浅析隧道施工通风消烟除尘新技术

张忠武

中铁十一局集团第四工程有限公司

浅析隧道施工通风消烟除尘新技术

张忠武

中铁十一局集团第四工程有限公司

随着我国经济的快速发展，我国公路、铁路、地铁等建设项目不断增加，其中隧道的数量也占有很大的比例。隧道的通风消烟除尘是隧道施工中非常重要的问题，随着人们对于环保等意识的增强，隧道施工通风消烟除尘的问题愈加突出。基于此，本文将着重分析探讨隧道施工通风消烟除尘新技术，以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。

隧道；通风；消烟除尘；新技术

1、隧道施工通风消烟除尘的重要性

近年来，随着我国公路工程建设的迅猛发展，我国的公路隧道建设取得了巨大的成就。尤其是山岭重丘区的公路工程，大多以隧道的形式穿越高山峻岭，其中不但有中、短隧道，更有长隧道、特长隧道、隧道群等。目前，公路工程隧道的施工大多是采用新奥法进行的，开挖基本上采用钻爆法，出碴多采用无轨运输。在隧道施工开挖时，为了稀释和排出岩体涌出的有害气体、爆破产生的炮烟和粉尘，保持良好的空气条件，必须对开挖工作面进行通风，即向工作面送入新鲜风流，稀释和排出污浊空气，确保公路工程隧道施工安全及工程顺利进展。对短隧道来讲，通常采用自然通风就可以解决洞内施工环境问题，而对中长隧道，特别是特长隧道，施工通风就是一项必须着重解决的技术难题，故而强化隧道施工通风消烟除尘管理有着重要的现实意义。

2、隧道施工通风消烟除尘新技术

以某工程实际为例，对其通风及消烟除尘新技术要点分析如下：

2.1 隧道中降低烟雾浓度的办法

在隧道内为了能够达到良好的除尘效果，需要在除尘机的附属设备上配有装水设备，此设备要控制好送风机和计测器等装置。除尘系统的工作原理在于隧道内周围的空气进行电离，使电离后的空气区域变为电晕区域，在此区域内将电子分为正负两级，当空气中成功被电离后，空气中的正负电离子就会超着双方快速运动，而在运动的过程中，空气中的尘粒就会被正负离子一并带动起来，当正负离子结合后就会被同时吸引到集尘板上，很多空气中的尘粒也都在集尘板上“着陆”，随着电离空气的越来越多，反复工作，集尘板上的尘粒也会聚集的越来越多，当达到一定数量时，灰尘就会慢慢的固化，这时就需要及时的清理掉，然后才能保证除尘系统的正常运行。作为隧道通风设计中的重要指标，烟雾浓度的控制是极其重要的，一般要通过机械设备稀释烟雾。在隧道中，如果遇到隧道较长，且坡度较大的隧道时，多数是以稀释烟雾的含量而有针对性的设计通风的。

2.2 通风消烟除尘新技术

全新的隧道施工通风消烟除尘采用的是湿式除尘技术，此技术主要是通过所形成的温差效应在掌子面的周边形成循环流。按照本项目施工现场的情况进行测量得知，掌子面在爆破前后具有5～8℃的温差，在爆破后所形成的烟尘主要位于掌子面40m范围内的拱顶。因为温差的存在，会形成上部为高温气体、下部为冷空气，在离掌子面30m位置较小的锥形体。将轴流风机安放在锥尖部位，发生爆破后所形成的烟尘会在拱顶位置被轴流风机吸出而输入到湿式除尘器内部，在液体和含尘气体相互接触之后，依靠烟尘本身所具有的惯性会和液体发生碰撞、扩散以及粘附，之后这些粘附后的尘粒会相互凝聚，这样就会使尘粒和气体得到分离，分离后所得到的冷空气就可以通过风筒来改变方向参与到掌子面的污浊气体循环系统中去。通过此技术的应用能够将绝大多数的粉尘以及有害气体吸除掉，从而对掌子面的空气质量进行一定的改善，并且能够降低隧道施工中的通风费用。与此同时和压入式通风进行配合使用，可以较有效的解决隧道施工通风消烟除尘的目的。

2.3 注重通风方式的合理性

对于通风方式的选择来看，其依据主要是污染源特性，在成洞地段要尽可能的避免造成二次污染，一定不能对施工造成限制。在选择的时候需要注意以下七个方面的问题：一是由于影响自然通风的因素比较多，通风效果具有不易控制性和不稳定性，因此除了在一些长度比较短的隧道施工中应用之外，都不适宜使用；二是对于压入式的通风方式来看，能够直接向工作面输送新鲜的空气，在工作面施工中值得推广，但是其缺点是会导致整个坑道中都流入污浊的空气，所以在应用的时候最好是使用大管径、大功率的机械；三是对于吸入式通风方式来看，其风流的方向是与压入式相反的，但是由于其排烟的速度过于缓慢，在工作面范围内就很容易出现炮烟停滞区，因此不建议在施工工程中单独使用；四是混合式的通风方式，汇集了吸入式和压入式的所有优势，但是由于对风机、管路等设施的应用比较多，是适合应用较小的管径，如果风机的管径和功率都比较大的时候，其经济性就会比较差；五是加大对平行导坑的利用，这一方式主要是应用在施工长度比较大的隧道工程中，通风的效果主要是由其管理水平来决定的，如果施工的断面比较大，但是也没有平行导坑，则可以使用风墙式的通风方式；六是在选择通风方式的同时，也需要注重对风管依据通风机等设备的选择，对处理好风管的连接处，最大限度的减小漏风率；七是加强隧道施工中的通风管理，定期检查和维修设备，并注重对施工环境的检测，增强通风效果的合理性和经济行。

总而言之，在道路隧道建设快速发展的大环境下，由于现代隧道大多以钻爆法施工和无轨运输为主，其施工通风问题就成为安全、快速施工的最大障碍，这就要求我们在以后的实际工作中必须进一步重视强化隧道施工的通风消烟除尘工作。

[1]刘宇哲.长隧道和特长隧道施工通风防尘技术浅探[J].门窗，2014，07：460-461.

[2]张成刚.长大隧道钻爆法施工中通风防尘方案[J].铁道建筑，2009，05：68-70.

[3]闫志刚.鹰鹞山隧道通风防尘设计及实施[J].山西建筑，2009，32：330-331.

[4]陈艳莉.浅议公路隧道施工通风设计及要求[J].科学之友，2011，01：60-61.