سيستم تهويه مناسب براي كنترل گاز متان در تونل هاي در حال ساخت (مطالعه موردي تونل البرز)

Appropriate Ventilation System for Control of Methane in Tunnels during Construction (A Case Study: Alborz Tunnel)

زمينه و هدف: روشهاي مختلفي براي تهويه تونل هاي درحال ساخت مي توان استفاده كرد. هر يك از روش‌ها داراي مزايا، محدوديت‌ها و معايبي است كه در انتخاب آنها بايد در نظر گرفته شود. تهويه نامناسب نرخ پيشروي را پايين آورده و شرايط كاري نامطلوبي را براي كاركنان تونل ايجاد مي‌كند. اين مسيله در تونل هاي گاز دار بحراني‌تر بوده و ممكن است جان شاغلين در تونل و همچنين كل پروژه را بخطر اندازد. مقاله حاضر بر اساس يكسري استاندارد هاي رايج تهويه، راهنمايي هايي جهت انتخاب سيستم تهويه و اجراي بهينه آن و همچنين جنبه هاي طراحي تهويه در تونل هاي گازدار را بيان مي‌كند. روش كار: در انتخاب سيستم تهويه تونل البرز سيستم هاي معمول تهويه براي تونل هاي در حال ساخت مورد مقايسه قرار گرفت. در نهايت سيستم تهويه دهشي به عنوان مناسبترين طرح انتخاب شد. از آنجاييكه تهويه دهشي به فرم هاي مختلف قابل اجرا مي‏باشد. در مقاله حاضر شش طرح براي سيستم تهويه تونل البرز مطرح و با هم مقايسه شدند. براي تعيين ظرفيت تهويه تونل ميزان هواي لازم بر اساس معيارهاي مختلف محاسبه شدند . هواي مورد نياز براي تجهيزات ديزلي به عنوان هواي لازم براي تهويه تونل در نظر گرفته شد. با توجه به مزايا و معايب و محدوديت هاي استفاده از كانال هايي با قطر كم و زياد، جهت انتخاب قطر بهينه، محاسبات تهويه براي قطرهاي 100، 140 و 180 سانتي متري انجام شد. يافته ها: نتايج حاصل از مقايسه واريانت هاي مختلف تهويه نشان داد در تونل هايي با اين شرايط، استفاده از تهويه دهشي با دو فن كه به صورت موازي در بيرون از تونل قرار دارند به همراه يك كانال هواي مشترك (140 سانتيمتر) مناسبترين طرح ممكن مي‏باشد. نتيجه گيري : تهويه مناسب عامل بحراني در حفاري تونل هاي عميق و گازدار است و استفاده از تهويه نامناسب ممكن است محيط كار ، جان افراد و نرخ پيشروي را به طور جدي تحت تاثير قرار دهد.

Background & Objectives: Different methods can be used for ventilation of tunnel during construction. Each method has advantages, limitations, and disadvantages that should be considered in selection of methods. Inefficient ventilation can lowered production rate and provide undesired work conditions for employees. This issue is critical in gaseous tunnels and may imperil the workers lives and the whole project. This paper presents a series of guidelines for selection of ventilation system, optimal implementation, and aspects of ventilation system design in gaseous tunnels based on common ventilation standards. Methods: Common ventilation systems in tunnels during construction were compared for selection of Alborz tunnel ventilation system. Air-supply ventilation system was selected as the best design. Whereas air-supply ventilation system may be applied in different forms, six distinct designs were compared for Alborz tunnel. In order to determine tunnel ventilation capacity, air volume required was calculated based on different criteria.Air volume required for diesel equipment was considered as the air requirements of tunnel ventilation. Considering advantages, disadvantages, and limitations of the small and large diameter channel applications, ventilation system calculations were conducted for the diameters 100, 140, and 180 cm to select optimum size. Results: The results from comparison of different ventilation variants showed that using two parallel jet fans on tunnel surface in a joint canal (140 cm) is the most appropriate design for tunnels with these characteristics. Conclusion: Poor ventilation is a critical factor in deep underground and gaseous tunnel drilling and improper ventilation may substantially affect the work environment, life, and production rate.