摘要：文章介紹隧道中H2S氣體處理主要采取超前預報、結構封閉、H2S氣體監測檢測、施工安全控制、嚴用施工設備、制定應急預案等綜合措施進行處理，盡量杜絕人員的傷亡。

　　關鍵詞：隧道、硫化氫、處理、施工安全

　　Abstract: the article introduces the H2S gas processing main tunnel to advanced prediction, structure closed, H2S gas monitoring detection, construction safety control, and strict with the construction equipment, make emergency plans, and other comprehensive measures to deal with, as far as possible put an end to the personnel casualties.

　　Keywords: tunnel, hydrogen sulfide, processing, construction safety

　　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生的一種無色、具有臭雞蛋味、易揮發、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系統，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、反應遲鈍、有時會發生肺炎、肺氣腫、尿中有蛋白出現。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。

　　表一 不同濃度硫化氫氣體對人體的影響

　　濃度/(mg/m3 )接觸時間毒性反應

　　1 400立即昏迷并呼吸麻痹而死亡,除非立即進行人工呼吸;于此濃度時嗅覺立即疲勞,其毒性與氰氫酸相似

　　1 000數秒很快引起急性中毒,出現明顯的全身癥狀;開始呼吸加快,接著呼吸麻痹而死亡

　　76015～60 min可能引起生命危險———發生肺水腫、支氣管炎及肺炎,接觸時間更長者,可引起頭昏、惡心、興奮、步態不穩、嘔吐、鼻和咽喉發干及疼痛、咳嗽、排尿困難等

　　3001 h可引起嚴重反應———眼和呼吸道粘膜強烈刺激癥狀,并引發神經系統抑制,6～8 min即出現急性眼刺激癥狀,長期接觸可引起肺水腫

　　70～1501～2 h出現眼及呼吸道刺激癥狀,長期接觸可引起亞急性或慢性結膜炎,呼入2～15 min 即發生嗅覺疲勞

　　30～40-雖臭味強烈,仍能忍耐,這是可能引起局部刺激及全身性癥狀的濃度

　　4～7-中等強度,難聞臭味

　　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、大的溶洞和封閉構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報、結構封閉、H2S氣體監測檢測、施工安全控制、嚴用施工設備、制定應急預案等綜合措施進行處理。

　　1、H2S綜合處理措施

　　圖一 硫化氫綜合處理措施

　　(1)超前預測預報

　　煤層段、斷層、老窯、采空區、可溶巖段、大的溶洞和封閉構造裂隙帶有可能聚集H2S氣體，成為重點的超前預報檢測區域。由于H2S氣體易與水一起溢出，利用超前預報的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

　　優化現有通風方式，增加通風設備。采用洞外通風稀釋及洞內抽排相結合的方式，將洞內硫化氫氣體的含量降至安全濃度范圍內。

　　防止H2S聚集的通風措施：

　　1)通風管出口距開挖面較遠供風不足造成H2S積聚時，及時接長通風管。

　　2)通風管漏風嚴重供風不足造成H2S積聚時，及時修補或更換破損的通風管，減少漏風增加出口風量。

　　3)H2S集中涌出而風流速度較低容易造成H2S積聚時，使用空氣引射器加快風流速度驅散H2S，根據具體H2S涌出情況隨時調整引射器出口方向，作到“哪高吹哪”，徹底消除H2S超限。

　　4)為防止車(人)行橫通道及其它預留通道、預留洞室、死角、塌腔地段H2S局部聚積，應定時進行通風處理，可采用如下通風措施：

　　a、用高壓風管引出高壓風驅散H2S;

　　b、增設風管驅散H2S;

　　c、用氣動局扇驅散H2S;

　　d、用壓氣引射器驅散H2S。

　　(3)H2S監測檢測

　　H2S監測由人工移動式檢測和KJ90NA煤礦安全綜合監控系統組成，硫化氫主要監控部位為隧道底部和離地面約1.5m高的位置。

　　(4)隧道結構封閉

　　1)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，其透氣系數不大于10-11cm/s。

　　2)施工縫封閉

　�、侪h向施工縫采用全環外貼式橡膠止水帶+全環中埋式橡膠止水帶+界面劑+襯砌內表面水泥基滲透結晶型防水涂料抹面。

　�、诳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+襯砌內表面水泥基滲透結晶型防水涂料抹面。

　　③邊溝檢查井設置密封墊圈、中心溝檢查井設置水封裝置防止H2S溢出。

　　3)注漿封堵

　　H2S段落先采取Φ89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。

　　(5)鉆孔引排

　　1)用超前鉆孔和炮孔引排H2S氣體。

　　圖二 排放孔布置示意圖

　　2)加密H2S段的環向盲管布設密度(每3m一道)，使H2S氣體盡快溶于水并通過環、縱向盲管及橫向導水管引排至排水溝。

　　(6)安全控制

　　通過建立H2S檢查管理體系，貫徹執行安全生產責任制，抓好安全教育，做好安全管理，落實安全檢查、嚴控作業細節等措施確保施工安全。

　　(7)施工設備

　　1)所有電氣設備與作業機械必須使用防爆型。供電應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)通風機應配置備用風機，并引入獨立雙回路電源。

　　3)隧道使用的機電設備，在使用期間除日常檢查外，尚應按規定的周期進行檢查。機電設備重點檢查專用供電線、專用變壓器、專用開關、H2S濃度超限與供電的閉鎖情況。供電線路應無明接頭，接頭連接應牢固、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)施工應急預案

　　施工單位應建立相應的應急預案，對隧道施工可能發生的H2S事故提前做出安排，明確應急職責，識別應急需求。開展應急知識教育和應急演練，防止出現因應急行動組織不力或現場救援工作的混亂無序而延誤事故的應急救援時機，從而有效地避免或降低人員傷亡和財產損失。

　　1)工程處理措施

　　①加強通風

　　②開挖面噴混凝土封閉

　�、鄯忾]襯砌采用氣密性混凝土

　　2)安全防護措施

　�、俑鶕�超前鉆探探測定的硫化氫的濃度配備相應的硫化氫監測儀及防護裝置，并落實人員管理，使硫化氫監測儀及防護裝置處于備用狀態;

　�、谧鳂I環境設立風向標;

　�、哿蚧瘹渲攸c檢測區設置醒目標志;

　�、苓M行檢修和搶險作業時，攜帶硫化氫監測儀和正壓式空氣呼吸器;

　　2、H2S段施工流程

　　(1)超前探孔

　　在地質法、超前鉆孔及物探等綜合超前地質預報的基礎上，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<150mg/m3，并滿足下列條件之一時，應采取封堵措施：

　�、偬娇捉沂綡2S隨鉆孔水溢出并符合注漿堵水條件。

　　②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，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，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、結束語

　　硫化氫隧道遵循“超前預報、加強通風、加強探測、結構外封閉”的設計原則。結合施工安全控制、嚴用施工設備、制定應急預案等綜合措施進行處理，做到安全施工，安全生產，杜絕人員傷亡;希對類似工程有一定的借鑒作用。

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