CHƯƠNG 5 : CÁC CÔNG TÁC PHỤC VỤ THI CÔNG
5.1. Thông gió và đưa gương vào trạng thái an toàn
5.1.1. Lựa chọn sơ đồ thông gió
Trong quá trình thi công đường hầm, để đảm bảo điều kiện làm việc bình thường cho công nhân, để hòa loãng khí độc, bụi sinh ra khi nổ mìn và nhanh chóng đưa gương vào trạng thái an toàn ta sử dụng sơ đồ thông gió đẩy.
Để rút ngắn thời gian thông gió sau nổ mìn, ta sử dụng thiết bị tạo màn chắn bằng nước hoặc sương đặt cách gương 15 ÷ 20 m.
Hình 5.1. Sơ đồ thông gió
Ưu điểm của loại sơ đồ này là hướng chuyển động của giá bẩn trùng với hướng khuếch tán của khí độc hại và có thể sử dụng được ống gió mềm, tiết kiệm chi phí và phù hợp cho các đường lò ngắn.
5.1.2. Tính toán các thông số
Khoảng cách ống gió đến gương công trình được tính bằng: Đường kính ống gió lấy do = 1200 mm.
- Ta có thể tính toán lượng gió đưa vào gương theo bốn điều kiện dưới đây: + Theo số người làm việc lớn nhất;
+ Theo công suất theo động cơ Diesel; + Theo tốc độ gió tối thiểu.
Do đường hầm đào trong đá nên sẽ không xuất hiện khí mêtan. Do vậy loại trừ việc tính toán lượng gió kể tới điều kiện lượng xuất khí mêtan.
5.1.2.1. Lượng gió cần thiết đưa vào gương
a, Theo số người làm việc lớn nhất
Trong đó:
6 - Định mức không khí tối thiểu cho một công nhân làm việc; n - Số người làm việc đông nhất trên gương, dự kiến là 20 người; k - Hệ số dự trữ gió, k = 1,5.
=>
b, Theo lượng thuốc nổ đồng thời lớn nhất
Với sơ đồ thông gió đẩy, lượng gió được tính theo công thức V.N.Voronhin như sau:
Trong đó:
Ssd - Diện tích khai đào hầm, Sd = 35,96m2; t - Thời gian thông gió tích cực, t = 30 phút; qtn - Lượng thuốc nổ phá vỡ 1 m2 đường hầm;
l - Chiều dài đường hầm cần thông gió, l = 160 m.
c, Theo điều kiện động cơ Diesel làm việc
Theo tiêu chuẩn vệ sinh công nghiệp và quy phạm an toàn thì lượng khí sạch không được nhỏ hơn 6,5 m3/phút cho 1 kW động cơ Diesel và 7,8 m3/phút cho động cơ xăng.
Trong đó:
nđc - Tổng động cơ xăng và Diesel hoạt động, nđc = Pxúc + Pô tô; Pxúc - Công suất hoạt động của máy xúc, Pxúc = 160 kW;
Pô tô - Công suất hoạt động của xe ô tô vận tải, Pô tô = 140 kW. => Qđc = 6,5.(160+140) = 1950 (m3/phút)
d, Kiểm tra theo tốc độ gió tối thiểu Trong đó:
Vmin - Tốc độ gió tối thiểu trong đường hầm, Vmin = 0,3 (m/s); Sđ - Diện tích khai đào đường hầm, Sđ = 35,96(m2).
=> QVtt = 60.0,3.35,96 = 647,28(m3/phút)
- Lượng gió lớn nhất đưa vào gương lấy giá trị lớn nhất trong các giá trị trên: Q = max{Qng,Qtn,Qđc,QVtt} = max{180;362,5;1950;647,28}
= 1950 (m3/phút) = 32,5 (m3/s) Tốc độ gió:
Thỏa mãn điều kiện: Vmin = 0,3 < Vg < Vmax = 4 m/s nên lượng gió đưa vào gương thỏa mãn điều kiện làm việc của đường hầm.
5.1.2.2. Năng suất và hạ áp của quạt
Việc lựa chọn quạt và ống gió phục vụ trong đường hầm khi thi công phụ thuộc vào các yếu tố như: lượng gió yêu cầu, sơ đồ thông gió đã chọn, loại quạt hiện có,….
a, Năng suất quạt
Qq = ρ.Qmax (m3/phút) Trong đó:
ρ - Hệ số tổn thất phụ thuộc chất liệu ống gió. ρ = 1,43; Qmax - Lưu lượng gió đưa vào gương, Qmax = 1950 (m3/phút).
=> Qq = 1,43.1950 = 2788,5 (m3/phút) b, Hạ áp của quạt
Hạ áp của quạt được tính bằng công thức: Hq = Ht + Hđ (mmH2O) Trong đó:
Ht - Giá trị hạ áp tĩnh, Ht = ρ.R.Q2;
Với: R - Sức cản khí động lực học của đường ống,R= 0,075;
Hđ - Hạ áp động của quạt, Với:
- Trọng lượng riêng của không khí, =1,2 (kg/m3);
V - Vận tốc gió thoát ra khỏi ống, ; g - Gia tốc trọng trường, g = 9,81 (m/s2).
=> Hạ áp của quạt là Hq = 164,5 (mmH2O)
Từ công suất, lưu lượng và hạ áp ta lựa chọn quạt gió PXE - 7 với các thông số kĩ thuật sau:
Bảng 5.1. Đặc tính kĩ thuật quạt gió PXE - 7
STT Đặc tính kĩ thuật Đơn vị Số lượng
1 Kiểu quạt - Hướng trục
2 Tốc độ vòng quay vòng/phút 2975 3 Đường kính ống gió mm 1200 4 Công suất kW 75 5 Lưu lượng m3/phút 84 ÷ 660 6 Hạ áp mmH2O 100 ÷ 1080 7 Hệ số hữu ích - 0,86
Ta nhận thấy, hạ áp của quạt đáp ứng được yêu cầu thông gió của đường hầm nên không cần ghép quạt.
* Sau thời gian thông gió tích cực (25 ÷ 30 phút). Ta tiến hành đưa vào trạng thái an toàn. Bao gồm các công việc:
- Cậy đá om ở nóc, hông, gương công trình; - Phát hiện và xử lý mìn câm (nếu có);
- Sửa chữa ống gó, ống cấp khí nén, dây điện,…; - Dọn nền, giải phóng nền đường.
* Những người đưa gương về trạng thái an toàn - Tổ trưởng tổ sản xuất;
- Cán bộ kỹ thuật;
- Thợ nổ mìn và 1 ÷ 2 công nhân bậc cao.