СПОСОБ УДАЛЕНИЯ РАДОНА В ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ТОННЕЛЯХ Российский патент 2008 года по МПК E21F1/00 

Устройство предназначено для выветривания радона в железнодорожных тоннелях.

Известен способ ограничения поступления радона в горные выработки [1].

Указанный способ включает бурение скважин из горных выработок в окружающий их массив горных пород и откачку радона через скважины, отличается тем, что в призабойной части скважины создают и поддерживают давление, превышающее давление в стволе скважины.

Использовать данный способ в удалении радона в железнодорожном тоннеле не представляется возможным, так как создаваемое и поддерживаемое давление, превышающее давление в тоннеле, не обеспечивает удаление радона с поверхности сточных вод, протекающих в лотках.

Известен также способ проветривания газообильного выемочного участка [2].

Сущность способа проветривания газообильного выемочного участка заключается в подаче свежего воздуха за счет общешахтной депрессии по воздухоподающей выработке и отводе исходящей струи по воздухоотводящей выработке и частично по выработанному пространству ранее отработанного смежного выемочного столба.

Отличие способа заключается в том, что при подготовке к отработке выемочного столба по краевой части угольного массива после релаксации горного давления в окрестности выработанного пространства за продвиганием очистного забоя отрабатываемого выемочного столба проводят присечную вентиляционную выработку параллельно краевой части угольного массива, подготавливаемого столба с воздухопроницаемым угольным целиком. Создают в ней избыточное давление, обеспечивают отвод метановоздушной смеси из действующего выработанного пространства на фланговую вентиляционную выработку за счет общешахтной депрессии или активного источника тяги. При этом предотвращают поступление метана в очистной забой. Между присечной выработкой и выбранным пространством образуют аэродинамически активную связь посредством проведения сбойки шириной, равной устойчивому пролету непосредственной кровли, и при очистной выемке производят отвод метановоздушной смеси из выработанного пространства отрабатываемого выемочного столба по сбойке и через воздухопроницаемый угольный целик, образованный между просечной выработкой и выработанным пространством газоотсасывающей вентиляционной установкой, устанавливаемой в промежуточной печи или в центральной выработке.

Использовать данное изобретение при удалении радона из железнодорожного тоннеля нельзя, так как создание избыточного давления не обеспечит удаление радона из сточных лотков.

Ближайшим аналогом является способ вентиляции тупиковой станции метрополитена [3].

Сущность вентиляции заключается в том, что перемещение потоков воздуха осуществляют под воздействием движущегося электропоезда и подачу свежего воздуха на пассажирскую платформу станции производят через вентиляционную шахту. Согласно изобретению при подходе электропоезда к станции вентиляционный клапан шахты закрывают, и весь теплый отработанный воздух отводят в атмосферу через вестибюль, а при отходе электропоезда от тупиковой станции часть свежего воздуха на пассажирскую платформу станции подают через вентиляционную шахту путем открытия вентиляционного клапана, а часть - через вестибюль.

Предложенный способ не обеспечит достаточное удаление радона, выделившегося из воды, протекающей по сточным лоткам, из-за слабости напора воздушных потоков.

Целью данного изобретения является обеспечить достаточную силу напора воздушных потоков для удаления радона из сточных лотков тоннеля.

Сущность изобретения заключается в том, что перед входом в тоннель на электровозе раскрывают закрылки и создают усиление напора потоков воздуха, выносят радон из застойных зон сточных лотков, перемешивают его в турбулентном потоке воздуха и выбрасывают через существующую вентиляционную систему, а после прохождения тоннеля закрылки на электровозе убирают.

Сущность способа удаления радона из железнодорожного тоннеля показана на чертежах.

На фиг.1 дана схема размещения электровоза с закрылками в тоннеле (в поперечном сечении).

На фиг.2 дана схема размещения электровоза с закрылками в продольном разрезе.

На фиг.1 обозначены:

1 - железнодорожный тоннель; 2 - электровоз; 3 - закрылки; 4 - сточные лотки.

На фиг.2 показаны:

1 - железнодорожный тоннель; 2 - электровоз; 3 - закрылки и α - угол наклона закрылок.

Вода при прохождении через горные породы обогащается радоном, стекает в сточные лотки, а затем выделяется из воды и скапливается над поверхностью воды (так как радон тяжелее воздуха).

Обычная вентиляционная система железнодорожного тоннеля не имеет достаточного напора для удаления радона из лотков 3.

Способ осуществляется следующим образом.

Машинист перед вхождением в тоннель 1 электровоза 2 с помощью механизма раздвигает в сторону закрылки 3, тем самым увеличивая площадь захвата воздуха, создавая перед электровозом 2 мощный поток воздуха, вдоль сточных лотков, где над поверхностью воды скапливается радон.

Образованный с помощью закрылок 3 мощный поток воздуха усиливают с помощью установления закрылок 3 под углом α=45-60°, направляют напор воздушного потока в нижние слои тоннеля, включая лотки, карманы, галереи и другие застойные места тоннеля. Поднятый к верху радон перемешивается с воздухом, и образовавшийся турбулентный поток направляют в действующую вентиляционную систему в тоннеле 1.

Перед выходом из тоннеля 1 закрылки 3 электровоза 2 убирают.

Проведенные эксперименты на маневровом тепловозе показали эффективность удаления радона.

Источники информации

1. Патент РФ №2230910, МПК Е21F 7/00; 1/00; дата подачи заявки 10.02.2005.

2. Патент РФ №2126889, МПК E21F 1/00; дата подачи заявки 18.02.1997.

3. Патент РФ №2278268, МПК E21F 1/00; дата подачи заявки 23.06.2004.

Изобретение относится к вентиляции транспортных тоннелей, а именно к способу удаления радона в железнодорожных тоннелях. Включает перемещение потоков воздуха под действием движущегося электровоза. Перед входом в тоннель на электровозе раскрывают закрылки и создают усиление напора потоков воздуха, выносят радон из застойных зон сточных лотков, перемешивают его в турбулентном потоке воздуха и выбрасывают через существующую вентиляционную систему, после прохождения тоннеля закрылки на электровозе убирают. Обеспечивает достаточную силу напора воздушных потоков для удаления радона из сточных лотков тоннеля. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ удаления радона из железнодорожных тоннелей, включающий перемещение потоков воздуха под действием движущегося электропоезда, отличающийся тем, что перед входом в тоннель на электровозе раскрывают закрылки и создают усиление напора потоков воздуха, выносят радон из застойных зон сточных лотков, перемешивают его в турбулентном потоке воздуха и выбрасывают через существующую вентиляционную систему, а после прохождения тоннеля закрылки на электровозе убирают.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что закрылки электровоза устанавливают под углом 45-60°.