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高海拔地區(qū)隧道有害氣體及粉塵防治技術(shù)淺析

文檔作者：吳傳意文檔來源：中電建成都建設(shè)投資有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年10月18日
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Equipment technology 裝備技術(shù) 147
高海拔地區(qū)隧道有害氣體及粉塵防治技術(shù)淺析
吳傳意
（中電建成都建設(shè)投資有限公司， 四川 成都 610212）
中圖分類號(hào)：K928 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)1007-6344（2019）10-0147-01
摘要：高原高海拔地區(qū)隧道通風(fēng)影響施工環(huán)境，限制施工進(jìn)度的關(guān)鍵因素。隨著西部大開發(fā)及一帶一路的開發(fā)，出現(xiàn)了不少高
海拔地區(qū)的長大隧道工程。如何解決高海拔地區(qū)隧道的有害氣體及粉塵含量，成為了亟待解決的問題。本文通過總結(jié)高海拔地區(qū)的
隧道有害氣體及粉塵防止措施，以期為高海拔地區(qū)施工環(huán)境控制起到借鑒作用。
關(guān)鍵詞：高海拔地區(qū)；隧道；有害氣體；控制技術(shù)
0 前言
隨著西部大開發(fā)、一帶一路的開發(fā)進(jìn)程的加快，出現(xiàn)了越來越多的特長隧道，
甚至還有高海拔特長隧道。給建設(shè)者們帶來了不少挑戰(zhàn)。隨著隧道長度及獨(dú)頭掘
進(jìn)長度的加大，如何進(jìn)行隧道通風(fēng)、降溫、降低有害氣體含量的通風(fēng)設(shè)計(jì)，改善
施工人員工作環(huán)境，保障現(xiàn)場(chǎng)施工正常有序的推進(jìn)，保證施工安全，擺在了建設(shè)
者面前。
1 有害氣體的分類
隧道內(nèi)常見的有害物質(zhì)有NO、NO2、CO、CO2、SO2、SIO2、CH4、粉塵。可以
通過加強(qiáng)隧道通風(fēng)、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、增大供風(fēng)量及采用施工機(jī)械尾氣凈化等措施。
施工過程中，應(yīng)采用綜合措施，并定期檢測(cè)隧道內(nèi)各工作面有害物質(zhì)濃度。
2 粉塵的防治措施
粉塵可以通過采用濕式鑿巖、濕噴混凝土、水幕降塵、路面灑水、靜電集塵
等方式降低粉塵對(duì)施工的影響，嚴(yán)禁采用干式鑿巖。研究表明，掌子面采用濕式
鑿巖可以有效降低粉塵濃度，與干式鑿巖相比，可以降低80%的粉塵含量。濕噴
混凝土與干噴相比，能夠顯著降低粉塵含量，目前在隧道施工中，大部分均采用
濕噴工藝。水幕降塵及路面灑水對(duì)控制粉塵含量，也能起到一定的作用。曹升亮
對(duì)安遠(yuǎn)隧道靜電集塵通風(fēng)方式進(jìn)行了可行性分析,并對(duì)靜電集塵方式進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)效
果評(píng)價(jià)，結(jié)果表明靜電集塵效果良好，但是成本較高。
3 有害氣體的防治措施
有害氣體中NOx多為NO，可采用臭氧（O3）氧化去除?；瘜W(xué)反應(yīng)式為：
NO+O3→NO2+O2 （1.1）
但是由于臭氧本身也是污染物，如何對(duì)量進(jìn)行控制，保證臭氧反應(yīng)完全，不
造成二次污染比較困難。
對(duì)有害氣體CO 的研究較多，楊立新通過對(duì)國內(nèi)外有害氣體相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)查分
析建議將有害氣體CO 的接觸限值分為高原和非高原情況。相關(guān)的研究表明，爆破
及出渣兩個(gè)工序CO 的濃度較高，建議采用加強(qiáng)通風(fēng)和掌子面彌散式供氧措施控制
CO 的濃度。高菊茹等通過DOC 氧化催化器和機(jī)前尾氣凈化器在自卸車上進(jìn)行試
驗(yàn)，分別測(cè)試催化減排措施、助燃減排兩種方法在相同條件下的CO 轉(zhuǎn)化效率。在
車輛的正常工作情況下，DOC 裝置試驗(yàn)測(cè)得2h 后CO 轉(zhuǎn)化效率為68%～80%，機(jī)
前尾氣凈化器CO 的轉(zhuǎn)化效率約為30%。機(jī)前尾氣凈化器雖然效率不及DOC 裝置，
但是在購置成本、使用壽命等方面上具有一定的優(yōu)勢(shì)，也可以在一定程度上減輕
隧道內(nèi)CO 的排放，具有一定的效果。劉祥以高海拔特長公路隧道雀兒山隧道為依
托，對(duì)高海拔地區(qū)CO 濃度標(biāo)準(zhǔn)模型、機(jī)械排污量研究進(jìn)行了研究，建立了一套完
整的高海拔地區(qū)CO 濃度控制標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)械排污量修正模型。張聰以在建隧道工程項(xiàng)
目為依托，利用Fluent 軟件，進(jìn)行了爆破后有害氣體擴(kuò)散和出碴過程工作區(qū)有害
氣體濃度場(chǎng)分布規(guī)律的研究，研究結(jié)論得出，掌子面前的渦流區(qū)對(duì)于CO 氣體的有
效擴(kuò)散起滯留作用,渦流區(qū)中央位置存在CO 濃度峰值。CO 氣體沿隧道排出過程可
視為“運(yùn)移”和“擴(kuò)散”的疊加。張玉偉等對(duì)海拔4000m 以上的雞丑山隧道粉塵
和CO 進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，爆破和出渣兩個(gè)工序CO 濃度較高，出碴時(shí)在距隧道洞口4
組位置CO 濃度最高達(dá)到401ppm，與規(guī)范要求的上限100mg/m3（80ppm）相比，
超標(biāo)嚴(yán)重。
爆破和出渣是CO 濃度較高的兩道工序。出渣運(yùn)輸方式的不同，有害氣體排放
的量也有所不同。在低海拔地區(qū)氧氣充足，工程機(jī)械尾氣排放的有害氣體濃度低，
污染程度低。低海拔地區(qū)的有害氣體主要考慮爆破時(shí)產(chǎn)生的炮煙。在高海拔地區(qū)
氧氣含量不如平原地區(qū)，氧氣不足導(dǎo)致油料燃燒不充分，CO 排放比平原地區(qū)高，
可通過彌散式供氧的方式，減少油料燃燒不充分的影響。在評(píng)價(jià)有害氣體的影響
時(shí)，對(duì)爆破和出渣均應(yīng)考慮。謝尊賢等青藏鐵路關(guān)角隧道的施工機(jī)械的有害氣體
排放進(jìn)行了測(cè)試，在高原環(huán)境下的CO 和HC 的排放量與機(jī)械轉(zhuǎn)速呈指數(shù)關(guān)系，隨
著轉(zhuǎn)速的提高，有害氣體的排放顯著增加。
常見的運(yùn)輸方式包括有軌運(yùn)輸、無軌運(yùn)輸和皮帶機(jī)運(yùn)輸?shù)取．?dāng)采用有軌運(yùn)輸
時(shí)，電力機(jī)車基本上不產(chǎn)生污染，隧道內(nèi)的主要污染物為爆破產(chǎn)生的炮煙。當(dāng)采
用無軌運(yùn)輸時(shí)，不僅會(huì)有炮煙，還會(huì)有運(yùn)輸工具產(chǎn)生的尾氣。尾氣為移動(dòng)污染源，
當(dāng)隧道距離較長時(shí)，產(chǎn)生的廢氣不易排出。當(dāng)條件允許時(shí)，建議優(yōu)先采用有軌運(yùn)
輸或皮帶機(jī)運(yùn)輸。當(dāng)采用無軌運(yùn)輸時(shí)，嚴(yán)禁汽油機(jī)械進(jìn)洞，內(nèi)燃機(jī)械應(yīng)有尾氣凈
化裝置。
4 總結(jié)
保證隧道內(nèi)空氣清潔，有害氣體含量在規(guī)范允許范圍內(nèi)，是保障施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)
境，保證作業(yè)人員、機(jī)械高效率的關(guān)鍵。建設(shè)各方應(yīng)引起足夠的重視，采取建立
一套完善的通風(fēng)管理體系，并根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)工序進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。日常加強(qiáng)設(shè)備的
維護(hù)和保養(yǎng)工作，定期進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保有害氣體及粉塵含量在規(guī)范允許范圍內(nèi)，
滿足施工現(xiàn)場(chǎng)需求。
參考文獻(xiàn)
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