略谈隧道挖掘缺氧实验.doc

1、略谈隧道挖掘缺氧实验隧道工程论文工程论文文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印一一-、弥散式供氧实验实验采用3瓶4 0 L氧气瓶以8 0 L /m i n /瓶的氧气释放率进行弥 散式供氧，每分钟有2 4 0 L的氧气进入掌子面1 0 m区域，通过理 论值与实验测量值的对比分析可得，由于敞开情况下氧气扩散的作用, 每分钟仅有1 6 0 L的氧气在掌子面1 0 m范围内，另有8 0 L的氧 气通过扩散作用流失掉。施工中各测点氧浓度分析按上式对实验中所 测氧浓度进行相应的换算，得到不同测点氧分压随时间的变化图，见 下图6。通过上图可以得到：未进行弥散式供氧前，掌子面1 0 m横 截面上

2、各测点的氧分压约为1 1 6 k P a。弥散掌子面前1 0 m横 断而处14测点氧分压变化图式供氧开始后，各测点的氧分压经过 2 0分钟的上升，基本达到稳定值1 2 k P a。一旦弥散式供氧系统 停止供氧，在5 m i n ,各测点的氧分压迅速恢复到未增氧前的水平。 心率一供氧时间关系实验中在对掌子面1 0 m横断面各测点氧浓度 测量的同时，选取3名工作人员对其进行心率、血压及血氧饱和度等 生理指标的测量，分析弥散式供氧对施工人员生理指标的改善情况。 血压仍然按照前而介绍的肺平均动脉压进行处理分析。测试人员的心 率在实验初期因为开始施工作业而突然升高，随着对掌子面持续供氧, 测试人员的心率

3、均呈现下降趋势，并趋于平稳。在实验初期，环境内 氧浓度逐渐上升并趋于稳定，测试者的心率在氧浓度稳定后也随时间 下降并逐步趋于平稳。血氧浓度一供氧时间关系通过分析上可以得到: 测试人员的血氧浓度随着施工作业的进行逐渐升高，前期略有起伏， 是因为测试人员刚开始施工，生理机能还不平稳，其后随着对掌子而 持续供氧，测试人员的血氧逐渐升高，并趋于平稳。在实验初期，环 境内氧浓度逐渐上升并趋于稳定，测试者的血氧浓度大致随着环境内 部氧气浓度的上升而上升，并随着环境氧浓度的平稳而趋于平稳。二、个体背负式与弥散式供氧方案对照分析从人员生理指标、心理感受等方面分析两种方案的试验结果。心率： 个体背负式与弥散式供

4、氧方案对缓解施工人员施工时的心率上效果 差距不大，弥散式略优于个体式。血氧浓度：个体背负式供氧在提高 施工人员的血氧浓度方而要优于弥散式供氧。表现为个体背负式供氧 施工人员前期的血氧浓度的增加速度要大于弥散式供氧；且个体背负 式供氧时，施工人员最终所维持的血氧浓度水平要高于弥散式供氧时 水平。氧分压：个体背负式供氧方案仅对施工人员进行个人供氧，未 改变施工环境中的氧分压。而弥散增氧在达到人体增氧效果的同时， 还能够提高局部环境空间的氧分压，相当于降低了局部环境空间的海 拔高度。心理感受，氧反常现象：个体背负式供氧方案如果施工人员 操作不当，如氧气释放率过大，可能导致此现象的发生。而弥散式供 氧

5、方案氧浓度不会太高，所以不存在此问题。安全：个体背负式供氧 方案中所需的钢制氧气瓶的充氧一般有两种方式：在都江堰市充满氧 气后运往项目所在地，但途中道路损坏比较严重，加大了运输的风险; 现场制氧机产氧，再通过氧压机对氧气瓶进行充氧，此方式需要特殊 的加压设备和持有特种操作证的操作人员，若操作不当容易引起严重 的安全事故。弥散式供氧由现场制氧机制氧，再由专门输气管道输送 到隧道内，管道内压力较小，一般不存在安全风险问题。接受度：实 验过程中，施工人员认为个体背负式供氧在本己复杂恶劣的隧道施工 环境中还需要背负氧气瓶作业，影响了其施工便利性，心理接受度 较差。而弥散式供氧不需要增加施工人员额外负担

6、，人员心理接受度 较好。综合分析，这2种增氧方式对于生理指标的影响总体相近，个 体背负式供氧方案略优于弥散式方案，但心理感受方而弥散式供氧方 案均优于个体背负式供氧方案。隧道制氧供氧方案综合选定，通过以 上分析，高海拔隧道采用变压吸附制氧技术，技术相对成熟，技术风 险较小。掌子面供氧方案：采用局部弥散式供氧方案。掌子面弥散式 供氧前，必须先采用最大风量通风，用于爆破及喷浆作业阶段后迅速 排烟尘，然后采用氧帘在掌子面约1 0 m范围内形成相对密闭空间, 在施工人员钻孔时采用局部弥散式供氧。在喷浆作业阶段，由于洞内 粉尘污染严重，施工人员需要佩戴防尘口罩，且此时风机送风量大, 弥散式供氧远远达不到预期效果，此时采用个人携氧方案。二衬作业 阶段，由于施工作业面距离掌子面较远，弥散式供氧方案不能覆盖该 区域，该段一般采用移动氧吧车供氧，施工人员感觉高原反应、身体 不适时，可在移动氧吧车中临时吸氧，缓解高原反应。