20. Естественная вентиляция горных транспортных тоннелей.

Для обеспечения нормальных условий труда необходима постоянная подача свежего наружного воздуха, уменьшающая влажность воздуха, снижающая концентрацию вредных примесей до допустимых пределов и поддерживающая температуру.

Вентиляция бывает:

- естественная (ветровой напор, барометрический напор, поршневой эффект от состава, температурный напор);

Ветровой напор возникает при расположение тоннеля под малым углом к направлению ветра.

Барометрический напор возникает в длинных перевальных тоннелях, пересекающих высокие хребты.

Температурный напор возникает при наличии разности высот порталов тоннеля и температур наружного и тоннельного воздуха.

- искусственная с мех. побуждением (продольная, поперечная, полупоперечная);

Выбор вентиляции зависит от длины тоннеля, рода применяемой тяги и транспортных средств. Естественное проветривание допуска­ется в железнодорожных тоннелях дли­ной до 300 м при тепловозной тяге и до 1000 м при электрической тяге, а также в автодорожных тоннелях длиной до 150 м.

Естественная вентиляция зависит от факторов, которые не являются достаточно устойчивыми и могут действовать с различными знаками, нейтрализуя друг друга. Наиболее надежным является тепловой напор, но и он изменяется в связи с сезонными колебаниями разности температур наружного и тоннельного воздуха. Поэтому в течение года неизбежны периоды, когда естественная тяга воздуха недостаточна и может требоваться применение искусственной вентиляции. Особое значение для естественного проветривания имеет влияние поршневого эффекта проходящих через тоннель транспортных единиц. В благоприятных условиях поршневой эффект может создать достаточную для проветривания тоннеля скорость воздушного потока, а в неблагоприятных условиях — уравновесить естественную тягу или изменить направление движения воздуха на обратное.

В железнодорожных тоннелях поршневой эффект особенно заметен, так как поезд занимает большую часть сечения однопутного тоннеля и имеет длину, соизмеримую с длиной тоннеля. При движении поезда в тоннеле создается избыточное давление воздуха перед локомотивом и разрежение за последним вагоном. Эти факторы способствуют преодолению сопротивления тоннеля как воздуховода и создают напор, обеспечивающий перемещение воздуха в тоннеле.

21. Искусственная вентиляция тоннелей. Схемы вентиляции, их характеристики, условия применения.

Продольная вентиляция.

Воздуховодом служит тоннель, вдоль которого перемещается воздух.

Существует следующие схемы продольной вентиляции:

- схема с вентиляционными шахтами;

Для вент. шахт чаще всего используют стволы строительных шахт, заложенных с целью открытия доп. Забоев и ускорения строительства. Скорость движения воздуха по тоннелю не должна превышать 6м\с. Скорость движения воздуха в стволе не более 12 м\с. При наличии нескольких шахтных стволов следует чередовать стволы с притоком и вытяжкой воздуха, располагая их так, чтобы примыкающие к шахте участки тоннеля имели по возможности одинаковые сопротивления

- схема с портальной установкой и закрытием выхода из тоннеля;

Т.к. в некоторых случаях расположение шахт невозможно или очень дорого, то применяют вент. установки, размещаемые у порталов. Вентиляция тоннеля осуществляется следующим образом. При входе поезда в тоннель закрывается занавес у про­тивоположного портала и воздух нагне­тается навстречу поезду. При этом воз­дух в тоннеле приводится в движение и вредные газы удаляются через входной портал. Эффективность проветривания усиливается, если за поездом, вошедшим в тоннель, опускается занавес и венти­ляционная установка входного портала начинает работать на вытяжку. Ревер­сивность установок позволяет изменять направление движения воздуха.

- схема с портальной установкой и открытыми входами (система Саккардо);

При интенсивном движении, требующем постоянно открытых входов, у порталов устраивают вентиляционные установки, вдувающие воздух в тоннель с большой скоростью через охватывающую сече­ние тоннеля узкую щель, расположен­ную под острым углом к его оси. При этом воздух в тоннеле приводится в движение за счет скоростного напора и одновременно через ближайший портал подсасывается свежий воздух.

«-» всех продольных систем:

- большая скорость воздуха в тоннеле; - неравномерность концентрации вредных газов по длине тоннеля; - зависимость от направления движения транспорта.

Поэтому в основном применяется в ж\д, в а\д очень редко. В а\д (L<=1км) продольная система может быть предложена в качестве струйной:

Под сводом или нишах устраивают размещают осевые вентиляторы. Расстояние м\у группами вентиляторов по длине тоннеля: (12-13)D, где D=4F\P – гидравлический диаметр сечения тоннеля площадью F, имеющего периметр Р.

«+»: - экономичность; - меньшее поперечное сечение; - автоматическая система включения с анализаторами; - уменьшаются эксплуатационные расходы.

«-»: - шум.