隧道施工階段通風系統的調查及研究

吳煒 吳嗣興 焦鋒

摘 要：文章針對隧道施工過程中需風量進行理論計算，并與現場調查結果相結合，采取安全檢查表對通風系統展開評價。這種隧道施工中的通風手段及方式比較科學合理，通風設備以及設施的設定也比較到位，通風機的運行狀態比較穩，風俗與風量都符合需風標準。經過一系列調查，文章針對該隧道通風中存在的問題進行細致地分析，并給出了與之相應的措施建議。

關鍵詞：隧道；通風系統；調查；評價

中圖分類號：U453.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）17-0160-02

隧道施工時會有很多主要成分是CH4的有害氣體產生，這種有害氣體極易引發爆炸、火災等事故，嚴重威脅到隧道的施工安全。與此同時，在隧道施工時會牽扯到像噴漿、開挖等許多產塵環節，這會在一定程度上影響到了職工的健康。所以說，在開展瓦斯隧道施工工作時務必要重視揚塵與瓦斯的排放，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，因此對隧道施工而言一個健全的通風系統時極為關鍵的。擁有良好的通風條件，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。本文通過仔細調查某隧道施工階段通風系統針對其安全運行過程中潛存的問題進行分析，并在管理與技術方面給出相應的措施建議，從而有效降低安全事故的發生率、減少施工成本，以給相似隧道施工中通風安全問題的處理提供一定的借鑒。

1 施工隧道的基本情況

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

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

ZK55+827，長1 709 m。設有一條人行通道右線里程K54+550，左線里程ZK54+538，長度為33 m，人行通道兩道。另一條人行通道有33.8 m長，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40.8 m，左右線的進出口均為削竹式洞門。

在隧道的施工過程中，一旦遇到不穩定的煤系地層，煤質就會呈現出粉塊狀，煤層厚度會很不穩定。通過對地質勘探資料的數據的研究我們不難發現，隧址周圍有9個老煤窿，洞口口徑在0.8 m×0.6 m～1.5 m×1.2 m之間，向下掘進深度大概深度為15～25 m，大多數均已垮塌。洞內常年有水，此段老煤窿規模通常都比較小，且都已停采。隧道右線YK54+190-YK54+460段、左線ZK54+180-ZK54+440段穿越二疊系上統龍潭組含煤巖系，含煤巖層層厚度大約在0.3～1.2 m之間，所以說，該段含煤巖是市瓦斯的主要來源。

2 隧道施工的通風要求

①隧道施工有害氣體分布工區所需要的風量應當依據人員需風、有害氣體絕對涌出量、爆破排煙、作業機械分別進行計算，并依據允許風俗實施檢驗，選用最大值

②針對有害氣體易聚集位置采取局部通風的手段，將風速控制在超過1 m/s的范圍內，且整個隧道的最低風速應超過0.25 m/s。

③選用機械連續通風的手段。

④有害氣體分布工區在施工階段，由于停電、檢修等原因需要停風時，人員務必要撤出，切斷電源，盡快排除有害氣體、恢復通風與送電。

⑤隧道施工通風通常以采取巷道式通風或者壓入式通風為宜；在有害氣體分布或有害氣體突出工區長度<2 km的時候可采用壓入式，若超過2 000 m，則采用巷道式。

⑥有害氣體分布工區放炮之后通風時間至少為15 min，有害氣體分布密集工區放炮之后至少要通風30 min，等到有害氣體濃度稀釋至0.5%以下才可恢復施工。

⑦針對隧道有害氣體分布工區，應嚴格按規定實施，務必建立測風制度。

3 隧道需風量計算

3.1 按照稀釋有害氣體需要風量進行計算

QCH4代表隧道內單位時間有害氣體涌出量，1.25 m3/min；

α為有害氣體涌出不均衡系數，取1.6；

Bg為隧道內允許的有害氣體濃度，取0.5 %。

3.2 按施工隧道同一時間內工作的最多人數計算

m為同一時間內隧道內工作最多人數，假設為25人；

k為風量各用系數，假設為1.2。

3.3 依據隧道最小風速需風量進行計算

3.4 按照爆破工作量確立需風量

按照要求，每千克炸藥的供風量應>25 m3/min，施工過程中要此工程應分層開挖，上下道開挖過程中應一次使用30 kg炸藥，需風量為750 m/min。

依照計算結果對比，我們設定上述風量為最大值，那么此隧道在施工過程中的需風量是799.7 m3/min。

4 通風系統的調查

在2013年11月12日到15日期間，筆者調查了該施工現場的通風系統，調查情況表見表1。

在施工過程中選取安全檢查表評價通風系統，在檢查的17個項目當中，不符合要求的有4個，符合要求的有12個，基本符合要求的只有1個，合格率為70.6%。

5 結 語

經過對相關調查數據的分析和調查研究可以得出，該隧道施工過程中在通風方式的選擇上較為合理，布設通風設備設施也比較完善。風量、風速可以滿足需風的要求，通風機的運行較為穩定。針對在調查過程中出現的問題，可采取如下措施：

①因該隧道施工工區存在許多有害氣體，所以，施工方在安裝通風機的過程中應做到以下幾點：專用線路、專用開關、專用變壓器、風電閉鎖以及瓦電閉鎖。

②在噴漿作業這一施工階段，為了除塵，施工方可適當增加通風量，并及時提供可靠性強、有效性強的勞動防護用品給工作人員。

③隨著隧道開挖深度的拓展，施工方應當及時續接風筒，讓掌子面風速達標，以免出現瓦斯集聚帶。

④依照通風管理工作的特征，施工方可以建設通風信息管理系統以作技術管理與日常事務管理用。為此，我們應加大力度開展通風日常管理工作，有計劃地、定期測定通風系統。

參考文獻：

[1] 葛文淵，李國強.長大公路隧道短道通風系統仿真與優化[J].中國交通信息化，2015，（S1）.

[2] 施孝增.豎井型長大隧道污染物濃度分布的數值模擬研究[J].潔凈與空調技術，2015，（1）.