隧道粉塵處理方法及規(guī)劃步驟

一、隧道粉塵來(lái)源與特性

產(chǎn)塵機(jī)理

原始粉塵：巖體中存在的粉塵，通過(guò)爆破、掘進(jìn)機(jī)截割、運(yùn)輸?shù)裙ば蜥尫拧?/span>

工藝產(chǎn)塵：

鉆孔與截割：摩擦、擠壓巖體產(chǎn)生粉塵，分散度高，懸浮時(shí)間長(zhǎng)。

運(yùn)輸過(guò)程：鏟裝、運(yùn)輸及尾氣吹動(dòng)導(dǎo)致渣堆、地面粉塵二次揚(yáng)塵。

噴射混凝土：高壓氣體與混凝土相互作用產(chǎn)生粉塵。

粉塵特征：

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

濃度標(biāo)準(zhǔn)：含10％以上游離SiO?的粉塵濃度需≤2mg/m3。

二、隧道粉塵防治技術(shù)分類

1. 水降塵技術(shù)

濕式鑿巖：

鉆孔時(shí)用水濕潤(rùn)巖粉，降塵效率達(dá)80％。

配套高壓水裝置，確保巖漿流出炮眼，減少飛揚(yáng)。

水封爆破：

使用水炮泥，爆破后水蒸氣凝結(jié)粉塵，降低全塵和呼吸性粉塵濃度。

噴霧灑水：

爆破后噴霧：采用風(fēng)水混合或單一水力噴霧器，覆蓋掌子面附近區(qū)域。

裝渣灑水：分層灑透渣堆，每噸巖石耗水10-20L。

水幕霧簾：在出風(fēng)口設(shè)置噴霧裝置，形成降塵屏障。

2. 氣排塵技術(shù)

機(jī)械通風(fēng)：

強(qiáng)制通風(fēng)：獨(dú)頭掘進(jìn)超過(guò)150m時(shí)，采用射流風(fēng)機(jī)或軸流風(fēng)機(jī)，每人供風(fēng)量1.5-3m3/min，風(fēng)速0.15-0.25m/s。

通風(fēng)管設(shè)計(jì)：

送風(fēng)管口距開(kāi)挖面≤15m，排風(fēng)管口距開(kāi)挖面≤5m。

風(fēng)管漏風(fēng)率≤2％/100m，彎管半徑≥3倍直徑。

射流風(fēng)機(jī)：

選型要求：可逆式風(fēng)機(jī)適應(yīng)雙向交通，耐高溫（250℃下運(yùn)行60min），噪音＜77dB，電機(jī)防護(hù)等級(jí)IP55。

布置優(yōu)化：固定式或懸吊式安裝，同一斷面風(fēng)機(jī)間距≥1倍葉輪直徑。

3. 濾料除塵技術(shù)

霧炮機(jī)：

原理：高壓水霧化（10-50μm水滴），配合風(fēng)機(jī)噴射30-40米，通過(guò)凝聚吸附降塵。

案例：甘肅山區(qū)隧道使用2臺(tái)30米射程霧炮機(jī)，粉塵濃度下降80％，能見(jiàn)度提升至30米。

除塵器：

濕式除塵器：利用水膜或噴淋捕捉粉塵，適用于高濕度環(huán)境。

干式除塵器：布袋或靜電除塵，針對(duì)呼吸性粉塵，需定期清理濾料。

三、隧道粉塵處理方法工程應(yīng)用案例

甘肅山區(qū)隧道：

問(wèn)題：喀斯特地貌區(qū)爆破產(chǎn)生大量粉塵，通風(fēng)困難，濃度超標(biāo)4倍。

方案：部署2臺(tái)30米射程霧炮機(jī)，水霧顆粒10-50μm，風(fēng)力15m/s。

效果：粉塵濃度下降80％，能見(jiàn)度提升至30米，施工效率提高。

唐包線煤塵清理：

問(wèn)題：13座隧道煤塵積聚，影響行車安全。

方案：人工裝袋+軌道車運(yùn)輸，5個(gè)月清理1250噸煤塵。

效果：設(shè)備運(yùn)行環(huán)境改善，線路質(zhì)量顯著提升。

四、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范

粉塵濃度限值：

含10％以上游離SiO?的粉塵≤2mg/m3，呼吸性粉塵重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。

通風(fēng)要求：

獨(dú)頭掘進(jìn)超150m時(shí)強(qiáng)制機(jī)械通風(fēng)，風(fēng)管漏風(fēng)率≤2％/100m。

設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)：

霧炮機(jī)需適應(yīng)潮濕環(huán)境，具備遠(yuǎn)程控制和低能耗特性。

風(fēng)機(jī)選型考慮推力、耐腐蝕性、噪音控制（＜77dB）。

五、綜合防治策略

1. 工藝優(yōu)化

優(yōu)先濕式作業(yè)：鑿巖、爆破、噴混凝土全程濕法，減少干式作業(yè)。

爆破技術(shù)：采用松動(dòng)爆破、光面爆破，減少振動(dòng)和粉塵產(chǎn)生。

2. 設(shè)備選型與布置

霧炮機(jī)：根據(jù)隧道長(zhǎng)度選擇射程（30-40米），水滴粒徑50-100μm，移動(dòng)靈活。

通風(fēng)系統(tǒng)：射流風(fēng)機(jī)與軸流風(fēng)機(jī)組合，確保風(fēng)量覆蓋全斷面，風(fēng)速達(dá)標(biāo)。

3. 管理措施

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：安裝粉塵濃度傳感器，每周分析數(shù)據(jù)，調(diào)整降塵措施。

個(gè)人防護(hù)：施工人員佩戴防塵口罩、耳塞、防護(hù)眼鏡，定期健康檢查。

培訓(xùn)與宣傳：每月開(kāi)展環(huán)保培訓(xùn)，與周邊居民溝通，減少投訴。

4. 應(yīng)急處理

粉塵超標(biāo)：立即啟動(dòng)霧炮機(jī)加強(qiáng)噴霧，增加通風(fēng)量。

設(shè)備故障：備用風(fēng)機(jī)和霧炮機(jī)待命，確保連續(xù)作業(yè)。

六、規(guī)劃步驟總結(jié)

粉塵源分析：識(shí)別主要產(chǎn)塵工序（爆破、運(yùn)輸、噴混凝土）。

技術(shù)選型：

濕式作業(yè)全覆蓋，優(yōu)先使用霧炮機(jī)+通風(fēng)系統(tǒng)。

爆破采用水封爆破和光面爆破技術(shù)。

設(shè)備部署：

霧炮機(jī)布置在掌子面附近，通風(fēng)管口距開(kāi)挖面≤15m。

監(jiān)測(cè)與調(diào)整：

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)粉塵濃度，每周評(píng)估效果，優(yōu)化參數(shù)（如噴霧頻率、風(fēng)量）。

人員管理：

培訓(xùn)施工人員，確保防護(hù)設(shè)備使用率100％。

應(yīng)急預(yù)案：制定粉塵超標(biāo)處理流程，備用設(shè)備隨時(shí)啟用。

通過(guò)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。