隧道中硫化氫的病害預(yù)防與處理

隧道中硫化氫的病害預(yù)防與處理摘要：文章介紹隧道中H2S氣體處理主要采取超前預(yù)報、結(jié)構(gòu)封閉、H2S氣體監(jiān)測檢測、施工安全控制、嚴用施工設(shè)備、制定應(yīng)急預(yù)案等綜合措施進行處理，盡量杜絕人員的傷亡。關(guān)鍵詞：隧道、硫化氫、處理、施工安全Abstract:thearticleintroducestheH2Sgasprocessingmaintunneltoadvancedprediction,structureclosed,H2Sgasmonitoringdetection,constructionsafetycontrol,andstrictwiththeconstructionequipment,makeemergencyplans,andothercomprehensivemeasurestodealwith,asfaraspossibleputanendtothepersonnelcasualties.Keywords:tunnel,hydrogensulfide,processing,constructionsafety一、硫化氫氣體的危害硫化氫（分子式為H2S）氣體相對密度為1.19g/L，比空氣重，是含硫有機物分解或金屬硫化物與酸作用產(chǎn)生的一種無色、具有臭雞蛋味、易揮發(fā)、易溶于水的有毒有害氣體，具有可燃性和爆炸性。硫化氫既是一種刺激性氣體，也是一種窒息性氣體。它主要作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，對眼、上呼吸道粘膜有較強的刺激，易引起急性中毒。硫化氫濃度低時，發(fā)生頭昏、頭痛、惡心、嘔吐、全身虛弱、呼氣有硫化氫味、瞳孔縮小、反應(yīng)遲鈍、有時會發(fā)生肺炎、肺氣腫、尿中有蛋白出現(xiàn)。硫化氫濃度高時，吸入大量可使意識突然喪失、昏迷、窒息而死亡。二、隧道中硫化氫氣體的賦存特點硫化氫氣體多分布在富含硫酸鹽礦物（石膏）的碳酸鹽層系中，穿越此類地層的隧道，除直接揭露的煤層段含H2S等有害氣體外，在老窯、采空區(qū)、大的溶洞和封閉構(gòu)造裂隙帶均可能聚集H2S等有害氣體。由于H2S氣體易溶于水，H2S氣體易與水一起溢出，所以雨季施工隧道中H2S氣體的溢出濃度會更大，危害也會體現(xiàn)的更為明顯。三、硫化氫氣體的綜合處理H2S氣體處理主要采取超前預(yù)報、結(jié)構(gòu)封閉、H2S氣體監(jiān)測檢測、施工安全控制、嚴用施工設(shè)備、制定應(yīng)急預(yù)案等綜合措施進行處理。1、H2S綜合處理措施（1） 超前預(yù)測預(yù)報煤層段、斷層、老窯、采空區(qū)、可溶巖段、大的溶洞和封閉構(gòu)造裂隙帶有可能聚集H2S氣體，成為重點的超前預(yù)報檢測區(qū)域。由于H2S氣體易與水一起溢出，利用超前預(yù)報的100m超前鉆孔及短距離驗證孔，在孔口采用探測儀準確地測量出前方H2S氣體的含量。（2） 施工通風(fēng)優(yōu)化現(xiàn)有通風(fēng)方式，增加通風(fēng)設(shè)備。采用洞外通風(fēng)稀釋及洞內(nèi)抽排相結(jié)合的方式，將洞內(nèi)硫化氫氣體的含量降至安全濃度范圍內(nèi)。防止H2S聚集的通風(fēng)措施：1） 通風(fēng)管出口距開挖面較遠供風(fēng)不足造成H2S積聚時，及時接長通風(fēng)管。2） 通風(fēng)管漏風(fēng)嚴重供風(fēng)不足造成H2S積聚時，及時修補或更換破損的通風(fēng)管，減少漏風(fēng)增加出口風(fēng)量。3） H2S集中涌出而風(fēng)流速度較低容易造成H2S積聚時，使用空氣引射器加快風(fēng)流速度驅(qū)散H2S，根據(jù)具體H2S涌出情況隨時調(diào)整引射器出口方向，作到“哪高吹哪”，徹底消除H2S超限。4） 為防止車（人）行橫通道及其它預(yù)留通道、預(yù)留洞室、死角、塌腔地段H2S局部聚積，應(yīng)定時進行通風(fēng)處理，可采用如下通風(fēng)措施：a、 用高壓風(fēng)管引出高壓風(fēng)驅(qū)散H2S；b、 增設(shè)風(fēng)管驅(qū)散H2S；c、 用氣動局扇驅(qū)散H2S；d、用壓氣引射器驅(qū)散H2S。(3)H2S監(jiān)測檢測H2S監(jiān)測由人工移動式檢測和KJ90NA煤礦安全綜合監(jiān)控系統(tǒng)組成，硫化氫主要監(jiān)控部位為隧道底部和離地面約1.5m高的位置。隧道結(jié)構(gòu)封閉建筑材料封閉H2S地段初期支護混凝土采用氣密性混凝土，其透氣系數(shù)不大于10-10cm/s；二次襯砌混凝土采用氣密性混凝土，其透氣系數(shù)不大于10-11cm/s。施工縫封閉環(huán)向施工縫采用全環(huán)外貼式橡膠止水帶+全環(huán)中埋式橡膠止水帶+界面劑+襯砌內(nèi)表面水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料抹面?？v向施工縫采用外貼式橡膠止水帶+中埋式制品型遇水膨脹橡膠止水條+界面劑+襯砌內(nèi)表面水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料抹面。邊溝檢查井設(shè)置密封墊圈、中心溝檢查井設(shè)置水封裝置防止H2S溢出。注漿封堵H2S段落先采?、?9超前鉆孔釋放H2S氣體，再注入一定量的石灰水中和H2S氣體，最后注漿封堵。鉆孔引排用超前鉆孔和炮孔引排H2S氣體。加密H2S段的環(huán)向盲管布設(shè)密度(每3m一道)，使H2S氣體盡快溶于水并通過環(huán)、縱向盲管及橫向?qū)芤胖僚潘疁?。安全控制通過建立H2S檢查管理體系，貫徹執(zhí)行安全生產(chǎn)責(zé)任制，抓好安全教育，做好安全管理，落實安全檢查、嚴控作業(yè)細節(jié)等措施確保施工安全。（7） 施工設(shè)備1）所有電氣設(shè)備與作業(yè)機械必須使用防爆型。供電應(yīng)配置兩路電源及雙電源線路，其電源線上不得分接隧道以外的任何負荷。2）通風(fēng)機應(yīng)配置備用風(fēng)機，并引入獨立雙回路電源。3）隧道使用的機電設(shè)備，在使用期間除日常檢查外，尚應(yīng)按規(guī)定的周期進行檢查。機電設(shè)備重點檢查專用供電線、專用變壓器、專用開關(guān)、H2S濃度超限與供電的閉鎖情況。供電線路應(yīng)無明接頭，接頭連接應(yīng)牢固、緊密不松散，有漏電保護及接地裝置，電纜懸掛整齊，防護裝置齊全等。（8） 施工應(yīng)急預(yù)案施工單位應(yīng)建立相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，對隧道施工可能發(fā)生的H2S事故提前做出安排，明確應(yīng)急職責(zé)，識別應(yīng)急需求。開展應(yīng)急知識教育和應(yīng)急演練，防止出現(xiàn)因應(yīng)急行動組織不力或現(xiàn)場救援工作的混亂無序而延誤事故的應(yīng)急救援時機，從而有效地避免或降低人員傷亡和財產(chǎn)損失。1） 工程處理措施加強通風(fēng)開挖面噴混凝土封閉封閉襯砌采用氣密性混凝土2） 安全防護措施根據(jù)超前鉆探探測定的硫化氫的濃度配備相應(yīng)的硫化氫監(jiān)測儀及防護裝置，并落實人員管理，使硫化氫監(jiān)測儀及防護裝置處于備用狀態(tài)；作業(yè)環(huán)境設(shè)立風(fēng)向標；硫化氫重點檢測區(qū)設(shè)置醒目標志；進行檢修和搶險作業(yè)時，攜帶硫化氫監(jiān)測儀和正壓式空氣呼吸器；2、H2S段施工流程（1）超前探孔在地質(zhì)法、超前鉆孔及物探等綜合超前地質(zhì)預(yù)報的基礎(chǔ)上，必須對H2S地段進行超前鉆探，以標定H2S的準確位置，掌握其賦存情況。(2)H2S處理1） 當掌子面H2S濃度V150mg/m3，并滿足下列條件之一時，應(yīng)采取封堵措施：探孔揭示H2S隨鉆孔水溢出并符合注漿堵水條件。探孔揭示雖不符合堵水條件，但掌子面H2S濃度在30?150mg/m3之間，維持正常通風(fēng)，4h后檢查孔口H2S濃度無減小趨勢。2） 探孔揭示不符合堵水條件，同時掌子面H2S濃度在30?150mg/m3之間，維持正常通風(fēng)，4h后檢查孔口H2S濃度雖有減小但掌子面H2S濃度仍大于10mg/m3時采取鉆孔排放措施。3） 掌子面H2S濃度小于30mg/m3且不符合堵水條件時，加強通風(fēng)進行自然排放。4） 掌子面H2S濃度大于150mg/m3時，則進行變更處理。四、結(jié)束語硫化氫隧道遵循“超前預(yù)報、加強通風(fēng)、加強探測、結(jié)構(gòu)外封閉”的設(shè)計原則。結(jié)合施工安全控制、嚴用施工設(shè)備、制定應(yīng)急預(yù)案等綜合措施進行處理，做到安全施工，安全生產(chǎn)，杜絕人員傷亡；希對類似工程有一定的借鑒作用。參考文獻：［1］洪開榮山區(qū)高速公路隧道施工關(guān)鍵技術(shù)［M］人民交通出版社，2011.⑵重慶交通科研設(shè)計院.JGJD70—200