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Carbon monoxide poisoning associated with blasting operations close to underground enclosed spaces. Part 1. CO production and migration mechanisms.

Martel, Richard; Trépanier, Luc; Lévesque, Benoît; Sanfaçon, Guy; Brousseau, Patrick; Lavigne, Marc-André; Boutin, Louis-Charles; Auger, Pierre; Gauvin, Denis; Galarneau, Louise (2004). Carbon monoxide poisoning associated with blasting operations close to underground enclosed spaces. Part 1. CO production and migration mechanisms. Canadian Geotechnical Journal , vol. 41 , nº 3. p. 371-382. DOI: 10.1139/T04-001.

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Résumé

Les explosifs utilisés pour les opérations de sautage lors de travaux en génie civil peuvent générés de grands 382 volume de monoxyde de carbone (CO). La production de 10 à 24 L de CO par kg d’explosifs est théoriquement possible. Le CO peut migrer sur des distances considérables dans les fractures du roc de la zone dynamitée et peut infiltrer des espaces clos (tuyaux d’égouts, trou d’homme et sous-sols de maisons). Au Québec, au cours des 10 dernières années, sept personnes ont été intoxiquées par le CO dans leurs résidences à un point tel qu’ils ont du être traitées dans une chambre hyperbare. Les différents chemins empruntés par les gaz dans les incidents québécois sont : conduits souterrains brisés par le sautage, le remblai des tranchées de routes ou des entrées de services des maisons, le roc fracturé créé entre les maisons ou entre les maisons et la route par les sautages. Des essais de terrains effectués par notre groupe démontrent que : (i) la géologie structurale de la formation de roc (schistosité, famille de joints, fractures) contrôle la direction et l’étendue de la migration du CO; (ii) le confinement du roc peut affecter la quantité de gaz migrant dans le roc fracture; (iii) des concentrations significatives de CO peuvent persister dans le roc fracturé 7 jours après les sautages; (iv) le mécanisme responsable de la migration du CO immédiatement après un sautage est l’advection et la distance de migration du CO a varié de 8 m dans le roc fracturé jusqu’à 20 m dans la tranchée de la route; et (v) une migration du CO par diffusion allant de 15 m dans le roc fracturé jusqu’à 30 m dans la tranchée de la route s’est produite pendant les 3 jours suivant les travaux aux explosifs

Abstract

Explosives used for blasting operations in civil engineering works can generate large volumes of carbon monoxide (CO). The production of 10–24 L of CO per kilogram of explosives blasted is theoretically possible. CO can migrate a considerable distance in the fractured rock of the blasted areas and then infiltrate closed spaces (sewage systems, manholes, basements of houses). In the Province of Quebec, in the last 10 years, seven people were poisoned by CO in their houses to the extent that they had to be treated in a hyperbaric chamber. Underground conduits broken by blasting, filling around underground conduits in road or house trenches, or fractured rock created by blasts between houses or between a house and a road are the different CO pathways identified in the Quebec incidents. Field tests done by our group show that (i) the structural geology of the rock formation (schistosity, family of joints and fractures) controls the direction and extent of gas migration in fractures generated by blasts; (ii) the confinement of the rock can affect the quantity of gas migrating in the fractured rock; (iii) significant concentrations of CO may persist in the fractured rock 7 days after a blast; (iv) advection is the initial mechanism of CO migration immediately after a blast, and the distance of migration varied from 8 m in the fractured rock to 20 m in the fills of a road trench; and (v) further CO migration by diffusion up to 15 m in the induced fractures and 30 m in fills may occur in the 3 days following a blast.

Type de document: Article
Mots-clés libres: monoxyde de carbone; sautage; intoxication; espace clos; migration de gaz; résidence; carbon monoxide; blasting; poisoning; enclosed spaces; gas migration; house
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 11 janv. 2021 16:08
Dernière modification: 11 janv. 2021 16:08
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/11031

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