相关论文Related papers

相关论文

炮烟中CO发生量的测量方法

2016-08-08 11:24:00 来源: 点击:43

摘要:隧道施工通风的效果,是以洞内CO浓度高低来衡量的,设计计算通风量时必须知道爆破中产生的CO的量,而CO的产生与炸药种类、数量、及施工条件密切有关,大瑶山隧道采用全断面开挖、深孔爆破、非电起爆等新技术,CO的发生量需重新测定,在探索测量方法的过程中,比较出新的测量方法。

地下工程中,爆破掘进是经常采用的施工方法。爆破后的炮烟中含有大量的一氧化碳(CO),氮氧化物(Nox),二氧化硫(SO2),氨(NH3)等有害气体,对人体健康有严重危害,必须用通风的方法将其稀到国家规定的容许浓度。在几种有害气体中,一氧化碳的性质比较稳定,常以它的稀释程度衡量通风效果。因此,在设计施工通风计算通风量时,必须已知炮烟中CO发生量。

爆破后的CO发生量因炸药种类、数量、起爆方法、岩质等因素而异。目前冶金矿山把炮烟中1NO2折合成6.5CO,设计通风量时,按每1kg炸药产生80~120CO计算。而铁路隧道按每1kg炸药产生40升有害气体计算[1]。开凿隧道时使用的炸药种类、配方不同、产生的有害气体也各异[12]

京广复线大瑶山隧道,按新奥法(NATM)技术施工,采用深孔爆破(5m),非电起爆,全断面开挖90m2左右)等一系列新技术,爆破时多种炸约混合使用,产生有害气体的条件与矿山大不一样。为搞清新奥法施工时爆破后产生的CO发生量,在无成熟测量方法的清况下,进行了摸索,笔者经过整理、比较后,发表意见如下:

1 初始浓度测量法

初始浓度测量法是指炮烟形成后,在没有扩散的情况下,测其CO含量及炮烟体积,然后计算出爆破产生的CO总量。此法也是传统的测量方法。

其具体做法是:采样者配戴供氧器,双层防震耳罩,躲在离掌子面百余米的避人洞内。待炮响后,跑步到达炮烟区,标记炮烟抛掷长度,再进入炮烟内,用事先准备好的,绑有胶皮管的竹杆(4m),在炮烟中绕动同时挤压胶皮管下端的灌肠器,估计胶皮管中空气排净后,将灌肠器另一端插入采样球胆,继续挤压灌肠器,采完三个胆之后,送至洞外检测。其结果见表1。分析仪器采用日本产EC-231CO自动分析仪(下同)。

初始浓度测量法直观,工作量小,不受施工干扰,在理论上是可行的,但由于炮烟温度高,不断向外翻滚扩散,CO样品浓度不均,测得的数据差异较大,用此法测得平均每1kg炸药仅产生CO7.44升。

1CO发生总量是按(1)式计算的。

C=F×L0×C0                                                    1

式中   C——炮烟CO发生量(mg);

F——开挖断面积(m2);

L0——炮烟抛长度(m);

C0——炮烟初始浓度(mg/m3

1中每1kg炸药CO发生量Ci按(2)计算的。

                                 2

式中  V0——1摩尔CO体积(22.4×10-3m3);

t——炸药量(kg);

M——分子量。


2 纵断面测定法

纵断面测定法,当时是为测定炮烟纵向分布规律的;放炮后炮烟未排出洞口以前某一时刻,采集全隧道内各点CO浓度,然后根据隧道长度,断面积计算出CO总量。

纵断面测定的具体做法是:在隧道内隔一定距离均匀地布置采样点,掌子面一段因风流不稳可将测点加密。见图1

1是在放炮前各采样点先采一个样作本底浓度样品,炮响后通风30min,各测点同采样,然后每隔1小时采一个样品绘制的。从中看出炮烟呈三角形分布,高峰浓度过后,曲线变得平坦。在炮烟排除过程中,有明显的挤压作用。根据图1中炮烟的分布规律可用辛卜森近似积分公式计算出炮烟中CO发生总量。

                     3

12采样点数据可单独补入总量之中,共计1.90×107(mg),当时炸药量为793kg,此测量方法测得平均每1Kg炸药量产生19.6CO

    纵断面法规模大,易受施工干扰,但采样时间短,反映全面,能观察炮烟排放规律,较为准确。

3 横断面测定法

横断面测定法是在炮烟通过测站时,采集流过该站横断面炮烟中CO含量,然后利用通风量计算出炮烟中CO总量。

其具体方法是:在隧道内选择衬砌段,无工人作业的地点设站,在炮烟未达本站之前采一个本底浓度样品,然后见炮烟快到测站时,按规定的时间(间隔10min)采样,直到恢复本底浓度为止。每次设一个以上测站,为的是满足测定结果的校核。

 


2是在横断面法试验摸索阶段进行的,没有完全按上述方法操作。其测站布置见图2。第12测站风流紊乱是不应设站的。

尽管表2的数据是在没有完全照规定时间采样的情况下测得的,除12测站受风流不匀的影响外,其他测站的数据均有较好的重复性。特别是第3、第8测站,相距1400m,采样时间相差1小时22min,又在两种风量下测得(见图2)。其结果仍近似相等。可见其横断面测定法的稳定性。按38站的平均值计算每1Kg炸药产生16.2CO(炸药量732kg)这个数值与纵断面法相比偏小,是由于采样时间短,未回到本底浓度就停止采样造成的,而不是测量方法的问题。


三种方法比较,横断面测定法受时间时点的约束少,可避免施工干扰,省工省力,安全可靠,还能相互校核,是值得推荐的方法。

(参加以上测试工作的单位是隧道局科研所,防疫站,铁道部劳动卫生研究所)

参考文献

[1]铁道部基建总局,铁路工程技术规范第三篇隧道条文说明。北京人民铁道出版社,1979:164。

[2][日本]高木英夫。巷道掘进和隧道等工程中的通风(五)。国外矿业安全1981年;(5)23

[3]王英敏。矿井通风与安全。北京:冶金工业出版社。1982:3。

注:此文发表于《铁道劳动卫生与环保》1991年第3期


上一篇: 利用性能曲线监测通风管路故障 下一篇:铁路隧道运营通风应用空气幕的探讨

公司地址:河南省洛阳市宜阳县产业集聚区

电话:0379-64623447 62186576 传真:0379-62620161

Copyright © 2012-2014 www.glfah.com Inc. All Rights Reserved

版权为洛阳市高林隧道环境控制技术有限公司 豫ICP备16025386号-1

手机网站

官方网站