[發明專利]一種隧道施工中減少硫化氫氣體排出量的方法

有效

• 申請號: 201610065089.9
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105507907B
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 劉新文;上海峰;鄒超;文玉輝;羅寶湘;徐宏;馬丁乙;石錦巖;崔虎軍;郭明
• 申請（專利權）人: 中鐵一局集團有限公司;中鐵一局集團第四工程有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

本發明公開了一種隧道施工中減少硫化氫氣體排出量的方法，包括步驟：步驟一、全斷面超前注漿帷幕封堵：采用鉆爆法進行隧道開挖施工之前，通過預注漿在隧道掌子面前方施工超前注漿帷幕，過程如下：101、預注漿孔鉆孔：在隧道掌子面上鉆取多個預注漿孔；102、預注漿：向多個預注漿孔內分別注入封堵漿液；待所注封堵漿液凝固后，形成對隧道掌子面前方巖層中的裂隙進行封堵的超前注漿帷幕；步驟二、注入弱堿性溶液增大氣體溶解度：采用鉆機在隧道掌子面上鉆取炮孔時，通過鉆機的中空鉆桿向所鉆炮孔內注入弱堿性溶液。本發明方法步驟簡單、設計合理且施工簡便、使用效果好，采用化學和物理措施有效減少隧道施工掌子面區域的硫化氫氣體排出量。

技術領域

本發明屬于隧道施工技術領域，尤其是涉及一種隧道施工中減少硫化氫氣體排出量的方法。

背景技術

在有些地區進行隧道掘進施工時，會受到硫化氫氣體不同程度的影響。硫化氫是一種毒性較大的腐蝕性氣，對安全生產構成嚴重威脅。硫化氫具有強烈的神經毒性，對粘膜有強烈刺激作用。低濃度的硫化氫氣體對呼吸道及眼的局部刺激作用明顯；短期內吸入高濃度硫化氫后出現流淚、眼痛、眼內異物感、畏光、視物模糊、流涕、咽喉部灼熱感、咳嗽、胸悶、頭痛、頭暈、乏力、意識模糊等，濃度越高，全身性作用越明顯，表現為中樞神經系統癥狀和窒息狀。高濃度的硫化氫氣體可直接抑制呼吸中樞，引起窒息而死亡。硫化氫氣體毒害分級為高毒危害，職業接觸限制，最高容許濃度是10mg/m³。硫化氫是一種無色、有臭味氣體，比重為1.19，易溶于水，呈弱酸性。硫化氫氣體通常存在于巖層裂隙或溶洞中，硫化氫氣體在地層壓力作用下已形成為壓縮性氣體，一旦釋放出來硫化氫氣體濃度超過容許濃度會造成職業危害。

長期以來，在隧道掘進施工中，處理掌子面排放的硫化氫氣體以消除其對施工人員造成職業危害，所采用的主要方法是壓入式通風。壓入式通風是采用風機和風管組成的通風系統將隧道外的新鮮空氣通入施工掌子面，用新鮮空氣稀釋和置換聚集在施工掌子面區域的硫化氫氣體，使該區域空氣中硫化氫氣體濃度滿足安全標準要求。由于受各種復雜因素影響，在隧道施工掌子面區域硫化氫氣體的排出速率和排出量不是定值，而通風系統的新鮮空氣壓入速率和壓入量相對穩定，就可能出現新鮮空氣壓入量不能滿足將隧道施工掌子面區域硫化氫氣體濃度稀釋到滿足安全標準要求。一旦這種情況出現，就會對在該區域正在作業的人員造成職業傷害。要減少和避免這種情況發生，經分析可采取以下兩個方面措施：一種是增加新鮮空氣壓入速率和壓入量，但這會受到通風系統風機能力的限制；另一種是采取化學和物理措施有效減少隧道施工掌子面區域硫化氫氣體排出量，但這種采取化學和物理措施減少隧道施工掌子面區域硫化氫氣體排出量的措施未見報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種隧道施工中減少硫化氫氣體排出量的方法，其方法步驟簡單、設計合理且施工簡便、使用效果好，采用化學和物理措施有效減少隧道施工掌子面區域的硫化氫氣體排出量。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種隧道施工中減少硫化氫氣體排出量的方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

步驟一、超前注漿帷幕封堵：采用鉆爆法進行隧道開挖施工之前，通過預注漿在隧道掌子面前方施工超前注漿帷幕，過程如下：

步驟101、預注漿孔鉆孔：由后向前在隧道掌子面前方的巖層中鉆取多個預注漿孔；所述預注漿孔的鉆孔深度大于隧道掌子面上所鉆炮孔的鉆孔深度；

步驟102、預注漿：向步驟101中多個所述預注漿孔內分別注入封堵漿液；待所注封堵漿液凝固后，形成對隧道掌子面前方巖層中裂隙進行封堵的超前注漿帷幕；

步驟二、注入弱堿性溶液增大氣體溶解度：采用鉆機在隧道掌子面上鉆取炮孔時，通過所述鉆機的中空鉆桿向所鉆炮孔內注入弱堿性溶液；所述弱堿性溶液的pH值為9～11。

上述一種隧道施工中減少硫化氫氣體排出量的方法，其特征是：步驟102中所述封堵漿液為水泥漿液或由水泥漿和水玻璃組成的雙液漿。