Tuuletusilmamäärän laskeminen ja laitteiden valinta tunnelirakentamisessa(1)

Tunnelin louhintaprosessissa räjäytystyössä syntyvän aseen savun, pölyn, myrkyllisten ja haitallisten kaasujen laimentamiseksi ja poistamiseksi sekä hyvien työolojen ylläpitämiseksi on tunnelin kaivupinta tai muut työpinnat tuuletettava (eli lähettää raitista ilmaa).Mutta tällä hetkellä tunnelin louhintarakentamisessa ilmanvaihtokoneiden ja -laitteiden valinta ja sovittaminen sekä ilmamäärän ja tuulen nopeuden säätö perustuvat pääosin kokemukseen.Tässä artikkelissa esitellään lyhyesti tuuletusilmamäärän määrittäminen ja laitteiden valinta tunnelin kaivurakentamisessa.

1. Ilmanvaihto ja sen käyttö

Ilmanvaihtotapa määräytyy tunnelin pituuden, rakennustavan ja laiteolosuhteiden mukaan ja jaetaan kahteen tyyppiin: luonnollinen ilmanvaihto ja koneellinen ilmanvaihto.Luonnollisen ilmanvaihdon tarkoituksena on käyttää tunnelin sisä- ja ulkopuolella olevaa ilmanpaine-eroa tuuletukseen ilman mekaanisia laitteita;).Kaksi koneellisen ilmanvaihdon perusmuotoa (sisäänpuhallus ja poistoilmanvaihto) on esitetty tunnelin rakentamisen perusilmanvaihdon tilakaaviossa (kuva 1);sekoitettu ilmanvaihto on yhdistelmä kahdesta perusilmanvaihdosta, jotka on jaettu pitkäpaineiseen ja lyhytpaineiseen ilmanvaihtoon, pitkäpaineiseen ja pitkäpaineiseen ilmanvaihtoon.Lyhytpuristustyyppi (etu- ja takapuristustyyppi, etu- ja takapuristustyyppi).Jokaisen sovellettavuus sekä edut ja haitat ovat seuraavat (katso taulukko 1).

Taulukko 1 Tunnelirakentamisessa yleisesti käytettyjen ilmanvaihtomenetelmien hyötyjen ja haittojen soveltuvuus ja vertailu

Ilmanvaihto			Soveltuva tunnelityyppi	Hyvien ja haittojen vertailu
Luonnollinen ilmanvaihto			Tunnelit, joiden pituus on alle 300 metriä ja joiden läpi kulkevista kivimuodostelmista ei synny haitallisia kaasuja tai tunnelien läpivientituuletus.	Edut: ei mekaanisia laitteita, ei energiankulutusta, ei investointeja. Haitat: soveltuu vain lyhyisiin tunneleihin tai tunnelin läpikäytävään ilmanvaihtoon.
Mekaaninen ilmanvaihto	Paineilmanvaihto		Sopii keskipitkille ja lyhyille tunneleille	Edut: Tuulen nopeus ja tehoalue ilmakanavan ulostulossa ovat suuret, savunpoistokyky on vahva, työpinnan tuuletusaika on lyhyt, joustavaa tuuletuskanavaa käytetään pääasiassa, kustannukset ovat alhaiset ja se käytetään yleisesti tunnelien rakentamisessa. Haitat: Paluuilmavirta saastuttaa koko tunnelin ja poisto on hidasta, mikä huonontaa työympäristöä.
	Poistoilmanvaihto		Sopii keskipitkille ja lyhyille tunneleille	Edut: Pöly, myrkylliset ja haitalliset kaasut hengitetään suoraan puhaltimeen ja poistetaan tunnelista puhaltimen kautta saastuttamatta muita paikkoja, ja tunnelin ilmasto ja työympäristö pysyvät hyvänä. Haitat: Kierreilmanvaihtokanavissa on joustava layflat tuuletuskanava, jossa on teräslankarunko tai jäykkä ilmakanava, ja kustannukset ovat korkeat.
	Hybridi ilmanvaihto		Voidaan käyttää pitkiä ja erittäin pitkiä tunneleita, joissa on yhdistetty poisto- ja sisäänpainettu ilmanvaihto	Edut: Parempi ilmanvaihto. Haitat: Tarvitaan kaksi tuuletinsarjaa ja ilmakanavat. Muut edut ja haitat ovat samat kuin sisään- ja poistoilmanvaihdossa.

                 Jatkuu...