空气净化是隧道施工重要一环,传统机械式通风由于隧道过长、通风布置不合理、风压不足以及施工企业追求利润等原因,隧道内粉尘净化速率过慢,施工人员经常超标进场作业,严重影响施工进度以及施工人员身体健康,而引入负离子净化技术可以很好的解决传统通风净化时出现的以上缺陷。负离子净化技术是一种新型隧道空气净化方法,目前,国内外尚没有将负离子净化技术引入施工隧道内的先例,对其在施工隧道中实际应用的可行性以及应用时的安装参数设计也是鲜有研究,本文主要对此进行研究。首先,基于隧道现场状况,结合紊流传质理论、电离区放电理论、粉尘沉降荷电理论等,推导出了负离子浓度分布算式、稳态粉尘消除率算式、瞬时粉尘浓度分布算式,并借助推导的算式,研究了输出电压、风速、安装长度对粉尘净化效率的影响,分析得出输出电压越高、安装长度越长、风速越小,负离子系统粉尘净化效果越好的结论;其次,分析相关资料,推荐了负离子浓度最小限定值500个/cm~3,研究了输出电压、风速、负离子浓度标准对预留长度的影响,即输出电压越低、风速越大、负离子浓度标准越高,则所需安装的预留长度越长,并绘制了不同风速与输出电压下预留长度值表格;再次,结合室内试验以及推导算式,得出隧道试验安装方案为输出电压60kV、安装高度3m、安装长度300m;最后,进行隧道现场试验,由测试数据得出,在负离子系统区间内,负离子浓度在横断面上呈U字型对称分布,在与隧道中线平行的同一纵断面上负离子浓度数量级基本相同,负离子浓度分布算式与实际测试结果基本相符;一个施工周期内试验段在使用和未使用负离子系统时,粉尘消除率分别为51%、20%,超过规范最高容许浓度8mg/m~3的时间分别为1小时、12小时,这与瞬时粉尘浓度分布算式计算结果基本一致;经现场测试数据可知,钻眼稳态施工段粉尘净化率为74%,利用稳态粉尘净化率算式计算结果为82%,考虑现场复杂性影响,认为两者基本相符。结果表明,施工隧道应用负离子净化系统可以高效的消除粉尘,加快施工进度,保障施工人员身体健康,负离子净化技术可以应用到施工隧道中;算式计算值与测试值基本一致,算式可初步为施工隧道应用负离子净化系统时参数设计所借鉴。