黎斐文
山东省路桥集团有限公司 山东省济南市 250000
摘要:长大隧道施工是现代基础设施建设的关键构成部分,其相应的通风降尘技术占据着关键地位。当前形势下,有必要对长大隧道施工通风降尘技术进行充分研究,得出相应的通风降尘技术方法,促进长大隧道施工质量的改进提升。本文就此展开了探讨。
关键词:长大隧道施工;危害;通风降尘技术;实践
引言
随着我国经济调整转型和城市化的推进,空气污染问题成为社会的焦点。在长大隧道工程建设过程中,其所处地域环境相对复杂,隧道钻进过程中面临着含氧量低的严重威胁,且隧道环境中将会附着大量浮尘,空气品质较低,严重威胁施工人员的身体健康。因此,为有效降低隧道施工环境有害气体浓度,循序开展大规模、高效率的机械化施工提供了基本遵循与导向,为长大隧道现场施工人员构建起了可靠而稳定的安全屏障,应当积极探索有效的通风降尘技术,通过有效的实践应用,促进长大隧道施工质量的改进提升。
1.长大隧道施工的危害
一般来说,长大隧道工程由于其施工特点,一线作业人员长期暴露在高粉尘环境,从而容易患各种尘肺病。尘肺病是由于在职业活动中长期吸入生产性粉尘(灰尘),并在肺内潴留而引起的以肺组织弥漫性纤维化(疤痕)为主的全身性疾病。目前尘肺病尚无根治方法,死亡率高。由于隧道作业施工区域在以隧道主洞为主的半封闭空间内,如果通风降尘工作处理不好,将极大危害施工作业人员特别是一线施工工人的身体健康。因此,开展长大隧道施工通风降尘技术的实践应用十分重要且必要。
2.长大隧道施工通风降尘技术实践分析
2.1长大隧道施工通风
抽出式通风:就通风效率而言,抽出式通风方式独具优势,可在短时间内将更高含量的有害空气排出长大隧道施工区域范围,快速降低隧道内有害气体浓度。缺点为对刚性风管的依赖性较强,经济性较低。
混合式通风:根据实际布置方式的差异,混合式通风又可细化分为长压短抽和长抽短压等两种不同模式,二者在除尘装置设定、空气气流流向及长大隧道综合通风效果方面存在显著差异,需要根据长大隧道施工通风降尘实际需求,综合择定。巷道式通风:巷道式通风技术需要以长大隧道建设施工中的平行导坑等各项辅助坑道为载体,促进气流在送分管路中的运行流动指数,以外来新鲜空气取代隧道内有害粉尘气体,实现新旧交替,有序通风。
2.2优化设计通风系统,加速隧道排烟效率
为有效实现长大隧道通风降尘技术的实施效果,有必要采用特定数值计算方法对风流结构、气流状态等进行仿真模拟,形成相应的数据分析模型。风流经风筒进入隧道后,一侧受隧道边壁阻挡,只有一侧为自由空间,形成贴附式射流。通过观察与研判所形成的模拟数据状况,可实现对隧道内供风风速的动态化调节,并实时测定隧道内空气有害气体的浓度等参数指标,形成相应的有害气体浓度变化关系曲线。
2.3采用智能综合喷雾降尘技术,降低有毒有害气体及粉尘含量
该装置可在隧道钻爆开挖的各个工艺环节中使用:①钻孔凿岩作业中的使用。隧道开挖钻孔作业操作会产生大量粉尘,本系统可布置于掌子面前一定距离,开机后该系统可自动采集工作面凿岩机震动噪声和掘进作业中的粉尘浓度。当凿岩工作开始时主控板自动采集掘进工作面凿岩机的噪声,从而通过主控板在电机控制电路自动开启高压微雾系统对掘进工作面进行降尘,当长大隧道内粉尘浓度触及允许指标范围是,则自动中断喷雾。②排烟作业中的使用。因此该系统也可应用在爆破过程中,爆破产生的强力冲击波和声波会出发震动传感器。主控板接收到震动爆破传感器的信号后开启高压喷雾系统对爆破产生的粉尘及炮烟进行消除。③隧道回风巷等固定地点的使用。该降尘系统可布置于主回风隧道中对回风中的粉尘起到沉降的作用,直到粉尘浓度降低到可允许的范围内自动停止喷雾。智能喷雾降尘系统系统集成了20余中传感器,实现对作业场所的智能感知。该系统中的喷雾控制部分构造原理如图1所示。
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图1智能喷雾降尘系统中喷雾控制功能基本原理
该技术通过设置粉尘浓度报警值和上限值和下限值,自动启动喷淋系统进行喷雾降尘。例如:若将智能喷雾降尘系统的启动喷雾浓度值设定为30mg/m3,系统中断喷雾时的浓度值设为10mg/m3,则当系统内部的粉尘传感器在相关浓度信号搜集感应的基础上,在触及相应浓度值指标时,则自动完成相应的开启或闭合操作,并根据浓度值的大小,自行调控喷雾强度,作用于隧道掌子面、运输路线和运输设备、爆破作业和喷浆作业等所有产生炮烟、粉尘的作业场所,在实现有序通风换气,提高长大隧道施工环境空气的同时,吸收化解部分有毒气体,并将瓦斯等易燃易爆气体控制在合理水平,将潜在的空气污染源、危险源等消灭在萌芽状态,改善和治理粉尘作业环境,具有有效降低爆破粉尘、炮烟毒气危害,有超温报警保护、喷雾降温,喷淋洒水防灭火,保护停机的功能。装置主机的构造性较强,需要依托于微电脑单片机等控制单元,对系统电路进行实时控制,在特定程序化的操作约束范围内,将相关数据信息通过显示窗展现出来。在人机交互过程中,该系统具有较强的可视化效果,可综合运用烟雾、声控、浓度等多类型、多功能传感器,配置在长大隧道内部的不同区域和位置,配置的关联设备不同,完成数据探测及信号指令管控等任务。该装置具有显著的适用性,可在复杂、恶劣、多变的环境条件中完成相应操控,能够长期工作而无故障。可以外接喷雾降尘设备,实现联动功能。透过隧道视频监控系统网桥信号传输,可以在手机、电脑等多个终端设备查看监测数据,可以随时掌控环境发生的变化。
2.4加强现场管理,对隧道施工作业人员进行安全教育
要对安全意识进行强化,首先是管理上入手,强调作业工人进入施工区域前必须佩带好防尘劳保用品。施工企业也应为施工作业人员购买相关的合格的劳保用品。项目部在对隧道施工作业人员进行安全生产技术交底的同时,也应对其进行噪声与尘土危害教育。一方面使作业人员对自己身处的环境的安全情况有深刻的认识,保证劳动者对所处危险环境具有知情权。另一方面也能够使作业人员更加主动、积极地去做好对安全教育的防范工作。
2.5加强隧道施工期间空气质量的监测
隧道施工中施工企业往往相对重视隧道围岩变形,地应力大小等直接关乎隧道施工安全的内容进行监控,忽视了作为工人赖以生存最基本的条件-空气的质量监控,隧道施工企业应制定切实可行的方案,在人多密集的作业区段,重点布设监控设备,实时监控空气质量,并对空气质量可能超限的情况制定专门的应急保障机制,做到既不会使工人长期处于危险的作业环境内,又不至于因为偶尔的空气质量超标导致的停工窝工现象。
3.结语
综上所述,随着现代交通工程的发展,隧道的长度和断面较之以前都有很大的提高,这为隧道的通风管理增加了难度。相关管理人员应结合工程实际情况,实施综合通风除尘降尘方案,在较短的时间内降低隧道内空气中的粉尘,保障施工进度的同时,保障施工人员的生命健康,推动我国隧道通风降尘施工技术的进一步发展与完善。
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作者简介:黎斐文 (1995年10月11日),男,职称: 工程师,职务: 项目经理,学历:本科。