淺析隧道施工通風消煙除塵新技術

張忠武

中鐵十一局集團第四工程有限公司

淺析隧道施工通風消煙除塵新技術

張忠武

中鐵十一局集團第四工程有限公司

隨著我國經濟的快速發展，我國公路、鐵路、地鐵等建設項目不斷增加，其中隧道的數量也占有很大的比例。隧道的通風消煙除塵是隧道施工中非常重要的問題，隨著人們對于環保等意識的增強，隧道施工通風消煙除塵的問題愈加突出。基于此，本文將著重分析探討隧道施工通風消煙除塵新技術，以期能為以后的實際工作起到一定的借鑒作用。

隧道；通風；消煙除塵；新技術

1、隧道施工通風消煙除塵的重要性

近年來，隨著我國公路工程建設的迅猛發展，我國的公路隧道建設取得了巨大的成就。尤其是山嶺重丘區的公路工程，大多以隧道的形式穿越高山峻嶺，其中不但有中、短隧道，更有長隧道、特長隧道、隧道群等。目前，公路工程隧道的施工大多是采用新奧法進行的，開挖基本上采用鉆爆法，出碴多采用無軌運輸。在隧道施工開挖時，為了稀釋和排出巖體涌出的有害氣體、爆破產生的炮煙和粉塵，保持良好的空氣條件，必須對開挖工作面進行通風，即向工作面送入新鮮風流，稀釋和排出污濁空氣，確保公路工程隧道施工安全及工程順利進展。對短隧道來講，通常采用自然通風就可以解決洞內施工環境問題，而對中長隧道，特別是特長隧道，施工通風就是一項必須著重解決的技術難題，故而強化隧道施工通風消煙除塵管理有著重要的現實意義。

2、隧道施工通風消煙除塵新技術

以某工程實際為例，對其通風及消煙除塵新技術要點分析如下：

2.1 隧道中降低煙霧濃度的辦法

在隧道內為了能夠達到良好的除塵效果，需要在除塵機的附屬設備上配有裝水設備，此設備要控制好送風機和計測器等裝置。除塵系統的工作原理在于隧道內周圍的空氣進行電離，使電離后的空氣區域變為電暈區域，在此區域內將電子分為正負兩級，當空氣中成功被電離后，空氣中的正負電離子就會超著雙方快速運動，而在運動的過程中，空氣中的塵粒就會被正負離子一并帶動起來，當正負離子結合后就會被同時吸引到集塵板上，很多空氣中的塵粒也都在集塵板上“著陸”，隨著電離空氣的越來越多，反復工作，集塵板上的塵粒也會聚集的越來越多，當達到一定數量時，灰塵就會慢慢的固化，這時就需要及時的清理掉，然后才能保證除塵系統的正常運行。作為隧道通風設計中的重要指標，煙霧濃度的控制是極其重要的，一般要通過機械設備稀釋煙霧。在隧道中，如果遇到隧道較長，且坡度較大的隧道時，多數是以稀釋煙霧的含量而有針對性的設計通風的。

2.2 通風消煙除塵新技術

全新的隧道施工通風消煙除塵采用的是濕式除塵技術，此技術主要是通過所形成的溫差效應在掌子面的周邊形成循環流。按照本項目施工現場的情況進行測量得知，掌子面在爆破前后具有5～8℃的溫差，在爆破后所形成的煙塵主要位于掌子面40m范圍內的拱頂。因為溫差的存在，會形成上部為高溫氣體、下部為冷空氣，在離掌子面30m位置較小的錐形體。將軸流風機安放在錐尖部位，發生爆破后所形成的煙塵會在拱頂位置被軸流風機吸出而輸入到濕式除塵器內部，在液體和含塵氣體相互接觸之后，依靠煙塵本身所具有的慣性會和液體發生碰撞、擴散以及粘附，之后這些粘附后的塵粒會相互凝聚，這樣就會使塵粒和氣體得到分離，分離后所得到的冷空氣就可以通過風筒來改變方向參與到掌子面的污濁氣體循環系統中去。通過此技術的應用能夠將絕大多數的粉塵以及有害氣體吸除掉，從而對掌子面的空氣質量進行一定的改善，并且能夠降低隧道施工中的通風費用。與此同時和壓入式通風進行配合使用，可以較有效的解決隧道施工通風消煙除塵的目的。

2.3 注重通風方式的合理性

對于通風方式的選擇來看，其依據主要是污染源特性，在成洞地段要盡可能的避免造成二次污染，一定不能對施工造成限制。在選擇的時候需要注意以下七個方面的問題：一是由于影響自然通風的因素比較多，通風效果具有不易控制性和不穩定性，因此除了在一些長度比較短的隧道施工中應用之外，都不適宜使用；二是對于壓入式的通風方式來看，能夠直接向工作面輸送新鮮的空氣，在工作面施工中值得推廣，但是其缺點是會導致整個坑道中都流入污濁的空氣，所以在應用的時候最好是使用大管徑、大功率的機械；三是對于吸入式通風方式來看，其風流的方向是與壓入式相反的，但是由于其排煙的速度過于緩慢，在工作面范圍內就很容易出現炮煙停滯區，因此不建議在施工工程中單獨使用；四是混合式的通風方式，匯集了吸入式和壓入式的所有優勢，但是由于對風機、管路等設施的應用比較多，是適合應用較小的管徑，如果風機的管徑和功率都比較大的時候，其經濟性就會比較差；五是加大對平行導坑的利用，這一方式主要是應用在施工長度比較大的隧道工程中，通風的效果主要是由其管理水平來決定的，如果施工的斷面比較大，但是也沒有平行導坑，則可以使用風墻式的通風方式；六是在選擇通風方式的同時，也需要注重對風管依據通風機等設備的選擇，對處理好風管的連接處，最大限度的減小漏風率；七是加強隧道施工中的通風管理，定期檢查和維修設備，并注重對施工環境的檢測，增強通風效果的合理性和經濟行。

總而言之，在道路隧道建設快速發展的大環境下，由于現代隧道大多以鉆爆法施工和無軌運輸為主，其施工通風問題就成為安全、快速施工的最大障礙，這就要求我們在以后的實際工作中必須進一步重視強化隧道施工的通風消煙除塵工作。

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