探討瓦斯隧道施工通風(fēng)技術(shù)

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公路隧道在穿越煤系地層時(shí)，瓦斯等有害氣體的突出是普遍現(xiàn)象。甲烷是瓦斯氣體中的主要成分，在隧道掘進(jìn)的過程中，如若遇到了煤層地系，開挖隧道過程就可能使這些區(qū)域的圍巖破碎，或者使原有的裂隙發(fā)育，讓其內(nèi)部的瓦斯氣體泄漏出來。爆炸是瓦斯氣體導(dǎo)致災(zāi)害的主要現(xiàn)象。如果瓦斯在隧道內(nèi)引發(fā)爆炸，區(qū)域內(nèi)的溫度可達(dá)到2000℃甚至以上，并且將隧道內(nèi)的氧氣快速消耗，同時(shí)生成大量有害氣體，對(duì)隧道內(nèi)部的作業(yè)人員造成人身安全的威脅。因此在隧道進(jìn)行掘進(jìn)開挖時(shí)，需要對(duì)該隧道通風(fēng)工程有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)并且確立合適的通風(fēng)方案，以保障隧道工程施工作業(yè)人員的人身安全，保證施工作業(yè)安全且有效率地進(jìn)行。

隧道施工通風(fēng)的必要性和現(xiàn)狀

隧道施工通風(fēng)工程的必要性

在隧道的掘進(jìn)工程中，隧道工程的各個(gè)分支項(xiàng)目得以開展的時(shí)候，此時(shí)隧道內(nèi)部的施工作業(yè)人員隨之開始進(jìn)入山體的深處，隧道內(nèi)部的含氧量開始逐漸降低，并且空氣中還會(huì)混雜其他有害于人體的有毒氣體，隨之隧道內(nèi)部的空氣質(zhì)量變得較差，因此隧道內(nèi)部的施工作業(yè)人員的安全會(huì)受到一定行業(yè)曲線linkindustryappraisementDOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2020.22.029可替代度影響力可實(shí)現(xiàn)度行業(yè)關(guān)聯(lián)度真實(shí)度的威脅。所以，相應(yīng)的隧道通風(fēng)措施是隧道掘進(jìn)過程中的必要環(huán)節(jié)。對(duì)應(yīng)且適當(dāng)?shù)乃淼劳L(fēng)工程，可以將隧道內(nèi)的瓦斯等有害氣體含量降至遠(yuǎn)低于威脅人員安全的濃度水平，并且保證隧道內(nèi)的含氧量能夠達(dá)到施工作業(yè)人員在施工作業(yè)中正常呼吸的水平，在優(yōu)化作業(yè)環(huán)境的同時(shí)提高作業(yè)人員的作業(yè)效率，保證工程安全有序地完成，達(dá)到改善工程施工質(zhì)量地目的。如果在隧道工程中，沒有做好工程措施來保障較好的通風(fēng)工作，隧道內(nèi)部的氧氣濃度含量會(huì)降低，相應(yīng)地，有害氣體的濃度隨之升高。同時(shí)，因?yàn)樗淼纼?nèi)部的光線相對(duì)不好，這也使現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)人員不能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況進(jìn)行全面的了解和認(rèn)識(shí)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況的地質(zhì)情況掌握不夠全面。這樣就會(huì)造成周圍巖體的穩(wěn)定性不能及時(shí)得到技術(shù)人員地檢驗(yàn)，施工工藝也不能及時(shí)的根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行相應(yīng)地調(diào)整。如果在隧道工程中無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)巖石松動(dòng)地問題，就會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)人員的安全造成威脅，從而導(dǎo)致隧道施工安全事故概率的增加。

隧道施工通風(fēng)技術(shù)現(xiàn)狀

現(xiàn)目前，我國(guó)的隧道通風(fēng)技術(shù)還較為落后，這也是在隧道通風(fēng)工程中，通風(fēng)的質(zhì)量不能達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)的原因所在。通風(fēng)質(zhì)量達(dá)不到安全標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)對(duì)隧道施工帶來比較嚴(yán)重的影響。在隧道施工掘進(jìn)過程中，特別是特長(zhǎng)隧道的施工，通風(fēng)工程的質(zhì)量問題在其中普遍存在。現(xiàn)目前，我國(guó)的隧道通風(fēng)主要采用兩種通風(fēng)方式，一種是管道通風(fēng)，另一種是巷道通風(fēng)。因?yàn)橥L(fēng)方式的單一，所以我國(guó)的通風(fēng)技術(shù)和國(guó)外還存在著一定的技術(shù)差距。隧道通風(fēng)工程是環(huán)保工程中非常重要的一種，因?yàn)樗兴淼纼?nèi)部的環(huán)境保護(hù)和隧道外部的環(huán)境保護(hù)。但是由于現(xiàn)在大部分隧道的施工都在野外，隧道內(nèi)部的環(huán)境保護(hù)工作就成為了隧道通風(fēng)環(huán)保工程的重中之重。

隧道施工通風(fēng)技術(shù)要點(diǎn)

在合理的隧道通風(fēng)方案的制定過程中，隧道規(guī)模的大小是需要考慮的重要因素。在保證隧道內(nèi)施工通風(fēng)能供給作業(yè)人員舒適環(huán)境的基礎(chǔ)上，需要對(duì)現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行充分利用，并且進(jìn)行合理的管理和適當(dāng)?shù)恼{(diào)配，進(jìn)而在提高通風(fēng)效率的同時(shí)，有效地降低成本，達(dá)到節(jié)約且節(jié)能的目的。

根據(jù)隧道的長(zhǎng)度，選取適宜的風(fēng)機(jī)

對(duì)通風(fēng)風(fēng)機(jī)設(shè)備的科學(xué)選型，也是隧道通風(fēng)工程中的重要且關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。通風(fēng)風(fēng)機(jī)設(shè)備的選型需要根據(jù)隧道施工段的長(zhǎng)度來進(jìn)行選擇。如果施工隧道的長(zhǎng)度較短，那高風(fēng)壓的通風(fēng)設(shè)備對(duì)其進(jìn)行通風(fēng)就會(huì)造成比較大的資源浪費(fèi)。但是如果施工隧道的長(zhǎng)度比較長(zhǎng)，較低風(fēng)壓的設(shè)備也不能保障施工隧道安全通風(fēng)的需求。所以在實(shí)際的隧道通風(fēng)工程中，應(yīng)該將多級(jí)風(fēng)機(jī)設(shè)備進(jìn)行組合運(yùn)用，并且根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)不同的情況，選擇更合適的通風(fēng)風(fēng)機(jī)設(shè)備。這樣就能在保證隧道通風(fēng)的安全要求的時(shí)，也能達(dá)到資源節(jié)約，節(jié)能環(huán)保的目的。

綜合考慮，選取適宜的風(fēng)管

在選用風(fēng)管的時(shí)候，應(yīng)該首先綜合考慮技術(shù)方面和經(jīng)濟(jì)方面，確保能選擇到適宜且適合，并且質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)的風(fēng)管。在保證通風(fēng)方案比較經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，也能對(duì)隧道內(nèi)施工時(shí)候的通風(fēng)質(zhì)量進(jìn)行保證。1）風(fēng)壓損失因素。風(fēng)壓的損失因素，關(guān)鍵取決于通風(fēng)風(fēng)管的直徑大小。一般在隧道施工的過程中為了達(dá)到施工通風(fēng)的需求，通風(fēng)風(fēng)管一般都是選用較大直徑。并且在一定情況下，風(fēng)管直徑越大，越能降低通風(fēng)過程的摩擦風(fēng)阻，并且能夠降低通風(fēng)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行功率，降低能耗，有效的減少通風(fēng)的成本。2）管道摩阻損失因素。在對(duì)管道進(jìn)行選型時(shí)，應(yīng)該優(yōu)先選擇橡膠材質(zhì)的風(fēng)管。因?yàn)檫@種材質(zhì)的風(fēng)管不僅內(nèi)壁光滑，并且質(zhì)量比較好，風(fēng)管的銜接處也是用細(xì)針縫制的。風(fēng)管在進(jìn)行安裝的時(shí)候，應(yīng)該要保證風(fēng)管處于挺直和順平的狀態(tài)，這樣才能讓風(fēng)管在通風(fēng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，更加地平穩(wěn)，順暢。3）管道漏風(fēng)損失因素。因?yàn)轱L(fēng)管在制作的時(shí)候會(huì)受到制作技術(shù)的影響，在銜接的位置會(huì)因?yàn)獒樉€針頭和針眼的位置而出現(xiàn)漏風(fēng)的問題，而且在通風(fēng)運(yùn)行中也會(huì)出現(xiàn)破損并且導(dǎo)致漏風(fēng)的現(xiàn)象。所以，在風(fēng)管制作的時(shí)候，增加通風(fēng)風(fēng)管長(zhǎng)度的同時(shí)，也要盡可能地減少風(fēng)管銜接口地?cái)?shù)量。在風(fēng)管投入使用的時(shí)候也需要做好防風(fēng)工作，做好日常對(duì)風(fēng)管地護(hù)理，及時(shí)并且準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)風(fēng)管內(nèi)的破損漏風(fēng)位置，并用相應(yīng)且適宜的措施進(jìn)行處理。

完普通風(fēng)保障措施

在對(duì)隧道進(jìn)行掘進(jìn)施工的時(shí)候，運(yùn)用通風(fēng)工程將隧道內(nèi)部的空氣質(zhì)量改善到理想的水平是隧道通風(fēng)工程的目標(biāo)。不僅需要將更加適宜實(shí)際環(huán)境的通風(fēng)方式運(yùn)用于其中，也需要在日常的隧道通風(fēng)工作中加強(qiáng)組織管理，運(yùn)用較為全面并且有效的通風(fēng)措施。1）做好隧道施工時(shí)的防塵措施。水幕降塵是對(duì)隧道內(nèi)灰塵處理行之有效的方法。水幕降塵不僅對(duì)儀器設(shè)備的需求比較簡(jiǎn)單，并且實(shí)用性強(qiáng)，宜操作，在達(dá)到比較好的降塵效果的同時(shí)也能優(yōu)化隧道內(nèi)部的空氣質(zhì)量。2）優(yōu)化隧道通風(fēng)系統(tǒng)。在隧道進(jìn)行通風(fēng)的時(shí)候，防止內(nèi)部通風(fēng)系統(tǒng)出現(xiàn)循環(huán)風(fēng)，保證施工過程中產(chǎn)生的有害氣體能夠及時(shí)且徹底地排除隧道內(nèi)部。3）保證風(fēng)機(jī)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間。只有保證通風(fēng)設(shè)備運(yùn)行合適地時(shí)間，才能滿足隧道內(nèi)部的空氣環(huán)境需求，不會(huì)因?yàn)橥L(fēng)時(shí)間不足而導(dǎo)致有害氣體在隧道內(nèi)部積累的問題。4）保障隧道施工人員安全。在施工作業(yè)前，應(yīng)當(dāng)對(duì)施工人員進(jìn)行隧道通風(fēng)的安全知識(shí)培訓(xùn)，樹立其安全意識(shí)，重視通風(fēng)工程中安全的重要性。

施工區(qū)域的科學(xué)劃分

在隧道進(jìn)行掘進(jìn)施工的時(shí)候，需要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況來將施工區(qū)域進(jìn)行科學(xué)的劃分。每一個(gè)施工區(qū)域都需要有對(duì)應(yīng)的施工方案。現(xiàn)在智能化的機(jī)械更多地用于隧道工程中，制定的隧道通風(fēng)方案和通風(fēng)過程中運(yùn)用的儀器設(shè)備數(shù)量更加具有關(guān)聯(lián)性?？茖W(xué)的施工區(qū)域劃分也可以有效降低施工隧道通風(fēng)的成本，但是要想進(jìn)一步的降低成本，可能還需要在隧道通風(fēng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)。加強(qiáng)對(duì)風(fēng)機(jī)的定期檢查和維護(hù)，并盡可能地將隧道內(nèi)部地空氣壓力降低。

完善通風(fēng)管理工作

在隧道工程中，隧道通風(fēng)管理制度是其中的一項(xiàng)重要工作?，F(xiàn)場(chǎng)的人員需要根據(jù)隧道工程的實(shí)際情況制定對(duì)應(yīng)的隧道通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，并且分配專業(yè)的人員對(duì)隧道通風(fēng)的各個(gè)儀器設(shè)備進(jìn)行日常的檢查和維護(hù)。在隧道掘進(jìn)的過程中，施工爆破作業(yè)是不可避免的，所以現(xiàn)場(chǎng)需要作業(yè)人員在隧道工程進(jìn)行施工爆破作業(yè)的時(shí)候?qū)νL(fēng)風(fēng)管和風(fēng)機(jī)等設(shè)備進(jìn)行防護(hù)。在爆破作業(yè)后，及時(shí)拆除對(duì)風(fēng)機(jī)設(shè)備等的防護(hù)并開啟風(fēng)機(jī)設(shè)備，隨時(shí)保證施工作業(yè)人員的安全，從而保障施工的效率。

結(jié)語

在隧道施工作業(yè)前，就需要現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)施工過程中可能遇到的瓦斯風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行研究，做好各種緊急預(yù)案，在加強(qiáng)施工作業(yè)人員對(duì)于通風(fēng)工程的安全教育的同時(shí)也做好瓦斯災(zāi)害的預(yù)防和防治措施，擬定出一套符合規(guī)范，符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際作業(yè)情況的科學(xué)施工和通風(fēng)方案，使得在開挖隧道遇到瓦斯災(zāi)害時(shí)能夠從容應(yīng)對(duì)，在隧道正常開挖掘進(jìn)的時(shí)候能夠使內(nèi)部空氣達(dá)到施工作業(yè)人員正常呼吸的標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)代化的隧道施工作業(yè)，不僅給施工作業(yè)人員樹立正確的通風(fēng)安全意識(shí)，也需要在施工作業(yè)時(shí)給施工作業(yè)人員推廣和應(yīng)用新技術(shù)，在保證現(xiàn)場(chǎng)人員安全的同時(shí)，保障隧道施工通風(fēng)工程的質(zhì)量，提高隧道掘進(jìn)的效率，使隧道工程能夠保質(zhì)保量，按時(shí)完成。

作者：王閱章 李鳴 宿成智 張立爽 閆少澤 單位：中交路橋建設(shè)有限公司