高速公路隧道施工中瓦斯通风技术的应用分析

李颖

摘要：在高速公路隧道施工过程中，为降低瓦斯气体，维护施工条件，需要对隧道通风。基于此，本文阐述了瓦斯通风技术应用的意义及瓦斯通风技术应用流程，同时提出了瓦斯通风技术在高速公路隧道施工中的应用，包括规避瓦斯风险的方法、隧道施工过程中的通风安全测定方法等。通过论述以上技术应用的方法，做好施工通风工作，对于来防止与瓦斯相关的重大安全事故具有非常重要的作用。

关键词：高速公路；隧道施工；瓦斯通风技术

引言：

高速公路隧道施工时，有可能产生烟炮、有毒气体等，会威胁施工人员的健康，同时也会给高速公路隧道施工的质量带来一定影响。因此，为进一步优化隧道的施工环境，提升通风质量，保护施工人员的人身安全，确保工程如期完成，需要给隧道送入新风，来实现隧道通风。尤其是在瓦斯隧道中，一定要做好通风工作，来确保施工质量。

1应用瓦斯通风技术的重要意义

瓦斯作为伴生资源，是目前影响高瓦斯施工效果的重大障碍。根据相关报告显示，在隧道施工中，采用高瓦斯“Y”型通风方式加大通风量的方法，已经无法适合如今施工标准的需求，容易出现瓦斯治理不稳定、不到位的情况，无法从根本上解决瓦斯超限问题，影响了隧道施工的安全质量。为进一步确保隧道施工安全性，需要增加施工现场的通风量，来改善施工环境。随着生产技术的发展，现如今，很多新型的瓦斯通风技术能够为隧道施工提供很好的通风效果，比如晋煤集团一项名为“施工上下全域采动抽采”的新技术应用获得成功，突破了施工高瓦斯无法通风的瓶颈，填补了国内该领域技术空白。该技术可使高瓦斯施工项目的工作面在单U型通风时，瓦斯浓度降低30％以上，从根本上解决了隧道施工时，出现高瓦斯工作面的瓦斯涌出量大的难题。该项技术功可以应用在20-45m3/min瓦斯涌出量的隧道施工中，能够取得很好的瓦斯通风效果，提升隧道施工安全[1]。

2瓦斯通风技术在高速公路隧道施工中的应用

2.1施工项目内容

本文列举了A高速公路隧道施工项目，来阐述技术应用内容。A隧道工程位于国道下方，隧道的出口处紧邻煤矿，从煤矿的采空区下方经过。根据项目设计要求，拟建分离式隧道，隧道左幅为进口+出口+280段，长1030m。左幅高程为1542.2-1564.3m，最大煤层深埋为65m；隧道右幅为进口+出口+263段，长1258m。隧道的右幅高程为1543.8-1566.4m，最大深埋68m。根据相关测试数据显示，隧道内部的相对瓦斯涌出量为21.3m3/t，绝对涌出量为2.8m3/min。隧道的瓦斯含量高，为高瓦斯施工区域。

2.2隧道的通风标准

在A高速公路隧道施工时，整体的隧道内部施工环境需符合施工标准：隧道的氧气含量需要大于隧道内部气体容积的20％，来稀释瓦斯的浓度。在施工过程中，隧道内需要安装瓦斯隧道装药爆破，控制内部的瓦斯浓度，使其小于整体气体容积的1.0％，隧道回风流瓦斯浓度小于0.65％。如果在施工过程中，隧道的开挖面的瓦斯浓度大于1.5％的时候，需要将所有施人员安置到安全地带，并立即强化隧道的通风，来降低瓦斯浓度。隧道的施工温度要小于28°C，生产噪音小于89dB。同时，在施工中，需要确保隧道通风量为4m3/min，来形成持续的通风。为避免隧道内的瓦斯出现聚集的现象，要使得空气流通速度大于瓦斯流通速度，要将通风的风速大于1m/s。

2.3瓦斯风险规避方法

针对A高速公路隧道施工特点，在施工的时候，通过引入数学理论，来量化隧道施工风险。

（1）确定施工过程中风量影响因素，包括隧道的工作人数，爆破需要使用的炸药量，隧道内部风速区间，瓦斯等有毒气体的含量及涌出量，隧道内部需要使用的内燃机械设备；

（2）隧道最大容量施工人员数量和所需要的空气风量计算公式：Q=4N。其中，Q代表含隧道内不同时期需要的风量（m3/min）；“4”代表每分钟为每人提供的最小风量（m3/min·人）；按照炸药量计算：Q=25B。“25”代表炸药浓度。是指每kg的炸药产生的有害气体浓度稀释所需要的风量值（m3/min·kg）；B代表炸药质量（kg）；

（3）隧道最小风速。Q=KMin·S。K代表隧道内的最小风速（m3/min）；S带代表隧道的横断面积（㎡）。瓦斯涌出量计算：Q=100Pg。“100”代表着瓦斯涌出量浓度小于等于1的系数。P代表隧道瓦斯含量的涌出量（m3/min），需根据实际的数据取平均值计算。“g”代表瓦斯涌出不平衡稀释，和平均涌出量比为1.0-1.5。按以上几种方法，选择Q值最大数字作为隧道通风量值，并选择合适的通风设备，来最大程度的增加通风量。

2.4辅助通风方法

使用辅助通风方法，在隧道施工的过程中，当正面爆破后，为加快爆破产生的瓦斯等有害气体，通过使用高压水枪，作为引水器械，来向爆破喷水，降低空气中有害气体的浓度。一方面，按照引射器的工作原理，能够进一步加快了隧道内的风速流通速度，能够提升空气通风的效果。同时，高压喷射的水柱形成的水雾能够起到降温的作用，进一步吸附和溶解有害气体，提升施工安全。使用这种方法，并配合隋道的施工，当爆破施工过后，能够通风除尘，降低隧道温度，安全有效，确保施工质量。

2.5通风技术管理

（1）减少风筒漏风现象。一方面，对于柔性的风筒和刚性风管，需适当增加含每一节的长度，来降低接头的数量；另一方面，需改进接头的方法。柔性风筒容易出现漏风大、接触不良的问题，可以选择反边接头方法、螺圈接头方法，解决问题。同时，也要注意风筒出现破损问题，及时进行补救，避免出现漏风现象。

（2）通过提高风筒的有效风量，选择大直径的风筒，可以减少风阻，提高通风设备的使用质量。在安装风筒的时候，要确保平稳、紧实、牢固；风筒风机的轴线需要和出风口保持一致；在最大淋水处，风筒需要安装放水嘴，及时放掉水，以免导致附件出现过大阻力。

（3）风筒的安全管理。首先，在使用压入式通风的时候，风筒的入风口需要配合保护罩，防止木头、碎布等碎料吸进风机中，导致风机损伤；其次，需要将风筒出口处吊挂牢固，以防风筒出口脱落，因为风流剧烈打伤施工人员[2]。

结论：综上所述，在高速公路隧道施工中，使用瓦斯通风技术，能够提升施工环境的质量。在此基础上，通过引入数学理论，来量化隧道施工风险，同时减少施工干扰，通过淋水、风筒等方法，能够降低隧道的瓦斯含量，确保施工质量。因此，瓦斯通风技术在隧道施工中具有很好的应用效果。

参考文献：

[1]向炯.毕威高速公路水塘高瓦斯隧道施工技术要点分析[J].低碳世界，2017（21）：216-217.

[2]王运涛，杨敏，李好.瓦斯抽放在渝广高速公路华蓥山隧道施工中的应用[J].公路交通技术，2017，33（02）：89-92+96.

作者简介：

李颖（1989.12--）；性别：男，籍贯：湖北省孝感市，学历：本科，武汉科技大学；现有职称：助理工程师；研究方向：道路桥梁；