摘 要：高海拔地区的隧道通风及供氧一直是影响隧道施工的重要因素。隧道通风效果直接影响到隧道洞内能见度及污染物的排出，隧道内氧气含量直接影响机械运转效率及施工人员身体健康及工作效率。文章主要通过选用合适的通风方式将洞外制出的氧气送入隧道内进行简单的介绍，以改善隧道内作业环境，并提高施工效能，为高海拔长大隧道的施工通风供氧技术提供新的技术思路和技术储备。
关键词：隧道通风;通风计算;含氧量;施工供氧;
作者简介：顾圣乾（1986—）,男,本科,工程师,研究方向：隧道工程。;
0 引言在高海拔长大隧道施工中，隧道内受开挖粉尘、动力燃料燃烧不充分和洞内本身具有的有害物质等影响对施工环境造成较大危害，加之海拔高，氧气含量较低，易引发高原反应等疾病，对施工人员的身心健康造成影响。通过采取合适的通风及供氧方式，改善并创造出低海拔施工环境尤为重要。
1 工程概况某高原隧道进口为单洞双线隧道，全长3 902 m，设计速度200 km/h。位于藏东高海拔地区，海拔高度在4 053～4 703 m。轨面高程4 150 m左右。地表植被大部分为灌木、草地，交通条件较差。空气中氧气含量大约是平原地区的62%左右，氧气稀薄。
2 常见通风方式及特点隧道通风方式分为风管式通风、巷道式通风、风墙式通风。风流经管道输送，分为压入式、抽出式和混合式三种方式。
(1）风管式通风的优点是设备简单、布置灵活、易于拆装，故为一般隧道施工采用。
(2）巷道式通风适用于有平行导坑的长隧道，将新鲜空气由正洞压入或抽入，将污浊空气从平行导坑抽出，形成循环风流。
(3）风墙式通风是在隧道内制作一条2～3 m2的风道，通过压入、抽出或混合三种方式进行通风，该法适用于较长的大断面隧道。
3 施工通风供氧3.1 通风供氧总体方案(1）针对该工作面的工程特点及经济性，并适合洞外制氧的输入，施工通风方式采用风管式压入式通风。根据该作业面超长独头掘进的特点，选用适合高原的大风量大功率轴流通风机和高原制氧供氧系统以及不易破损、漏风率低的风筒。
(2）采用环境一体化智能监测管控系统，通风供氧智能联控。
3.2 总体通风供氧标准隧道施工作业环境需符合国家有关规定，并满足下列卫生及安全标准的规定[1]:
(1）通风管口距离掌子面不小于15 m。
(2）空气中氧气含量，按体积计不得小于20%；高原地区应符合有关规定。
(3）每立方米空气中粉尘容许浓度：含有10%以上游离二氧化硅的粉尘不大于2 mg；含有10%以下游离二氧化硅的矿物性粉尘不得大于4 mg。
(4）空气中常见有害气体浓度应符合下列规定：(1)一氧化碳：海拔大于3 000 m的地区，一氧化碳最高容许浓度为15 mg/m3;(2)二氧化碳按体积计不得大于0.5%;(3)氮氧化物换算成二氧化氮浓度应在5 mg/m3以下。
(5）隧道内气温不应高于28℃。
(6）瓦斯隧道通风按瓦斯绝对涌出量计算风量时，低瓦斯工区应将洞内各处的瓦斯浓度稀释到0.5%以下。
3.3 设计通风标准隧道施工通风系统应提供满足通风要求及相关规范要求的各相应工况的需风量，并使洞内作业卫生条件满足相关规范要求。隧道中可能含有瓦斯等有害气体，应加强施工通风，同时施工中应加强隧道内有害气体检测，特别应加强易引起瓦斯等有害气体聚集处的检测，以保证施工安全。设计通风要求见表1某高原进口通风要求表。
3.4 施工通风区段划分、通风长度、通风方式某高原隧道进口采用单头掘进的方式施工，独头通风最大长度3 932 m，采用压入式通风，隧道主通风机设于隧道洞口30 m外，通风管口距离开挖面应小于15 m。通风示意图见图1高海拔隧道进口通风示意图。
表1 某高原进口通风要求表 下载原图
图1 某高海拔隧道进口通风示意图 下载原图
隧道可能存在局部瓦斯等有害气体聚集，风机应采用防爆型，风筒采用PVC阻燃伸缩钢圈螺旋通风筒。施工中加强瓦斯等有害气体检测、监测，加强施工通风[4]。
(1）一般采用人工方式对瓦斯进行检测，除此之外还应建立瓦斯自动监测报警系统进行瓦斯监测。
(2）通风最低风速不应小于0.25 m/s，瓦斯浓度不得超过0.5%。
(3）通风机应设两路电源，并应装设风电闭锁装置。
(4）必须配备一套同等性能的备用通风机，并保持良好的使用状态，且能在10 min内启动。
3.5 通风计算(1）最大通风长度、断面和海拔作业面最长通风长度为3 932 m，洞口海拔为4 145 m，正洞最大通风断面123 m2。
(2）风量计算。该隧道采用钻爆法全断面、微台阶开挖，无轨运输。压入式管道通风计算，以掘进长度及初支断面综合分析，通风长度为3 932 m。
(1)按洞内同时工作的最多人数计算风量：高原氧气稀薄，通风无法满足供氧要求，施工供氧采用洞外带压制氧供氧，通过通风管路输送至隧道内，因此，最多人数计算风量Q1，不在通风里考虑。
(2)按排除炮烟计：
一次爆破最大用药量G=235 kg。
G=3×123×0.637=235 kg（按Ⅲ级围岩计算，开挖断面123 m2，每循环3 m，炸药用量0.637 kg/m3）。
爆破后计划排烟时间t=30 min。
每100 m平均漏风率p100=1%。
风筒漏风系数：
稀释炮烟达到允许浓度所需隧道长度：
