隧道粉塵處理方法及規劃步驟

一、隧道粉塵來源與(yu)特性

產塵機理

原始粉塵：巖體(ti)中存在的粉塵，通過爆破(po)、掘進機截割(ge)、運輸(shu)等(deng)工序(xu)釋放。

工藝(yi)產塵：

鉆孔與截(jie)割(ge)：摩擦、擠壓巖體(ti)產生粉(fen)塵(chen)，分散度(du)高，懸浮時間長。

運輸(shu)過(guo)程：鏟裝、運輸(shu)及尾氣(qi)吹動導致(zhi)渣堆、地面粉塵(chen)二次揚塵(chen)。

噴射混(hun)凝土：高壓氣體與混(hun)凝土相互作(zuo)用產(chan)生粉塵。

粉(fen)塵(chen)特征(zheng)：

粒徑分(fen)布：5μm以下顆(ke)粒占比可達89％，呼吸性粉塵（粒徑＜10μm）危害最大，可沉積在肺部。

濃度標準：含10％以上游離SiO?的粉塵(chen)濃度需≤2mg/m3。

二、隧道(dao)粉(fen)塵防治技術(shu)分類

1. 水降塵技術

濕式(shi)鑿巖：

鉆孔(kong)時用水濕潤(run)巖(yan)粉，降塵效率(lv)達80％。

配套(tao)高壓水裝置(zhi)，確保巖漿流出炮眼，減(jian)少(shao)飛揚。

水封爆破(po)：

使用水(shui)炮泥，爆破后水(shui)蒸氣凝結粉塵(chen)，降低全塵(chen)和呼吸性(xing)粉塵(chen)濃度。

噴霧灑水：

爆破后(hou)噴(pen)霧：采用風水混合(he)或(huo)單一水力噴(pen)霧器，覆蓋掌子面附(fu)近(jin)區(qu)域(yu)。

裝(zhuang)渣灑水(shui)：分(fen)層灑透(tou)渣堆，每噸巖石耗水(shui)10-20L。

水幕(mu)霧簾(lian)：在出風(feng)口(kou)設(she)置噴(pen)霧裝置，形(xing)成降塵屏障。

2. 氣(qi)排塵技(ji)術

機械通風：

強制(zhi)通風(feng)：獨頭掘進超過150m時，采用(yong)射流風(feng)機或(huo)軸流風(feng)機，每人(ren)供風(feng)量(liang)1.5-3m3/min，風(feng)速(su)0.15-0.25m/s。

通風管設計：

送風管口(kou)距開(kai)挖面≤15m，排風管口(kou)距開(kai)挖面≤5m。

風管(guan)漏風率≤2％/100m，彎管(guan)半徑(jing)≥3倍直徑(jing)。

射流風機(ji)：

選型要求(qiu)：可逆(ni)式(shi)風機適應雙向(xiang)交通，耐(nai)高(gao)溫（250℃下運行60min），噪音＜77dB，電機防護等(deng)級IP55。

布置優化：固定式(shi)或懸吊式(shi)安(an)裝(zhuang)，同一斷面風(feng)機間距≥1倍(bei)葉輪直徑。

3. 濾料(liao)除塵(chen)技術

霧炮機：

原理：高壓水霧化（10-50μm水滴(di)），配合(he)風(feng)機(ji)噴射30-40米，通(tong)過凝聚吸附降塵。

案例：甘肅山區隧道(dao)使用2臺30米(mi)射(she)程霧炮機(ji)，粉塵濃度下降80％，能見度提升至30米(mi)。

除塵器：

濕式除塵器：利用(yong)(yong)水膜或噴(pen)淋捕(bu)捉粉塵，適用(yong)(yong)于高濕度環境。

干式(shi)除塵器：布袋(dai)或靜電(dian)除塵，針對呼(hu)吸性粉塵，需定期清理濾料(liao)。

三、隧道粉塵處理方法工程應用案例

甘肅山區隧道：

問題：喀斯(si)特地貌區爆破產生大(da)量粉塵，通風困(kun)難，濃度(du)超標(biao)4倍。

方案：部署2臺30米(mi)射程(cheng)霧(wu)炮(pao)機，水霧(wu)顆粒10-50μm，風力15m/s。

效果(guo)：粉塵濃度(du)下降80％，能(neng)見度(du)提(ti)升至30米(mi)，施工效率提(ti)高。

唐包線煤塵清理：

問(wen)題：13座隧道煤塵積聚，影響行車安(an)全(quan)。

方案：人工裝(zhuang)袋(dai)+軌道(dao)車運輸，5個月(yue)清理1250噸煤(mei)塵。

效果：設備運行環境(jing)改善，線路(lu)質量(liang)顯著提升(sheng)。

四、標準與(yu)規范

粉塵濃(nong)度限值：

含(han)10％以(yi)上游離SiO?的粉塵≤2mg/m3，呼(hu)吸性粉塵重(zhong)點監測(ce)。

通風要(yao)求：

獨頭掘進超150m時強制(zhi)機械通風(feng)，風(feng)管漏風(feng)率≤2％/100m。

設備(bei)標準：

霧炮機(ji)需適應潮濕環境，具備遠程控(kong)制和低能(neng)耗特性。

風機選型考慮推力、耐腐蝕性(xing)、噪音控制（＜77dB）。

五、綜合(he)防治策略

1. 工藝優(you)化

優(you)先濕(shi)式(shi)作業：鑿巖(yan)、爆破、噴混(hun)凝土(tu)全程濕(shi)法，減(jian)少干(gan)式(shi)作業。

爆破技術：采用(yong)松動(dong)爆破、光面爆破，減(jian)少(shao)振動(dong)和(he)粉塵產生。

2. 設備(bei)選型與布置

霧炮機(ji)：根據隧道長度選擇(ze)射程（30-40米），水滴粒徑50-100μm，移動靈(ling)活。

通風(feng)系統：射流(liu)風(feng)機與軸流(liu)風(feng)機組(zu)合，確(que)保風(feng)量覆蓋全斷面，風(feng)速達(da)標(biao)。

3. 管理(li)措施(shi)

實時監測：安裝粉塵濃度(du)傳(chuan)感器，每(mei)周分析數據，調(diao)整(zheng)降塵措施。

個人防護：施工(gong)人員佩戴防塵口罩、耳塞、防護眼鏡，定期健(jian)康檢查。

培(pei)訓與(yu)宣(xuan)傳(chuan)：每月開展環(huan)保(bao)培(pei)訓，與(yu)周邊居民溝通，減少投訴。

4. 應急處理

粉塵(chen)超標(biao)：立即啟動霧(wu)炮機加強噴(pen)霧(wu)，增(zeng)加通(tong)風量(liang)。

設備故障：備用風機和霧炮(pao)機待命，確(que)保連續作業。

六、規劃(hua)步驟總結

粉塵源分析：識(shi)別主(zhu)要產塵工序（爆破(po)、運輸、噴混(hun)凝土）。

技術選(xuan)型：

濕式作業全覆蓋(gai)，優(you)先(xian)使用霧炮機+通風系統。

爆(bao)(bao)破采用水封爆(bao)(bao)破和光面(mian)爆(bao)(bao)破技(ji)術。

設(she)備部署：

霧炮機布置在掌子面(mian)(mian)附近，通(tong)風管口距開挖面(mian)(mian)≤15m。

監測(ce)與調(diao)整：

實(shi)時監測粉塵濃(nong)度(du)，每周評估效果，優(you)化參(can)數（如噴霧頻率、風量）。

人員(yuan)管理(li)：

培訓施工人員，確保防(fang)護設備使用率100％。

應急預案：制(zhi)定(ding)粉塵超(chao)標(biao)處理(li)流程，備用(yong)設備隨時啟(qi)用(yong)。

通過以上隧道粉塵處理方法綜合措施，可有效控制隧道粉塵濃度，保障施工安全與效率。