Технология ведения щитовой проходки

 

 

13. Вентиляция, водоотлив и освещение

на период строительства

 Вентиляция

Важнейшим условием безопасной и производительной работы на проходке является вентиляция, обеспечивающая подачу свежей струи воздуха, температуру и влажность. Так как в выработке отсутствует выделение вредных газов и основной задачей вентиляции является обеспечение свежим воздухом находящихся в ней людей, применяем приточное проветривание.

Конец приточной вентиляционной трубы должен находиться от забоя  на расстоянии не превышающем длины  зоны действия свободной струи, которая  определяется по формуле

где F = 30,5 м² – площадь сечения выработки;

F_тр = 1200 мм – площадь сечения вентиляционной трубы

м.

Объем проветривания устанавливается  по следующим факторам:

• наибольшему количеству людей, одновременно находящихся в подземной выработке;
• минимальной скорости движения воздуха, принимаемой для горизонтальных выработок 0,1 м/с.

Объем проветривания по количеству людей

где q = 6 м³/мин – норма подачи воздуха на одного человека;

z – расчетное количество людей.

 м³/с.

Объем проветривания по минимальной  скорости воздуха

где =0,1 м/с – минимальная скорость движения воздуха в горизонтальных выработках;

F = 149,5 – площадь поперечного сечения выработки.

 м³/с.

В качестве расчетного объема проветривания принимается величина

где K – коэффициент, учитывающий систему вентиляции. Для приточной вентиляции он равен 1,0.

Q = 14,95 м³/с – максимальное из значений, определенных выше.

Следовательно, расчетный  объем проветривания равен 14,95 м³/с.

Необходимая производительность вентилятора

где – коэффициент потерь.

 м³/с.

Перемещение воздуха обеспечивается за счет создаваемого вентилятором напора H, который равен сумме статического напора h_ст, расходуемого на преодоление трения по длине трубы, напора на преодоление местных сопротивлений h_мс и динамического напора h_д, нужного для выхода воздуха из трубы.

Статический напор

где R – аэродинамическое сопротивление трубы.

и - соответственно начальный и конечный объемы входящего и выходящего из трубы воздуха, м³/с.

Для цилиндрической трубы

где - аэродинамический коэффициент для стальной трубы диаметром 1200мм;

L = 1850 м – длина трубы;

d = 1200 м – внутренний диаметр трубы.

Местные сопротивления обычно учитывают увеличением фактической  длины трубопровода.

Динамический напор

где кг/м³ – плотность воздуха.

v – скорость, м/с, выхода воздуха из трубы сечением F_тр = 0,785 м².

 м/с.

 Па.

Па.

По значениям  м³/с и Па подбираем вентилятор.

Примем два вентилятора  главного проветривания ВЦД – 2.2.Это  центробежный вентилятор, характеристики приведены в таблице 6.1.

 

Технические характеристики вентилятора ВЦД – 2.2. Таблица 6.1

Показатели	Значение
Диаметр рабочего колеса, мм	2180
Производительность м3/с	28,8– 122,2
Напор, Па	262 – 482
Мощность электродвигателя, кВт	210-640
Габаритные размеры, мм
длина	-
ширина	-
высота	-
Масса, кг	-

 

Водоотлив

Так как проходка осуществляется на подъем от южного портала, вода из выработки  удаляется самотеком. Для водоотлива в призабойном пространстве используется насос «Н-1М».

 

 

 

Технические характеристики насоса Н-1М. Таблица 6.2

Характеристика	Ед. изм.	Н-1М
Подача Напор Рабочее давление воздуха Мощность Частота вращения ротора Расход воздуха Диаметр воздушного шланга Диаметр шланга для воды Масса Габаритные размеры в  плане Высота	м3/ч м МПа кВт мин-1 м3/мин мм мм кг мм мм	25 40 0,45-0,5 5,2 6300 6 22 50 30 330х490 450

 

Освещение

Для освещения на щите устанавливаются  лампы дневного света и накаливания. Для защиты от механических повреждений  на лампы надеваются прозрачные кожухи и твердый сетчатый каркас. Возможно применение прожекторов с матовыми стеклами, которые устанавливаются  так, чтобы была исключена возможность  их ослепляющего действия.

Ввиду опасности поражения  электрическим током напряжение в сети освещения принимается  равным 12 В. В готовой части тоннеля  допустимо напряжение 220 В с осветительной  проводкой, выполняемой изолированным  проводом на фарфоровых изоляторах или роликах с высотой подвески не менее 2,5 м от уровня головки рельсов.

Для перехода от напряжения наружной сети к напряжению, принятому  в выработке, вне пределов рабочей  зоны устанавливаются линейные трансформаторы с низковольтным распределительным  щитом.

Переносные лампы (ручные и головные), применяемые непосредственно  в забое, должны быть защищены сеткой и снабжены вилкой, исключающей возможность  их включения в сеть напряжения более  высокого, чем 12 В.

На случай перерыва в подаче электроэнергии на рабочих местах должны находиться также аккумуляторные лампы.

Водоснабжение и канализация

Для проектирования сетей  временного водоснабжения на период строительства необходимо знать  потребление воды на отдельные виды работ и хозяйств строительства.

В общем случае суммарный  расход воды определяется по формуле

,

где - расход воды на производственные цели;

- расход воды на хозяйственно-бытовые  цели;

- расход воды на противопожарные  цели.

Расход воды для производственных целей

,

где 1,2 – коэффициент на неучтенные расходы воды;

- средний производственный расход  воды в смену, л;

- коэффициент неравномерности  потребления воды (для силовых  установок =1,1, для подсобных предприятий =1,25, для производственных расходов =1,6, для транспортного хозяйства =2, для санитарно-бытовых нужд =2,7);

7 – Количество рабочих  часов в смену;

3600 – секунд в часе.

Нормы расхода воды на производственные нужды. Таблица 7.4.

Процессы производства	k1	Расход, л/смену
Приготовление и укладка  бетона (с промывкой инертных)	1,6	2500
Приготовление цементного раствора	1,6	1800
Заправка и обмывка  служебных автомобилей	2	600
То же, грузовых автомобилей	2	1400
То же, автобусов	2	1500
Суммарный расход воды по формуле		8,7 л/с

 

Расход воды на хозяйственно-бытовые  нужды

,

где n_р – наибольшее количество рабочих в смену;

n₁ – норма потребления воды на 1 чел. В смену (для площадок с канализацией – 20…25 л, без канализации – 10…15 л);

n₂ – норма потребления на прием одного душа (принимается равной 30 л);

k₂ – коэффициент, учитывающий отношение пользующихся душем к наибольшему количеству рабочих в смену (принимаем равным 0,4).

 л/с.

Минимальный расход воды для  противопожарных целей определяется из расчета одновременного действия двух струй из гидрантов по 5 л/с  на каждую струю, т.е.

 

л/с.

Водоснабжение строительства  осуществляется из скважины, пробуриваемой  в непосредственной близости от стройплощадки. Вода сначала исследуется на пригодность  для использования, а затем используется.

Вода для производственных нужд должна отвечать определенным требованиям  по качеству. Например, вода для промывки песка и гравия не должна содержать  глинистых частиц. Для затворения бетона и вяжущих растворов непригодна вода болотная, торфянистая, сильно минерализованная. Для питания котлов, охлаждения двигателей, компрессоров и автомашин непригодна вода, содержащая вещества и газы, разрушающе действующие на металл, в том числе  грубые механические примеси, кислоты, масла и пр.

Вода, используемая для питья  и санитарно-бытовых целей, не должна содержать ядовитых и вредных  для организма веществ и бактерий, должна быть прозрачной, бесцветной и  не иметь запаха. Питьевая вода хранится отдельно от технической.

На строительной площадке используется автономная система канализации  ТОПАС-100. Для отвода ливневых и условно чистых производственных вод обычно делают открытые водостоки

Энергоснабжение строительства

Все потребители электроэнергии разбиты на основании “Правил  устройств электроустановок” на три категории по надежности.

К I категории относятся центральная вентиляционная установка, аварийное освещение, пожарное водоснабжение. К этой категории относятся электроприемники, в случае выхода которых из строя могут наступить опасные для жизни человека последствия. Перерыв в электроснабжении I категории нагрузки допускается только на время автоматического ввода резервного питания.

II категория - электроприемники, перерыв в электроснабжении которых связан с нарушением строительных работ, простоев рабочих и механизмов. Перерыв в электроснабжении II категории нагрузки могут быть допущены на время, необходимое для включения резервного питания дежурным персоналом. К электроприемникам II категории относятся компрессорные, насосные, водоотлив, подъемная машина, вентиляция перегонная, рабочее освещение, сварочные трансформаторы.

III категория - все остальные электроприемники, не подлежащие к определению I и II категории. Перерыв не более 1 суток.

К III категории относят электроприемники установленные на подсобных объектах строительства: душе комбинатах, зданиях производственно-бытового назначения, наружное освещение.

Расчет нагрузок выполняется  по установленной мощности электроприемников  и коэффициентам спроса с дифференциацией  по видам потребителей по формуле

,

где - коэффициент, учитывающий потери в сети;

, , - коэффициенты спроса, зависящие от числа потребителей;

Р_с, Р_т, Р_ов и Р_он – мощности потребителей: силовых, технологических, устройств внутреннего и наружного освещения, кВт;

  - коэффициент мощности, зависящий  от количества и загрузки потребителей.

Схема электроснабжения строительной площадки должна учитывать ремонтные, аварийные и послеаварийные режимы.

Временные сети высокого и  низкого напряжения должны выполняться, как правило, воздушными. Прокладка  временных линий электропередач в траншеях допускается в тех  случаях, когда сооружение воздушных  линий может осложнить условия  выполнения основных строительно-монтажных  работ или недопустимо по технике  безопасности.

Ниже приведены характеристики потребителей (см. таблицу 7.5).

 

Технические характеристики потребителей электроэнергии.  Таблица 7.5

Потребители электроэнергии	Мощность, кВт	k
Щит механизированный	1200	0,6	0,75
Блокоукладчик	60	0,6	0,75
Вентиляционная система	240	0,7	0,8
Механическая мастерская	2700	0,2	0,6
Бетонный узел	950	0,5	0,5
Растворонасос	2,8	0,75	0,85
Освещение стройплощадки, Рон	3	1,0	1,0