。 高瓦斯工区的平导施工,在条件具备的情况下,也可采用双风管配置。 低瓦斯工区可采用单风管配置。

3)主、备风机与风管的连接

单风管配置的作业面,为保证10 min 内完成主、备风机之间的切换,应采用三叉风管,实现风管与主、备风机之间的连接,当主风机运行时,备用风机不得有漏风现象,同样,当备用风机运行时,主风机不得有漏风现象。

4)风管的吊挂、延接、修补与更换(www.xing528.com)

风管的吊挂位置可根据隧道断面尺寸、风管直径及洞内运输设备的尺寸予以确定,必须保证最大尺寸洞内运输设备能安全通过,且预留不小于0.3 m 的安全间距。 一般在通风方案编制时即考虑风管直径及吊挂位置。

风管吊挂每5 ~10 m 安装一个膨胀螺栓,将钢丝绳或双股8 号铁丝固定在膨胀螺栓上,用紧线器张紧,以吊挂风管后不下垂为原则。 风管吊挂在拉线下。

风管应及时延接,以保证风管出口到掌子面距离不超过相关规范及通风专项方案规定(《铁路瓦斯隧道技术规范》(TB 10120—2019)规定不超过15 m)。

风管出现破损时,应根据坏损尺寸采用合适的方式进行修补。 一般情况下,破损尺寸不超过0.2 m 时,可直接采用风管胶和风管布进行粘补;破损尺寸超过0.2 m 时,可先对破损口进行缝合,再采用风管胶和风管布进行粘补,以保证修补后不漏风且具有足够的强度。

风管破损严重,无法修补或修补不经济时,应予以更换。

5)风管对通风效果的影响因素分析

除风机性能因素外,风管对通风效果的影响因素包括以下几个方面:

①风管直径,直接影响通风阻力,通风阻力与风管直径呈负5 次方关系。

②风管内壁光滑度,影响通风摩擦阻力系数从而影响风阻特性曲线。

③风管接头漏风,接链及针眼漏风。

④风管漏风,因材质本身存在的孔隙导致漏风。

⑤风管变径,过弯道,局部通风阻力。

⑥风管破口,导致漏风,越靠近风机端风压越大,漏风越大。

⑦风管出口至掌子面距离,影响掌子面有效风量。