[发明专利]长距离隧道用分段式通风系统及其实施方法

权利要求书

1.一种长距离隧道用分段式通风系统，其特征在于：包括沿隧道长度方向布置的送风分系统和排风分系统，所述隧道内通过N-1个风墙分隔为N个通风子区域，所述送风分系统包括送风风筒、与送风风筒相连的送风主风机及N个送风支路风机，每个通风子区域对应设有一个送风支路风机；所述排风分系统包括排风风筒、与排风风筒相连的排风主风机及N个排风支路风机，每个通风子区域对应设有一个排风支路风机；所述排风支路风机及送风支路风机分别设有朝向隧道内部的进风口及出风口；所述送风主风机及N个送风支路风机、排风主风机及N个排风支路风机均与总控室内的PLC控制柜无线或有线连接，每个通风子区域内的隧道内部均设有环境监测传感器；

所述送风风筒上设有N-1个异径T型三通，第Ⅰ异径T型三通至第N-1异径T型三通自外向内依次对应设置于第Ⅰ通风子区域至第N-1通风子区域内，第Ⅰ送风支路风机至第N-1送风支路风机依次对应设置于第Ⅰ异径T型三通至第N-1异径T型三通内，第N送风支路风机设置于第N通风子区域内；所述排风风筒上的N-1个异径T型三通及N个排风支路风机与送风风筒上的布置相同；第Ⅰ送风支路风机至第N-1送风支路风机分别设置于第Ⅰ异径T型三通的内部至第N-1异径T型三通的内部，第N送风支路风机设置于第N通风子区域的末端接头内，所述末端接头设置于隧道内部的第N-1送风筒末端，所述送风主风机设置于第Ⅰ送风筒的首端、且置于隧道洞口的外部；所述排风风筒上排风支路风机的布置与送风支路风机的布置相同；

所述异径T型三通包括内设风机基座的中空壳体，所述壳体的一端设有进口，所述壳体的另一端设有第Ⅰ出口，所述壳体的侧壁上设有开口朝向隧道的第Ⅱ出口；所述风机基座用于安装送风支路风机或排风支路风机；所述进口及第Ⅱ出口均为外大内小的锥体管，所述第Ⅰ出口为外小内大的锥体管；所述风机基座与旋转手柄固连，所述旋转手柄的末端延伸至壳体的外部，用于调节送风支路风机的叶轮与送风风筒的夹角，或者调节排风支路风机的叶轮与排风风筒的夹角；所述第Ⅰ出口设有第Ⅰ出口阀门，所述第Ⅱ出口设有第Ⅱ出口阀门。

2.根据权利要求1所述的长距离隧道用分段式通风系统，其特征在于：所述环境监测传感器为粉尘传感器及一氧化碳传感器，所述环境监测传感器均通过路由器与总控室内的PLC控制柜相连。

3.根据权利要求1所述的长距离隧道用分段式通风系统，其特征在于：所述环境监测传感器还包括瓦斯传感器，所述瓦斯传感器通过路由器与总控室内的PLC控制柜相连。

4.根据权利要求1所述的长距离隧道用分段式通风系统，其特征在于：所述送风主风机、送风支路风机、排风主风机及排风支路风机均设有变频器及继电器，所述送风主风机、送风支路风机、排风主风机及排风支路风机均与电源并联连接。

5.根据权利要求4所述的长距离隧道用分段式通风系统，其特征在于：所述送风主风机、送风支路风机、排风主风机及排风支路风机分别通过控制器与总控室内的PLC控制柜无线或有线连接；所述电源为双路电源。

6.根据权利要求1-5任一项所述的长距离隧道用分段式通风系统，其特征在于：所述风墙包括射流风机、骨架及用于覆盖骨架的包覆层，所述骨架为框架式结构，所述骨架的中部留有通道，所述射流风机设置于骨架的顶部、且其射流方向垂直向下。

7.如权利要求1所述的分段式通风系统的实施方法，包括以下步骤：

N个通风子区域沿隧道长度方向按照200～300m的长度进行均等划分，相邻通风子区域之间通过风墙进行隔离；

每个通风子区域靠近掌子面的一侧设定为里侧，靠近隧道洞口的一侧设定为外侧；每一通风子区域内的送风支路风机布设在距离该通风子区域的里侧边界10～20m的位置；每一通风子区域的排风支路风机布设在距离该通风子区域的外侧边界10～20m的位置；

PLC控制柜的智能控制原理为根据隧道施工规范要求和隧道施工实际情况，选定不同的环境检测指标及其界限值，作为预设值，采用环境监测传感器的测量值与预设值的差值最大优先逻辑模式分别对主风机和支路风机进行风速调控，主风机包括送风主风机及排风主风机，支路风机包括送风支路风机及排风支路风机。