مخاطرات حفر تونل در زمین های حاوی گاز H2S) مطالعه موردی تونل انتقال آب اسپر (

یکی از مهم ترین مخاطرات زمین شناسی مهندسی و زیست محیطی در حفر تونل ها، مواجه شدن با برخی گازهای طبیعی مانند سولفید هیدروژن (H2S) در زمان حفاری می باشد. حل مخاطرات و چالش های مربوط به ورود این گاز به تونل ها بسیار دشوار و پرهزینه است. یکی از وظایف مهم در این شرایط، پیش بینی و برآورد میزان خطر گاز H2S در فضاهای زیرزمینی و تعیین روش مناسب جهت مقابله با مشکلات مهندسی و زیست محیطی آن است. تونل انتقال آب اسپر در سازندهای حاوی منابع هیدروکربوری حفاری شده و از نمونه هایی است که در طی احداث آن با نشت گاز H2S مواجه شده اند. دراین مقاله مخاطرات، ویژگی ها، قوانین ایمنی، منشا زمین شناسی و پیش بینی خطر گاز H2S و راهکارهای کاهش خطرات و مشکلات حفاری تونل، با توجه به تجربیات به دست آمده از تونل اسپر ارایه شده است.

برای بررسی منشا گاز H2S و انتخاب بهترین روش ها جهت مقابله با خطرات و مشکلات آن، علاوه بر بررسی تجارب موجود میزان غلظت این گاز در هوا به طور پیوسته در سه زمان شروع، وسط و پایان هر شیفت کاری اندازه گیری گردید. هم چنین نسبت به نمونه گیری از آب و هوای آلوده و ارسال آن به آزمایشگاه های مخصوص جهت آنالیز شیمیایی نمونه ها اقدام گردید. در همان موقع غلظت گاز مذکور به صورت هم زمان در آب و هوای تونل به صورت صحرایی اندازه گیری شد.

تجربیات حاصل از این پروژه نشان داد که میزان گاز موجود در تونل شرایط غیر قابل قبولی را برای کارگران ایجاد نموده است. به منظور پیش بینی خطر گاز H2S در فضاهای زیرزمینی، می توان از شواهدی همانند چشمه های گوگردی، آثار مواد آلی در رخنمون های سنگی، شیل های آلی، تصاعد بوی گوگرد از سطح شکسته شده تازه سنگ و استشمام بوی گاز در زمان حفاری گمانه ها استفاده نمود. نتایج آنالیزهای صورت گرفته بیانگر اینست که گاز سولفید هیدروژن غالبا به همراه آب زیرزمینی وارد تونل می گردد و میزان قابل توجهی از آن در همان لحظات اولیه از آب آزاد می شود. منشا این گاز با توجه به بررسی ها مرتبط با تشکیلات نفتی منطقه است.

همواره مواجهه با این گاز را در محیط های زمین شناسی مرتبط با میدان های نفتی باید جدی گرفت. هم چنین با توجه به این که این گاز به صورت محلول در آب وارد تونل می شود و به محض ورود از آن آزاد می گردد برای کاهش خطرات و مشکلات حفاری، ناچار از روش های کنترل ورود آب زیرزمینی به داخل تونل، رقیق سازی غلظت گاز و آموزش کارکنان و تجهیزات کمکی استفاده گردید.