隧道施工階段通風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)查及研究

吳煒 吳嗣興 焦鋒

摘 要：文章針對(duì)隧道施工過(guò)程中需風(fēng)量進(jìn)行理論計(jì)算，并與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果相結(jié)合，采取安全檢查表對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)展開評(píng)價(jià)。這種隧道施工中的通風(fēng)手段及方式比較科學(xué)合理，通風(fēng)設(shè)備以及設(shè)施的設(shè)定也比較到位，通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)比較穩(wěn)，風(fēng)俗與風(fēng)量都符合需風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過(guò)一系列調(diào)查，文章針對(duì)該隧道通風(fēng)中存在的問(wèn)題進(jìn)行細(xì)致地分析，并給出了與之相應(yīng)的措施建議。

關(guān)鍵詞：隧道；通風(fēng)系統(tǒng)；調(diào)查；評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：U453.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）17-0160-02

隧道施工時(shí)會(huì)有很多主要成分是CH4的有害氣體產(chǎn)生，這種有害氣體極易引發(fā)爆炸、火災(zāi)等事故，嚴(yán)重威脅到隧道的施工安全。與此同時(shí)，在隧道施工時(shí)會(huì)牽扯到像噴漿、開挖等許多產(chǎn)塵環(huán)節(jié)，這會(huì)在一定程度上影響到了職工的健康。所以說(shuō)，在開展瓦斯隧道施工工作時(shí)務(wù)必要重視揚(yáng)塵與瓦斯的排放，從而有效確保人員健康及施工的安全。由于隧道開挖程序多、難度大、施工周期較長(zhǎng)，因此對(duì)隧道施工而言一個(gè)健全的通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)極為關(guān)鍵的。擁有良好的通風(fēng)條件，既可以給人員提供充足的新鮮空氣，又能有效減少粉塵、稀釋瓦斯。本文通過(guò)仔細(xì)調(diào)查某隧道施工階段通風(fēng)系統(tǒng)針對(duì)其安全運(yùn)行過(guò)程中潛存的問(wèn)題進(jìn)行分析，并在管理與技術(shù)方面給出相應(yīng)的措施建議，從而有效降低安全事故的發(fā)生率、減少施工成本，以給相似隧道施工中通風(fēng)安全問(wèn)題的處理提供一定的借鑒。

1 施工隧道的基本情況

該次調(diào)查的施工隧道位于浙江舟山市境內(nèi)，隧道平縱指標(biāo)左線縱坡坡度-2%，坡長(zhǎng)2 300 m，右線縱坡坡度-2%，坡長(zhǎng)2 300 m。

右線YK54+140-YK55+841，長(zhǎng)1 701 m，左線ZK54+118-

ZK55+827，長(zhǎng)1 709 m。設(shè)有一條人行通道右線里程K54+550，左線里程ZK54+538，長(zhǎng)度為33 m，人行通道兩道。另一條人行通道有33.8 m長(zhǎng)，右線里程K55+450-ZK54+435。車行通道一道，左線里程程ZK55+004，右線里程K55+000，長(zhǎng)40.8 m，左右線的進(jìn)出口均為削竹式洞門。

在隧道的施工過(guò)程中，一旦遇到不穩(wěn)定的煤系地層，煤質(zhì)就會(huì)呈現(xiàn)出粉塊狀，煤層厚度會(huì)很不穩(wěn)定。通過(guò)對(duì)地質(zhì)勘探資料的數(shù)據(jù)的研究我們不難發(fā)現(xiàn)，隧址周圍有9個(gè)老煤窿，洞口口徑在0.8 m×0.6 m～1.5 m×1.2 m之間，向下掘進(jìn)深度大概深度為15～25 m，大多數(shù)均已垮塌。洞內(nèi)常年有水，此段老煤窿規(guī)模通常都比較小，且都已停采。隧道右線YK54+190-YK54+460段、左線ZK54+180-ZK54+440段穿越二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M含煤巖系，含煤巖層層厚度大約在0.3～1.2 m之間，所以說(shuō)，該段含煤巖是市瓦斯的主要來(lái)源。

2 隧道施工的通風(fēng)要求

①隧道施工有害氣體分布工區(qū)所需要的風(fēng)量應(yīng)當(dāng)依據(jù)人員需風(fēng)、有害氣體絕對(duì)涌出量、爆破排煙、作業(yè)機(jī)械分別進(jìn)行計(jì)算，并依據(jù)允許風(fēng)俗實(shí)施檢驗(yàn)，選用最大值

②針對(duì)有害氣體易聚集位置采取局部通風(fēng)的手段，將風(fēng)速控制在超過(guò)1 m/s的范圍內(nèi)，且整個(gè)隧道的最低風(fēng)速應(yīng)超過(guò)0.25 m/s。

③選用機(jī)械連續(xù)通風(fēng)的手段。

④有害氣體分布工區(qū)在施工階段，由于停電、檢修等原因需要停風(fēng)時(shí)，人員務(wù)必要撤出，切斷電源，盡快排除有害氣體、恢復(fù)通風(fēng)與送電。

⑤隧道施工通風(fēng)通常以采取巷道式通風(fēng)或者壓入式通風(fēng)為宜；在有害氣體分布或有害氣體突出工區(qū)長(zhǎng)度<2 km的時(shí)候可采用壓入式，若超過(guò)2 000 m，則采用巷道式。

⑥有害氣體分布工區(qū)放炮之后通風(fēng)時(shí)間至少為15 min，有害氣體分布密集工區(qū)放炮之后至少要通風(fēng)30 min，等到有害氣體濃度稀釋至0.5%以下才可恢復(fù)施工。

⑦針對(duì)隧道有害氣體分布工區(qū)，應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定實(shí)施，務(wù)必建立測(cè)風(fēng)制度。

3 隧道需風(fēng)量計(jì)算

3.1 按照稀釋有害氣體需要風(fēng)量進(jìn)行計(jì)算

QCH4代表隧道內(nèi)單位時(shí)間有害氣體涌出量，1.25 m3/min；

α為有害氣體涌出不均衡系數(shù)，取1.6；

Bg為隧道內(nèi)允許的有害氣體濃度，取0.5 %。

3.2 按施工隧道同一時(shí)間內(nèi)工作的最多人數(shù)計(jì)算

m為同一時(shí)間內(nèi)隧道內(nèi)工作最多人數(shù)，假設(shè)為25人；

k為風(fēng)量各用系數(shù)，假設(shè)為1.2。

3.3 依據(jù)隧道最小風(fēng)速需風(fēng)量進(jìn)行計(jì)算

3.4 按照爆破工作量確立需風(fēng)量

按照要求，每千克炸藥的供風(fēng)量應(yīng)>25 m3/min，施工過(guò)程中要此工程應(yīng)分層開挖，上下道開挖過(guò)程中應(yīng)一次使用30 kg炸藥，需風(fēng)量為750 m/min。

依照計(jì)算結(jié)果對(duì)比，我們?cè)O(shè)定上述風(fēng)量為最大值，那么此隧道在施工過(guò)程中的需風(fēng)量是799.7 m3/min。

4 通風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)查

在2013年11月12日到15日期間，筆者調(diào)查了該施工現(xiàn)場(chǎng)的通風(fēng)系統(tǒng)，調(diào)查情況表見表1。

在施工過(guò)程中選取安全檢查表評(píng)價(jià)通風(fēng)系統(tǒng)，在檢查的17個(gè)項(xiàng)目當(dāng)中，不符合要求的有4個(gè)，符合要求的有12個(gè)，基本符合要求的只有1個(gè)，合格率為70.6%。

5 結(jié) 語(yǔ)

經(jīng)過(guò)對(duì)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)的分析和調(diào)查研究可以得出，該隧道施工過(guò)程中在通風(fēng)方式的選擇上較為合理，布設(shè)通風(fēng)設(shè)備設(shè)施也比較完善。風(fēng)量、風(fēng)速可以滿足需風(fēng)的要求，通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行較為穩(wěn)定。針對(duì)在調(diào)查過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，可采取如下措施：

①因該隧道施工工區(qū)存在許多有害氣體，所以，施工方在安裝通風(fēng)機(jī)的過(guò)程中應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：專用線路、專用開關(guān)、專用變壓器、風(fēng)電閉鎖以及瓦電閉鎖。

②在噴漿作業(yè)這一施工階段，為了除塵，施工方可適當(dāng)增加通風(fēng)量，并及時(shí)提供可靠性強(qiáng)、有效性強(qiáng)的勞動(dòng)防護(hù)用品給工作人員。

③隨著隧道開挖深度的拓展，施工方應(yīng)當(dāng)及時(shí)續(xù)接風(fēng)筒，讓掌子面風(fēng)速達(dá)標(biāo)，以免出現(xiàn)瓦斯集聚帶。

④依照通風(fēng)管理工作的特征，施工方可以建設(shè)通風(fēng)信息管理系統(tǒng)以作技術(shù)管理與日常事務(wù)管理用。為此，我們應(yīng)加大力度開展通風(fēng)日常管理工作，有計(jì)劃地、定期測(cè)定通風(fēng)系統(tǒng)。

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