CN112709593A - 一种隧道工程矿山法开挖爆破瞬时降尘工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隧道工程矿山法开挖爆破瞬时降尘工艺，用于矿山法开挖爆破时有效利用爆炸冲击波在隧道开挖面前端形成高密度水雾封闭区。隧道开挖面安装防水炸药及防水引爆雷管过后，在距离爆破面粉尘密集区范围内采用简易袖阀钢管雾状喷淋设备，喷淋5分钟以上，形成水雾封闭区，随后引爆爆破，利用爆破冲击波高速震动冲击，使得粉尘分子在水雾封闭区域内与高密度的水分子高速相对运动、混合，干燥的粉尘颗粒快速吸收水雾中的水分子重度急剧增加，快速降落到地面，实现瞬时除尘目的。该工艺有效解决隧道工程矿山法爆破开挖粉尘难以快速消除的问题。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种隧道工程矿山法开挖爆破冲击波+喷雾密闭系统封闭式瞬时降尘工艺，尤其适用于长大隧道、工期紧张、爆破作业在开挖面附近产生严重粉尘污染的工况，该工艺具有设备简单、操作简便、造价低廉、除尘效益高、除尘时间短等优点。
背景技术
随着我国高速铁路的快速发展，隧道工程越来越多，大干快上，隧道长度大、工期紧张、开挖面粉尘重，依靠传统喷雾和风管通风工艺，耗电量大、费用高、效益低、耗时长、污染范围广，且除尘效果不理想，现有除尘设备价格高昂，耗电高，除尘慢，作业面除尘效果差导致作业间歇时间长、作业人员职业健康、尘肺病等一些列问题，引起业内广泛关注。
发明内容
本发明专利针对上述现有技术中存在的不足，提供了一种适用于长大隧道矿山法爆破开挖长度大、工期紧张、爆破开挖过后开挖面粉尘污染严重的瞬时降尘工艺，用于解决隧道工程矿山法爆破开挖高效、快速除尘问题。
本发明专利为解决这一问题所采取的技术方案是：
一种隧道工程矿山法开挖爆破瞬时降尘工艺，用于矿山法开挖爆破时有效利用爆炸冲击波在隧道开挖面前端形成高密度水雾封闭区，包括以下的工艺步骤：1)在隧道开挖面安装防水炸药及防水引爆雷管过后，在离爆破面一定距离处的粉尘密集区范围外布置一定纵深的雾状喷淋设备带；2)启动雾状喷淋设备5分钟以上，形成初始水雾；3)引爆爆破，利用爆破冲击波高速震动冲击，使得粉尘分子在水雾封闭区域内与初始水雾分子高速相对运动、混合，以使干燥的粉尘颗粒快速吸收水雾中的水分子重度急剧增加，完成快速降尘。
本发明专利具有的优点和积极效果是：
采用本发明方法，获得爆破冲击波+喷雾密闭系统瞬时降尘，充分利用隧道开挖过程中的粉尘爆破冲击能量高速来回穿透水雾，粉尘颗粒与水分子快速混合，增重降尘。该工艺有效解决隧道工程矿山法爆破开挖粉尘难以快速消除的问题。大大缩短了粉尘弥漫而产生的休工封锁期，加快了作业进度。相比于现有除尘方法，该工艺具有设备简单、操作简便、造价低廉、除尘效益高、除尘时间短等优点。
附图说明
图1是本发明专利隧道喷雾封闭区纵剖面图；
图2是隧道喷雾封闭区横断面图；
图3是袖阀喷淋钢管局部纵向剖视图；
具体实施方式
以下参照附图及具体实施例对本发明隧道工程矿山法开挖爆破瞬时降尘工艺做进一步说明。下述各实施例仅用于说明本发明专利而并非对本发明专利的限制。
采用本发明降尘工艺，形成水雾封闭区，随后即刻引爆爆破，利用爆破冲击波高速震动冲击，使得粉尘分子在水雾封闭区域内与高密度的水分子高速相对运动、混合，干燥的粉尘颗粒快速吸收水雾中的水分子重度急剧增加，快速降落到地面，实现瞬时除尘目的。该工艺有效解决隧道工程矿山法爆破开挖粉尘难以快速消除的问题。
具体实施过程：第一步，在隧道开挖面钻孔布点，安装防水乳化炸药；第二步，在距离爆破面粉尘密集区范围内隧道拱顶部位采用拱形简易袖阀钢管雾状喷淋设备，喷淋5分钟以上，确保水雾密度充足；第三步，引爆炸药，实施爆破，喷淋不间断，高能的冲击粉尘与水雾充分混合，下落地面；第四步，起爆5～10分钟后，喷淋结束，爆破员检查爆破。
所述雾状喷淋设备带在离爆破面一定位置设置，一般1-10米为好；雾状喷淋设备带纵深3-10米为好。
实施例
1、喷淋技术要求：
(1)喷淋管：采用φ20mm热轧无缝钢管，壁厚1mm，预留喷头安装孔孔径5mm，孔间纵向间距100mm，环向间隔90度均匀设置，呈梅花形布设，相邻两根喷淋管纵向间距0.8m；
(2)喷头：喷雾孔径0.1mm，连接端外螺纹直径4.5mm，采用焊条焊接方式与喷淋管连接；
(3)抽水泵：220v，1100W，10米扬程潜水泵；
(4)喷雾参数：工作压力3.5Mpa，喷雾流量2L/min,单个喷头喷雾范围直径大于1m，主要雾滴尺寸小于50um，600个雾滴/(cm2·min)。
2.在隧道开挖面钻孔布点，安装防水乳化炸药；
3.在距离爆破面粉尘密集区范围内隧道拱顶部位采用拱形简易袖阀钢管雾状喷淋设备，喷淋6分钟，确保水雾密度充足。
4.引爆炸药，实施爆破，喷淋不间断，高能的冲击粉尘与水雾充分混合，下落地面。
5，起爆8分钟后，喷淋结束。
爆破完成15min后，尘雾落地，新增爆破粉尘颗粒物去除率90％以上，洞内视线清晰，空气湿润宜人，可良好地进行后续隧道作业。与现有炸药安装孔处放置水袋除尘工艺相比，除尘更彻底，减少远距离扩散，避免水袋产生哑炮等问题；与现有爆破后喷雾除尘机相比，一个工作面至少减少昂贵除尘设备一套及操作工人，同时除尘面广，耗时短，除尘效益高，大量减少粉尘往远距离后方扩散；与现有纯粹用风管通风稀释掌子面粉尘密度相比，耗时大大缩短，效益高，同时大大减少了大量流动粉尘对后方作业人员及主体结构的影响。
Claims (3)
1.一种隧道工程矿山法开挖爆破瞬时降尘工艺，用于矿山法开挖爆破时有效利用爆炸冲击波在隧道开挖面前端形成高密度水雾封闭区，包括以下的工艺步骤：1)在隧道开挖面安装防水炸药及防水引爆雷管过后，在离爆破面一定距离处的粉尘密集区范围外布置一定纵深的雾状喷淋设备带；2)启动雾状喷淋设备5分钟以上，形成初始水雾；3)引爆爆破，利用爆破冲击波高速震动冲击，使得粉尘分子在水雾封闭区域内与初始水雾分子高速相对运动、混合，以使干燥的粉尘颗粒快速吸收水雾中的水分子重度急剧增加，完成快速降尘。
2.根据权利要求1所述的隧道工程矿山法开挖爆破瞬时降尘工艺，其特征在于，所述雾状喷淋设备带在离爆破面1-10米设置；雾状喷淋设备带纵深3-10米。
3.根据权利要求1所述的隧道工程矿山法开挖爆破瞬时降尘工艺，其特征在于，所述雾状喷淋设备为简易袖阀钢管雾状喷淋设备。
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