Повышение эффективности обеспечения безопасной эксплуатации железнодорожных тоннелей в суровых климатических условиях
Аннотация
Рассмотрены основные факторы, определяющие особенности безаварийной эксплуатации железнодорожных тоннелей в условиях сурового климата. Показано, что особую опасность представляет процесс образования наледей, определяемый сочетанием двух неблагоприятных факторов: сравнительно низкой температурой тоннельного воздуха и высокой обводненностью тоннелей. Приведены данные экспериментальных исследований, свидетельствующие о том, что газовый состав воздушной среды железнодорожных тоннелей определяют не только вредные газообразные примеси, источниками которых являются транспортные средства, но и выделение из пород и воды метана, углекислого газа, сероводорода, радона. Изучен механизм воздействия радона на персонал, обслуживающий железнодорожные тоннели, и дана характеристика масштабов его возможного влияния на ухудшение качества воздуха. Отмечено, что радоноопасными могут считаться многие регионы РФ, в том числе районы, где расположены одни из самых протяженных в России Байкальский и Северо-Муйский тоннели. Основным средством достижения необходимого качества воздуха в железнодорожных тоннелях следует считать создание рационального вентиляционного режима, который оказывает влияние не только на радиационную обстановку, но и на термодинамические параметры тоннельного воздуха. Исследована возможность применения для повышения устойчивости вентиляционного режима различных регулирующих устройств. Наибольшее воздействие на воздушный поток оказывают вентиляционные ворота, установка которых позволяет изменять расход поступающего воздуха на 70 % от первоначальной величины. Разработаны оригинальные конструкции вентиляционных ворот. Предложены и проверены в натурных условиях принципы создания в железнодорожных тоннелях положительного теплового режима - одного из наиболее надежных способов предотвращения наледи.
Литература
- Дядькин Ю.Д. Основы горной теплофизики для шахт и рудников Севера. М.: Недра, 1968. 253 с.
- Вассерман А.Д. Специфика теплового режима подземных сооружений при передаче тепла массиву // Физические процессы горного производства. Тепломассоперенос в горных выработках и породных коллекторах: Сборник научных трудов/ЛГИ. Л., 1985. С.103-107
- Гендлер С.Г. Оценка условий наледеобравования в транспортных тоннелях // Физические процессы горного производства: Всесоюзный межвуз. сб./ЛГИ. Л. 1988. С.80-84.
- Гендлер С.Г. Управление тепловым режимом тоннелей в суровых климатических условиях / С.Г.Гендлер, С.Е.Беспалов, В.А.Соколов, Ю.М.Горшков, Э.М.Юшковский // Транспортное строительство. 1990. № 4. С. 18-22.
- Гендлер С.Г. Управление тепловым режимом тоннелей в суровых климатических условиях // Транспортное строительство. 1991. № 11. С.15-17.
- Гендлер С.Г. Способ регулирования теплового режима железнодорожных тоннелей в зимний период: А.с.. № 1627723. СССР / С.Г.Гендлер, С.Е.Беспалов, В.А.Соколов, Э.М.Юшковский Ю.М.Горшков // Бюл. изобретений. 1991. № 6.
- Гендлер С.Г Вентиляционный затвор для железнодорожного тоннеля: Пат.РФ №2013559 / С.Г.Гендлер, Ю.М.Горшков, В.А.Макаров, В.А.Хо- минский // Бюл. изобретений. 1994. № 10.
- Гендлер С.Г. Управление тепловым режимом железнодорожных тоннелей, расположенных в районах с суровым климатом // Наука в Санкт-Петербургском государственном горном ин-те (техническом ун-те). Вып.1. / СПГГИ. СПб, 1997. С.227-233.
- Гендлер С.Г. Устройство для предупреждения образования льда в транспортных тоннелях: Пат. РФ №2123117 / С.Г.Гендлер, В.А.Макаров, B. П.Лексин // Бюл. изобретений. 1998. № 34.
- Гендлер С.Г. Защита транспортных тоннелей от образования наледей // Наука в Санкт-Петербургском государственном горном ин-те (техническом ун-те) Вып.2 / СПГГИ. СПб, 1998. C. 149-154.
- Гендлер С.Г. Способ регулирования теплового режима железнодорожных тоннелей в зимний период: Пат. РФ №2124131 / С.Г.Гендлер, Ю.М.Горшков, В.Н.Шибалин П Бюл. изобретений. 1998. №36.
- Гендлер С.Г. Проблемы проветривания протяженных железнодорожных тоннелей в сложных условиях // Горный информационно-аналитический бюллетень / МГГУ, 1999. № 3. С.213-216.
- Главатских В.А. Методы и результаты измерений скорости движения воздуха в эксплуатируемых железнодорожных тоннелях / Исследование работы искусственных сооружений // Труды НИИЖТа. Вып. 186. Новосибирск, 1977 С.23-29.
- Курбаткин В.П. Влияние орографии на высоту пограничного слоя горной долины в зимний период // Труды САРНИГМИ. Вып.53 (68). Л.: Гидрометеоиздат, 1971. С.34-38.
- Максимовский В.А. Районирование территории России по степени радоноопасности B.А.Максимовский, М.Г.Харламов, А.В.Мальцев, И. А. Лучин, А.А.Смыслов // АНРИ. 1996/97 № 3 (9). С.45-51.
- Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). М.: Минздрав России, 1999. 113 с.
- Третьяков Ю Н. Некоторые рекомендации по предотвращению промерзания дренажных и железнодорожных тоннелей в зимнее время / Ю.Н.Третьяков, Б.Е.Славин, Н.Н.Протасов // Труды Всесоюзного совещания семинара по обмену опытом строительства в суровых климатических условиях. Т.7. Вып.4. Красноярск, 1970. C. 55-61.
- Хоминский В.А. Вентиляционный затвор для железнодорожного тоннеля: Пат. РФ № 2029872 / В.А.Хоминский, В.А.Макаров, В.А.Соколов, Ю.М.Горшков, С.Г.Гендлер, М.Л.Покрывалов, А.И.Салан // Бюл. изобретений. 1995. № 6.
- Bogaert G. Maintaining the tunnels of French Reilwags (SNCE) Tunnels and Tunneling, 1970, 5. pp. 455-459.
- Coto I. Test of Icicle Prevention in Very Cold Zone. 1. Coto, K. Ocada, I. Kawaquchi // Railway Technical Research Inst., Quarterly Reports, 1977, vol.16, N3.pp 257-263.
- Gendler S.G. Control for heat regime of the railway tunnels located in severe climatic condition. 9th International Conference on Aerodynamics and Ventilation of Vehicle Tunnels, Italy, 6-8 October 1997, pp. 399-411.
- A User's Manual for MFIRE: A Computer Simulation Program for Mine Ventilation and Fire Modelling.-US Department of the Interior. Bureau of Mines. 1989,42 р.