Способ и устройство для удаления радона из железнодорожного тоннеля

Способ и устройство для удаления радона из железнодорожного тоннеля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к способу удаления радона из железнодорожных тоннелей большой протяженности.

Известен способ искусственной вентиляции глубоких карьеров конвективными потоками воздуха (1). Сущность его заключается в том, что в карьерном пространстве вентиляционного потока создается вентиляционный поток направленным действием установок, генерирующих свободные струи. Управление потоком и поддержание необходимой для выноса загрязненного воздуха за пределы карьера дальнобойности воздуховыдающей струи, при этом скорость и направление вентиляционного потока регулируют с помощью размещаемых в воздушном пространстве карьера плавучими надувными заграждениями.

Заграждения удерживаются и управляются с земли тросами посредством передвижных лебедок. Необходимую дальнобойность воздуховыдающей струи поддерживают созданием восходящего конвективного потока воздуха от нагреваемой поверхности надувного заграждения.

Данный способ применить для удаления радона из железнодорожного тоннеля не предоставляется возможным. В тоннелях не разместить надувные заграждения, а следовательно, нельзя создать вентиляционные потоки.

Известен также способ вентиляции рудника (2), включающий подачу воздуха в рудничную вентиляционную сеть в нормальном и реверсивном направлениях.

Целью предлагаемого способа вентиляции является обеспечение необходимого распределения воздуха при переходе на реверсивное направление воздушной струи с учетом аварийных ситуации или выхода людей из шахты.

Поставленная цель достигается тем, что в вентиляционной сети устанавливают перемычки, которые пропускают воздух в нормальном направлении и ограничивают его проход в реверсивном направлении. Благодаря чему ограничивается проход воздуха по одним горным выработкам и усиливается за счет перераспределения по другим.

Использовать данный способ для удаления радона из железнодорожного тоннеля сложно и дорого, особенно при большой длине тоннеля.

Наиболее близким аналогом является изобретение «Способ тоннельной вентиляции (3).

Целью данного изобретения - повышение эффективности вентиляции тоннеля большой протяженности за счет снижения энергозатрат и увеличение количества свежего воздуха, подаваемого в тоннель.

Для этого проходят вентиляционную шахту, соединяют ее с тоннелем. Перед или после входа поезда во входной портал перекрывают проходное сечение тоннеля на участке между порталом и вентиляционной шахтой. Отработанный воздух отводят по вентиляционной шахте.

При подходе поезда к вентиляционной шахте открывают проходное сечение тоннеля на этом участке и перекрывают его на участке между вентиляционной шахтой и входным порталом. При этом по вентиляционной шахте подают свежий воздух. После этого вновь открывают проходное сечение на этом участке. То есть использование поршневого эффекта от движущихся в тоннеле поездов повышают экономичность системы вентиляции.

Данное изобретение позволяет улучшить вентиляцию воздуха в тоннеле, в месте с тем в железнодорожных тоннелях особенно большой длины, где скапливается внизу радон, этой вентиляции явно не достаточно.

Целью данного способа является удаление радона из тоннеля путем создания турбулентных воздушных потоков, которые захватывают радон и в месте с общим потоком воздуха выбрасываются в атмосферу.

Цель достигается тем, что способ удаления радона из тоннеля, согласно которому струю воздуха, образованную движением поезда, направляют в действующую вентиляционную систему, отличающийся тем, что часть потока воздуха с помощью дверей-отсекателей направляют в сбойку, связанную с разведочной транспортно-дренажной штольней, из которой поток воздуха вновь возвращают в тоннель по другой сбойке благодаря всасывающему эффекту «поршня», образованному после прохождения поезда, обеспечивая таким образом турбулизацию нижних слоев воздуха в тоннеле для захвата радона и его удаления в действующую вентиляционную систему.

Устройство для удаления радона из тоннеля, содержащее тепловентиляционную систему, включающую сбойку с тоннелем, отличающееся тем, что оно снабжено дверью-отсекателем в сбойку, выполненную в нижней части из двух одинаковых половин, соединенных посередине между собой шарниром с возможностью поворота на угол 110-130° при прохождении поезда и с возможностью плотного закрытия после прохождения поезда.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 - общий план тоннеля и разведочной транспортно-дренажной штольни.

На фиг.2 - расположение двери-отсекателя в сбойку.

На фиг.1 показаны тоннель 1, разведочная транспортно-дренажная штольня 2, сбойка 3, поезд 4, порталы тоннеля А и Б.

На фиг.2 показана дверь-отсекатель 5 в сбойку 3 и шарнир 6.

Способ осуществляется следующим образом.

Для создания турбулентных потоков воздуха образованных движением поезда 4 в тоннеле 1 используется дверь-отсекатель 5 воздушных потоков.

Особенностью этого процесса является установка дверей-отсекателей 5, работающих при движении поезда 4 в двух разных направлениях.

Одновременно дверь-отсекатель 5 является створками металлических дверей, которые закрывают вход в сбойку 3.

Дверь-отсекатель 5 в сбойку 3 выполнена из двух одинаковых половин, соединенных посредине между собой шарниром 6, который находится в углублении стойки 3. Половинки в зависимости от условий могут поворачиваться на угол 110-130°.

При движении поезда 4 в тоннеле 1 перед ним образуется мощный поток сжатого воздуха, который движется впереди поезда 4.

С помощью дверей-отсекателей 5 часть потока воздуха направляют в сбойку 3 разведочной транспортно-дренажной штольни (РТДШ).

Поток воздуха, двигаясь по РТДШ, после прохождения поезда 4 вновь возвращается по другой сбойке 3 в тоннель 1. Этому способствует тот факт, что после прохождения поезда 4 образуется разреженное пространство, которое создает всасывающий эффект, и воздух из РТДШ вновь возвращается в тоннель 1.

Образованный таким образом поток воздуха создает турбулизацию нижних слоев воздуха в тоннеле 1 и интенсивное перемешивание газообразных составляющих.

Тяжелый газ (радон), находящийся в нижних слоях воздуха в тоннеле 1, благодаря турбулентности перемешивается с потоком воздуха, образованного движением поезда 4, и выбрасывается через систему вытяжки.

После прохождения поезда 4 дверь-отсекатель 5 плотно закрывает вход в сбойку 3.

Проведенные исследования в модельных экспериментах, в частности на Северо-Муйском тоннеле, показали достаточно высокую эффективность удаления радона из железнодорожного тоннеля даже при прохождении нескольких поездов в сутки.

Литература

1. Патент RU №2172839, МПК E21F 1/00, дата приоритета 06.05.2000 г.

2. Патент RU №2124130, МПК E21F 1/00, дата приоритета 13.05.1997 г.

3. Авт. свид. SU №1588874, МПК E21F 1/00, дата приоритета 01.08.1988 г.

1. Способ удаления радона из тоннеля, согласно которому струю воздуха, образованную движением поезда, направляют в действующую вентиляционную систему, отличающийся тем, что часть потока воздуха с помощью дверей-отсекателей направляют в сбойку, связанную с разведочной транспортно-дренажной штольней, из которой поток воздуха вновь возвращают в тоннель по другой сбойке, благодаря всасывающему эффекту «поршня», образованному после прохождения поезда, обеспечивая таким образом турбулизацию нижних слоев воздуха в тоннеле для захвата радона и его удаления в действующую вентиляционную систему.

2. Устройство для удаления радона из тоннеля, содержащее тепловентиляционную систему, включающую сбойку с тоннелем, отличающееся тем, что оно снабжено дверью-отсекателем в сбойку, выполненную в нижней части из одинаковых половин, соединенных посередине между собой шарниром с возможностью поворота на угол 110-130° при прохождении поезда и с возможностью плотного закрытия после прохождения поезда.