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礦場如何改善坑內通風

坑內通風不良常導致瓦斯爆炸跟中毒

風坑(必要時設置多個)、鐵管卸(熱蒸氣打入坑底帶動空氣循環)、風門(風面集中)、大小型煽風機(重點擺放)

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陰暗隧道 新鮮空氣從哪來?

【本報記者李名揚、陳怡如】

隧道人人都走過,隧道看起來差不多,但各種隧道的通氣的方式,可大不相同。

台大應力所教授陳發林指出,採煤以外的礦坑,通風是靠多個垂直通風管造成的「煙囪效應」自然通風,不需裝設太多機械通風裝置;因為這類礦坑隧道,較少硫化物、氮化物等高毒性汙染粒子,所以使用自然通風就已足夠。

「煙囪效應」是利用「熱空氣上升」的原理,因為地底陰冷,人員進去採礦,會造成溫度上升;當甲處較熱空氣循通風管上升排出後,乙處冷空氣會自然流過來,乙處再吸引地面新鮮空氣往下流,補充流到甲處的空氣,造成通風效果。陳發林強調,這種系統最重要的是各處一定要互相連通。

至於煤礦,因為會挖出可燃性氣體如甲烷、乙烷,以及毒氣如一氧化碳、二氧化碳,所以一定要用機械通風設備將這些氣體快速排出。

陳發林說,即將通車的雪山隧道,通風豎井的設計不理想,因為從豎井排放的廢氣,未經過任何處理,可能汙染周遭環境;先進國家會在豎井軸流風扇前面裝置「靜電集塵器」,吸附大部分的硫化物、氮化物和懸浮粒子,減少車道廢氣對環境的汙染。

不過國道新建工程局三區工程處機電主任楊振忠指出,雪山隧道豎井出口高出地面20公尺,加上排出風速很快,應可將煙塵送到較高處,再隨空氣飄移、擴散,應該不會造成環境汙染;他說裝置靜電集塵器會減低排煙功能,造成電費增加,而且收集到的硫化物和氮化物等有毒物質,也有後續處理問題。

陳發林說,台北捷運也有同樣問題,因為捷運隧道內會有潤滑油和鐵摩擦的碎屑,臭味累積,捷運進站時的「活塞效應」,會將臭味帶進車站,因此捷運站前後也要設置通風豎井,將臭味排出;這些豎井也都沒裝置「靜電集塵器」,應該要裝設。

捷運隧道和其他隧道最大不同是「壓力問題」,捷運車廂占去隧道大部分斷面,因此列車進入隧道時,會把空氣向前擠壓,造成車頭前方空氣壓力上升;因空氣互相連通,若捷運車廂未氣密,車廂內壓力也會上升,有時會讓乘客感覺不舒服。

因此捷運隧道入口處都設計有「洩壓閥」,讓車頭前受擠壓的空氣散掉,壓力也就恢復正常;火車走的隧道通常斷面較大加上速度較慢,車頭壓力較小,但碰到老一點、斷面小的隧道仍會讓人感到不舒服。

高速鐵路則是因為車廂設計完全氣密,車廂內外空氣不連通,外面高壓不會影響車廂內正常壓力,因此不需要洩壓。

但是高鐵有另一個問題,就是速度太快,進隧道後車頭前累積大量被壓縮的空氣,出隧道瞬間壓力突然解放,會產生「音爆」;因此高鐵隧道出口會做成比較大的開口,讓音爆的震波朝四方散去,降低對車內乘客的影響。

【2006-02-17/聯合報/C8版/文化‧教育】

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