Краткий ответ: На тоннельной проходке сжатый воздух питает буровые установки, пневматику тоннелепроходческого комплекса, торкрет-установки и системы вентиляции, а его потеря останавливает забой в месте, куда нельзя просто подвезти новый компрессор за час. Практичная система — винтовой компрессор с запасом по давлению на километровую магистраль, защитой от пыли и влаги и резервом, который покрывает проходческий пик без просадки у самой дальней точки тоннеля.
Тоннель строится от портала вглубь, и потребитель воздуха каждый день оказывается дальше от компрессорной, чем вчера: магистраль удлиняется, потери растут, а доступ к участку магистрали для ремонта становится всё сложнее. Давление на поверхности при этом ничего не говорит о давлении у тоннелепроходческого комплекса в глубине.
Ошибка при подборе для тоннелей — считать систему по начальной длине тоннеля и забыть, что через полгода тоннель станет вдвое длиннее. Ниже — как считать воздух от конечной длины тоннеля и от пика проходки, а не от сегодняшнего забоя.
Забой и ТБМ: давление на конце километровой магистрали
Тоннелепроходческий комплекс берёт воздух сразу на несколько систем: пневматику щита, системы подачи сегментов, буровые установки и вспомогательные механизмы, причём пики этих систем совпадают при проходческом цикле. Если несколько систем работают одновременно, суммарный пик забоя в разы превышает средний расход, и компрессорная, рассчитанная на среднее, даёт просадку именно в момент цикла. Лечат это ресиверами у забоя и у промежуточных распределительных пунктов, а также машиной с частотным регулированием, которая добирает переменную часть.
Диаметр магистрали считают от конечной длины тоннеля и от пикового расхода забоя, а не от текущей длины: магистраль, заложенная на сегодняшнюю длину, через полгода станет узким местом, а её замена в действующем тоннеле — это остановка проходки. Давление меряют у самого дальнего потребителя в пике проходческого цикла, а потери в магистрали пересчитывают при каждом удлинении тоннеля.
Торкрет, пыль и вентиляция: воздух в самых тяжёлых условиях
Торкрет-установки наносят бетон на свод тоннеля под давлением воздуха, и качество торкрета зависит от стабильности этого давления: просадка даёт неравномерный слой, отскок материала и слабый контакт с породой, а переделка свода — это повторный цикл, который срывает график проходки. Для торкрета закладывают отдельный контур с ресивером у установки, чтобы проходческий пик не просаживал давление торкрета.
Пыль в тоннеле — цементная, породная, от торкрета — забивает входные фильтры и пневматику быстрее, чем любая заводская пыль. Воздухозабор поверхностной компрессорной выносят из зоны портала, где пылит погрузка породы, входную фильтрацию делают ступенчатой, а фильтры проверяют по перепаду каждую неделю. Вентиляция тоннеля зависит от воздуха косвенно, но критично: пневматика вентиляционных заслонок и систем контроля, оставшаяся без воздуха, лишает забой управления вентиляцией именно тогда, когда запылённость максимальна.
- Диаметр магистрали считайте от конечной длины тоннеля и пикового расхода забоя.
- Торкрет — отдельным контуром с ресивером у установки.
- Входные фильтры — по перепаду каждую неделю, воздухозабор — вне пыльной зоны портала.
Влага, сервис и график проходки
Влага в тоннеле — это грунтовые воды, конденсат и вода торкрета: магистрали прокладывают с уклоном к конденсатоотводчикам, осушение рассчитывают на самый влажный участок, а отводчики проверяют регулярно, потому что залитый участок магистрали лишает воздуха целый забой. Один заклинивший отводчик в тоннеле — это не мелочь, а остановка проходки.
Сервис на тоннеле планируют на технологические окна между циклами, а расходники держат на самой площадке и у забоя, а не только на базе подрядчика: доставка фильтра к забою в глубине тоннеля занимает часы. Мониторинг давления у забоя и температуры нагнетания позволяет увидеть утечку или засорение магистрали до остановки проходки. QiAir, китайский производитель и поставщик винтовых компрессоров, подбирает тоннельные системы от конечной длины тоннеля, карты забоев и пиков проходческого цикла.
Часто задаваемые вопросы
Какое давление нужно у тоннелепроходческого комплекса?
Считают от самого дальнего потребителя в пике проходческого цикла плюс потери в магистрали конечной длины тоннеля, а не от давления на поверхности.
Почему торкрету нужен отдельный контур?
Потому что просадка давления даёт неравномерный слой, отскок материала и слабый контакт с породой, а проходческий пик не должен просаживать давление торкрета.
Почему магистраль тоннеля считают от конечной длины?
Потому что тоннель удлиняется каждый день, и магистраль на сегодняшнюю длину через полгода станет узким местом, а её замена остановит проходку.
Похожие статьи
- Рекуперация тепла винтового компрессора: как вернуть тепло в производство
- IoT-мониторинг компрессорной: удалённый контроль компрессора без сюрпризов
QiAir — китайский производитель и поставщик винтовых компрессоров. Если вы закупаете винтовой компрессор из Китая — для завода, текстильной фабрики, строительной площадки или новой производственной линии — обратитесь в QiAir за расчётом под вашу нагрузку, документально подтверждёнными характеристиками и экспортной поддержкой.