[实用新型]一种长大隧道通风系统风量的分配控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种长大隧道通风系统的风量分配系统及其控制方法。

背景技术

由于隧道结构的封闭性，隧道施工过程中机械作业产生的尾气、爆破产生的硝烟、地层溢出的有毒有害气体等将会在隧道内积聚，威胁作业人员健康和施工安全。为改善公路隧道施工作业环境，保障施工人员的健康，必须采取适当的通风措施。特别是对于有瓦斯、H₂S等有毒有害气体存在的特殊危险隧道，必须要保证充足的通风量及风速，稀释冲淡有毒有害气体。

作为预防和治理瓦斯隧道施工中瓦斯灾害、实现安全生产的基本手段，施工通风主要包括压入式通风和巷道式通风。其中巷道式通风是指在隧道开设平行的导坑（平导）或在双洞隧道的施工时，通过在两个巷道布置相互配合的通风装置实现较好的通风。

长大隧道施工到一定阶段，为提高工作效率，可先使平导或副隧道的贯穿深度超过正隧道，通过平导或副隧道前端的横通道在正隧道掌子面的前方增加一个开挖掌子面，即正隧道中出现前、后两个掌子面，前、后两个工作区间同时进行掘进开挖作业。这种正隧道有两个掌子面的长大隧道施工对通风的要求更高，目前采用以下的巷道式通风方法进行通风：

在平导或副隧道洞口设置通风机，与通风机连接的通风管的出风口设在平导或副隧道的掌子面附近，新鲜空气从洞外经通风机、通风管送到平导或副隧道掌子面，稀释污染物，污浊空气则经由最靠近掌子面的横通道流入正隧道；同时，在平导或副隧道洞口设置另一通风机，与该通风机连接的通风管通过三通接头分成前、后两个支管，前支管穿过最靠近前掌子面的横通道到达正隧道的前掌子面附近，后支管穿过最靠近后掌子面的横通道到达正隧道的后掌子面附近；新鲜空气从洞外经通风管的前、后支管分别送到正隧道的前、后掌子面，稀释污染物；并在正隧道的洞口设置抽出式风机，将正隧道内经稀释的污浊空气通过正隧道向洞外排出。

以上的通风方法存在的问题是：前、后掌子面的送风量固定，而前、后掌子面需风量却不尽相同，并不断变化，导致或者无法同时保证两个掌子面的通风效果，或者造成能量浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种长大隧道通风系统的风量分配控制系统，该系统能根据正隧道前、后掌子面的污染状况，自动调节控制送往前、后掌子面的通风量，既能同时保证两个掌子面的通风效果，通风效果好；又避免了能量的浪费。

本实用新型实现其发明目的所采用的技术方案是，一种长大隧道通风系统的风量分配控制系统，包括在平导或副隧道洞口设置通风机，与通风机连接的通风管通过三通接头分成前支管、后支管；前支管穿过最靠近正隧道的前掌子面的横通道到达前掌子面附近，后支管穿过最靠近正隧道的后掌子面的横通道到达后掌子面附近；其特征在于：

所述的前支管上设置有前电磁阀、后支管上设置有后电磁阀；前电磁阀、后电磁阀均与控制处理中心电连接；所述的通风机也与控制处理中心电连接；

前掌子面附近设置有与控制处理中心电连接的前瓦斯浓度检测仪、前粉尘浓度检测仪、前一氧化碳浓度检测仪及前硫化氢浓度检测仪；

后掌子面附近设置有与控制处理中心电连接的后瓦斯浓度检测仪、后粉尘浓度检测仪、后一氧化碳浓度检测仪及后硫化氢浓度检测仪。

使用本实用新型进行长大隧道通风系统风量的分配控制的方法是：

（1）、污染状态的检测

控制处理中心实时采集前掌子面的污染物浓度：前瓦斯浓度检测仪测出的前掌子面瓦斯浓度VW1，前粉尘浓度检测仪测出的前掌子面粉尘浓度VD1，前一氧化碳浓度检测仪测出的前掌子面一氧化碳浓度VY1，前硫化氢浓度检测仪测出的前掌子面硫化氢浓度VL1；

同时，控制处理中心实时采集后掌子面的污染物浓度：后瓦斯浓度检测仪测出的后掌子面瓦斯浓度VW2，后粉尘浓度检测仪测出的后掌子面粉尘浓度VD2，后一氧化碳浓度检测仪测出的后掌子面一氧化碳浓度VY2，后硫化氢浓度检测仪测出的后掌子面硫化氢浓度VL2；

（2）、智能模糊控制

控制处理中心将实时采集到的前掌子面的污染物浓度、后掌子面的污染物浓度进行智能模糊推理，得出当前时刻的通风机风量增量△F，前电磁阀的理想开度K1’，后电磁阀的理想开度K2’，并据以对通风机的风量F和前电磁阀的开度K1，后电磁阀的开度K2进行控制。

控制处理中心将实时采集到的前掌子面的污染物浓度、后掌子面的污染物浓度进行智能模糊推理，得出当前时刻的通风机风量增量△F，前电磁阀的理想开度K1’，后电磁阀的理想开度K2’的具体做法为：