一种通风系统及通用式瓦斯隧道综合快速处置系统技术方案

本发明专利技术属于隧道工程技术领域，公开了一种通风系统及通用式瓦斯隧道综合快速处置系统，包括送风系统、风管系统和移动监控处置车；送风系统包括送风机和软质送风筒，软质送风筒的一端连接送风机，软质送风筒的另一端沿着隧道顶部设置在掌子面处；风管系统包括风机、主风管和连接主风管的多组支风管，主风管沿隧道两侧的底部设置，风机设置在隧道外且连接主风管，每组支风管包括侧墙支风管和底板支风管；移动监控处置车上设置有瓦斯浓度监测器、喷雾降尘杆、扇型抽吸式通风系统和操作臂。本发明专利技术能够实现准确预测瓦斯隧道地质、快速清除瓦斯气体、多点位实时监测瓦斯浓度、喷雾降尘的功能，保障瓦斯隧道快速安全施工。保障瓦斯隧道快速安全施工。保障瓦斯隧道快速安全施工。

【技术实现步骤摘要】
一种通风系统及通用式瓦斯隧道综合快速处置系统


[0001]本专利技术属于隧道工程
，具体涉及一种通风系统及通用式瓦斯隧道综合快速处置系统。

技术介绍

[0002]隧道工程属地下密闭空间结构，围岩中瓦斯气体一旦泄露后果将不堪设想。我国西南地区油气储量丰富，瓦斯地质隧道工程屡见不鲜，瓦斯隧道施工期间火灾、爆炸事故亦常有发生。据已有施工经验及文献资料，瓦斯隧道现有施工技术尚存在如下问题：
[0003](1)施工通风方式稍欠合理。施工通风是瓦斯隧道病害处置的核心方法，合理设置通风方式可快速降低瓦斯浓度。现有技术基本采用单只软质风管进行压入式送风，致掌子面处高浓度瓦斯稀释不均匀，拱脚、墙角、底板、二衬台车处瓦斯易产生聚集。对于特长隧道难以快速降低洞内瓦斯气体整体浓度。
[0004](2)施工通风强度略有不足。现有瓦斯隧道多通过提升送风风速进行病害处置，但由于存在风筒弯道能量衰减、沿程阻力损失、风筒漏气等客观问题，致送风风速、风量并不足以稀释洞内瓦斯气体，特别是对于特长瓦斯隧道工程。
[0005](3)施工通风响应速度偏慢。施工隧道发生瓦斯突涌后，现场单位难以形成快速有效的响应机制，期间造成瓦斯浓度二次上升，加大施工风险。
[0006](4)超前预报实施略显不足。采用雷达、钻孔进行地质超前预报时会延误现场施工工序，故现场地质预报实施工作往往不充分，为瓦斯隧道施工埋下隐患。
[0007](5)瓦斯浓度监测不准确。施工隧道内部瓦斯气体呈不均匀状态分布，且容易在拱脚、墙角、拱顶、坍穴处堆积，现有隧道瓦斯监测体系难以有效满足监测精度。
[0008](6)粉尘与瓦斯难以同步快速处置。隧道爆破施工后瓦斯逸出，施工现场难以同步快速降尘、降气。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种通风系统及通用式瓦斯隧道综合快速处置系统，用以克服现有瓦斯隧道施工时所存在的通风方式不合理、通风强度不足、通风响应不及时、地质超前预报不充分、瓦斯浓度监测不准确、粉尘与瓦斯难以同步快速处置的问题。
[0010]为了实现上述任务，本专利技术采用以下技术方案：
[0011]一种通风系统，包括送风系统和风管系统，所述的送风系统包括送风机和软质送风筒，所述软质送风筒的一端连接送风机，所述软质送风筒的另一端沿着隧道顶部设置在掌子面处；
[0012]所述的风管系统包括风机、主风管和连接主风管的多组支风管，所述的主风管沿隧道两侧的底部设置，所述风机设置在隧道外且连接主风管，所述主风管上包括主风管外接口；
[0013]所述每组支风管包括侧墙支风管和底板支风管，所述的侧墙支风管上设置有侧墙
支风管排式支管，所述的侧墙支风管排式支管的开口朝向为掌子面侧或隧道口侧，所述的底板支风管上设置有底板支风管排式支管，所述的底板支风管排式支管的开口朝向为掌子面侧或隧道口侧，所述的侧墙支风管排式支管和底板支风管排式支管的出风口处设有孔口滤网，所述的侧墙支风管和底板支风管上设置有瓦斯浓度监测器。
[0014]进一步的，所述的伸缩式吸风筒包括控制臂、风筒壁、挡板和气密橡胶，所述的风筒壁包括三层且风筒壁从底层到顶层的直径递减，所述的中间层和顶层风筒壁的底部外侧均设置有气密橡胶，所述的底层和中间层风筒壁的顶部设置有挡板，所述的控制臂连接在顶层风筒壁和液压千斤顶之间，所述的每层风筒壁上均设置有壁面气孔，所述的壁面气孔上设置有壁面气孔滤网。
[0015]进一步的，主风管上还设置有侧墙支风管接口和底板支风管接口，所述的主风管外接口、侧墙支风管接口和底板支风管接口结构相同，所述的侧墙支风管接口包括连接口侧壁、U型卡槽和连接口垫块，所述的U型卡槽设置在连接口侧壁内，所述的连接口垫块在连接口侧壁外，所述连接口垫块上设置有螺纹；
[0016]所述的侧墙支风管、底板支风管以及气箱外接口均设置有连接插头，所述连接插头包括螺帽、插头本体、环形挡块和多个环形橡胶圈，所述螺帽套设在插头本体上，所述插头本体连接侧墙支风管、底板支风管以及气箱外接口的出口处，所述的环形挡块设置侧墙支风管、底板支风管以及气箱外接口的出口处，所述的多个环形橡胶圈均匀套设在插头本体上，所述的插头本体与U型卡槽的形状匹配。
[0017]进一步的，所述的支风管包括三组，在掌子面后1m～3m处和掌子面后 5m～8m处分别设置一组支风管，且这两组支风管的侧墙支风管排式支管的开口朝向和底板支风管排式支管的开口朝向均为掌子面侧，第三组支风管设置在隧道内的二衬台车前方，该组支风管的侧墙支风管排式支管的开口朝向和底板支风管排式支管的开口朝向均为隧道口侧。
[0018]进一步的，所述的送风机设置在风机底座上，所述的风机底座能够升降和移动。
[0019]一种通用式瓦斯隧道综合快速处置系统，包括通风系统和移动监控处置车；
[0020]所述的移动监控处置车上设置有瓦斯浓度监测器、喷雾降尘杆、扇型抽吸式通风系统和操作臂，所述的扇型抽吸式通风系统包括气箱，所述气箱的顶部均匀设置有多个伸缩式吸风筒，每个伸缩式吸风筒旁设置有液压千斤顶，所述气箱的侧面设置有气箱外接口，所述的气箱外接口与主风管外接口相匹配。
[0021]进一步的，所述的操作臂包括依次连接的底部限位套筒、从动齿轮、竖向液压泵、横向液压泵、气压泵和转头，所述的转头内设置有方形插座，所述的转头通过限位钉安装在操作臂上，所述的操作臂还包括主动齿轮和电动马达，所述主动齿轮连接第一电动马达固定在移动监控处置车的车厢顶板上。
[0022]进一步的，所述的操作臂用于连接预报钻头或预报天线。
[0023]更进一步的，所述的预报钻头包括第一方形插头、钻杆基座、钻头本体、传动皮带和第二电动马达，所述的第一方形插头与方形插座形状匹配，所述钻杆基座设置在第一方形插头上，所述钻头本体设置在钻杆基座上且钻头本体通过传动皮带与第二电动马达连接。
[0024]更进一步的，所述的预报天线包括第二方形插头、夹臂基座、夹板、转轴、夹板弹簧和天线本体，所述的第二方形插头与方形插座形状匹配，所述夹臂基座设置在第二方形插
头上，所述夹板设置在夹臂基座上，所述夹板包括两块且两块夹板通过转轴固定，所述的两块夹板间连接有夹板弹簧，所述天线本体通过夹板夹持。
[0025]本专利技术与现有技术相比具有以下技术特点：
[0026](1)采用拱顶两台风机送风，保证瓦斯隧道送风量，快速稀释瓦斯浓度。
[0027](2)通过侧墙硬质风管抽吸瓦斯气体，有效避免隧道内轮廓边缘、底板及二衬台车处瓦斯浓度堆积。
[0028](3)硬质风管采用分节段拼装形式，可随掌子面掘进逐步续接。硬质主风管上设有侧墙、底板接风口及外接口，依据现场情况在适宜部位安设支风管，实现精准有效降尘。
[0029](4)硬质风管可实现吸风、送风两种功能。对于高浓度瓦斯必须采取抽吸式，低浓度瓦斯可依据现场情况采取抽吸式或送风式。
[0030](5)侧墙与底板支风管、主风管端头均安设瓦斯浓度实时监测系统，实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通风系统，其特征在于，包括送风系统和风管系统；所述的送风系统包括送风机(8)和软质送风筒(9)，所述软质送风筒(9)的一端连接送风机(8)，所述软质送风筒(9)的另一端沿着隧道顶部设置在掌子面处；所述的风管系统包括风机(5)、主风管(4)和连接主风管(4)的多组支风管，所述的主风管(4)沿隧道两侧的底部设置，所述风机(5)设置在隧道外且连接主风管(4)，所述主风管(4)上包括主风管外接口(4.2)；所述每组支风管包括侧墙支风管(4.5)和底板支风管(4.7)，所述的侧墙支风管(4.5)上设置有侧墙支风管排式支管(4.6)，所述的侧墙支风管排式支管(4.6)的开口朝向为掌子面侧或隧道口侧，所述的底板支风管(4.7)上设置有底板支风管排式支管(4.8)，所述的底板支风管排式支管(4.8)的开口朝向为掌子面侧或隧道口侧，所述的侧墙支风管排式支管(4.6)和底板支风管排式支管(4.8)的出风口处设有孔口滤网(4.9)，所述的侧墙支风管(4.5)和底板支风管(4.7)上设置有瓦斯浓度监测器。2.如权利要求1所述的通风系统，其特征在于，所述的伸缩式吸风筒(6.2.1)包括控制臂(6.2.1.1)、风筒壁(6.2.1.2)、挡板(6.2.1.3)和气密橡胶(6.2.1.4)，所述的风筒壁(6.2.1.2)包括三层且风筒壁(6.2.1.2)从底层到顶层的直径递减，所述的中间层和顶层风筒壁(6.2.1.2)的底部外侧均设置有气密橡胶(6.2.1.4)，所述的底层和中间层风筒壁(6.2.1.2)的顶部设置有挡板(6.2.1.3)，所述的控制臂(6.2.1.1)连接在顶层风筒壁(6.2.1.2)和液压千斤顶(6.2.2)之间，所述的每层风筒壁(6.2.1.2)上均设置有壁面气孔(6.2.1.5)，所述的壁面气孔上(6.2.1.5)设置有壁面气孔滤网(6.2.1.6)。3.如权利要求2所述的通风系统，其特征在于，主风管(4)上还设置有侧墙支风管接口(4.3)和底板支风管接口(4.4)，所述的主风管外接口(4.2)、侧墙支风管接口(4.3)和底板支风管接口(4.4)结构相同，所述的侧墙支风管接口(4.3)包括连接口侧壁(8.1)、U型卡槽(8.2)和连接口垫块(8.3)，所述的U型卡槽(8.2)设置在连接口侧壁(8.1)内，所述的连接口垫块(8.3)在连接口侧壁(8.1)外，所述连接口垫块(8.3)上设置有螺纹；所述的侧墙支风管(4.5)、底板支风管(4.7)以及气箱外接口(6.2.3)均设置有连接插头，所述连接插头包括螺帽(7.1)、插头本体(7.2)、环形挡块(7.3)和多个环形橡胶圈(7.4)，所述螺帽(7.1)套设在插头本体(7.2)上，所述插头本体(7.2)连接侧墙支风管(4.5)、底板支风管(4.7)以及气箱外接口(6.2.3)的出口处，所述的环形挡块(7.3)设置侧墙支风管(4.5)、底板支风管(4.7)以及气箱外接口(6.2.3)的出口处，所述的多个环形橡胶圈(7.4)均匀套设在插头本体(7.2)上，所述的插头本体(7.2)与U型卡槽(8.2)的形状匹配。4.如权利要求1所述的通风系统，其特征在于，所述的支风管包括三组，在掌子面后1m～3m处和掌子面后5m～8m处分别设置一组支风管，且这两组支风管的侧墙支风管排式支管(4.6)的开口朝向和底板支风管排式支管(4.8)的开口朝向均为...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永斌，樊永强，王庆，高伟政，薛文飞，
申请(专利权)人：中交第二公路工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：