طراحی سیستم تهویه تونل ها در مرحله حفاری

به طور کلی مراحل طراحی سیستم تهویه تونل ها در مرحله حفاری را می توان به شرح ذیل رده بندی کرد:

1.      انتخاب روش تهویه

2.      محاسبه مقدار هوای لازم

3.      محاسبه نشت هوا

4.      محاسبه افت فشار در طول لوله

5.      انتخاب بادبزن یا بادبزن ها

 

1-1-انتخاب روش تهویه

با توجه به سیستمی که برای حفر تونل ها در نظر گرفته شده و با توجه به مزایا و معایب روش های مختلف و همچنین امکانات موجود می توان روش مناسب را انتخاب کرد.

1-2-مقدار هوای لازم

شدت جریان هوای لازم برای تهویه جبهه کار تونل بر  اساس موارد ذیل به صورت جداگانه محاسبه می گردد:

-          حداکثر تعداد نفرات

-          هوای لازم برای برطرف کردن آلودگی های حاصل از ماشین آلاتی که در تونل کار می کنند.

-          هوای لازم برای رقیق کردن گازهای حاصل از آتشباری

-          هوای لازم برای برطرف کردن گرد و غبار

-          هوای لازم بر اساس حداقل سرعت هوا

-          هوای لازم برای رقیق کردن گاز زغال و گرد زغال در تونلهای معدنی

 

1-3- نشت هوا

لوله تهویه معمولاً از ورق های فلزی و یا قطعات پارچه ساخته می شود و هر چقدر هم که در ساخت اینα لوله ها دقت شود، مقداری از هوا از میان درزهای لوله به خارج نشت خواهد کرد. محل اتصال قطعات مختلف لوله تهویه نیز از جمله نقاط ضعف آن است و مقدار قابل توجهی هوا را به هدر می زدهد. نشت هوا در لوله های تهویه، بسته به نوع اتصالات، از حالت کاملاً مخدوش ( توان 2) تا کاملاً آرام ( توان 1) متغییر است.

در حالت کلی می توان گفت ذکه میزان نشت هوا به عواملی نظیر نوع اتصالات، قطر و یا به عبارت دیگر محیط لوله، طول هر یک از قطعات لوله و اختلاف فشار بین داخل و خارج لوله بستگی دارد.

 

1-4- افت در لوله های تهویه

پس از انتخاب نوع لوله تهویه و تعیین شدت جریان هوایی که باید از آن عبور کند، افت فشار بین دو سر آن می بایستی محاسبه شود، تا با کمک آن بادبزن مناسب انتخاب گردد.

افت کلی از مجموع افت اصطکاک و افت در نقاط اتصال تشکیل می شود که در هر مورد بایستی آن ها را جداگانه محاسبه کرد.

افت فشار در لوله های تهویه را می توان به کمک ضریب اصطکاک  α ، مقاومت لوله و نمودارهای مربوطه به دست آورد.

 

1-5-انتخاب بادبزن

پس از تعیین شدت جریان و فشاری که باید به وسیله بادبزن تامین شود، با توجه به ضرایب اطمینان لازم، آن ها را تعدیل می کنند. اگر Q و P مقادیر نهایی شدت جریان هوا و فشار باشد، با مراجعه به منحنی مشخصه بادبزن های مختلف، بادبزنی انتخاب می شود که نقطه با مختصات P و Q در منحنی مشخصه آن واقع باشد.

امروزه کارخانه های سازنده بادبزن، نمودارهایی را تهیه کرده اند که به کمک آن ها، به آسانی می توان بادبزن مناسب را انتخاب کرد. در این نمودارها، با نقل مختصات P و Q مورد نظر، مدل و نوع مناسب انتخاب می شود.