CN113914921B - 一种隧道钻爆法施工降尘装置及其方法 - Google Patents

一种隧道钻爆法施工降尘装置及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种隧道钻爆法施工降尘装置及其方法,包括通风机、作为第一级降尘的喷嘴一(4)和作为第二级降尘的喷雾除尘装置(5),喷嘴一(4)和喷雾除尘装置(5)均固定设置在施工台架(2)上,在启动爆破前至少先开启喷嘴一(4)和喷雾除尘装置(5)中的一个,喷雾除尘装置(5)的风量为隧道通风量的80%~100%。根据其爆破时的位置特点在其上面设置多重降尘装置,并使每种降尘装置互相配合形成降尘系统,从而实现有效降尘,同时施工台架和防水板台车是根据施工情况随动的,降尘装置开关均设置在二衬台车后侧引爆点处,降尘时不需要进行移动,不需要人员前往降尘装置处启动开关,爆破前后只需在引爆点按顺序启动除尘装置开关即可,操作方便,实用性强。

Description

一种隧道钻爆法施工降尘装置及其方法
技术领域
本发明涉及一种隧道钻爆法施工降尘装置及其方法,属于隧道降尘技术领域。
背景技术
随着工业化的快速发展,矿山、燃煤发电厂、煤矿、料场、港口码头、钢铁厂等场合,非常容易产生大量粉尘,严重影响周边环境和从业人员身体健康。国家环保部门已出台各种法规制度,采取措施控制烟尘排放。目前常用洒水、防尘网等方式解决大型料场的粉尘问题,路面洒水解决路面扬尘的问题,目前的解决方案中水资源使用比较严重,冬季洒水还容易结冰,引起交通事故。而喷雾降尘是通过雾化的小颗粒水雾与粉尘相结合,在重力的作用下沉降,从而达到降尘的目的。喷雾降尘减少了用水量,对物料及路面的影响很小,因此,喷雾降尘在烟尘治理方面得到了广泛应用。
上述现有技术中的专利在隧道施工领域的喷雾降尘技术方案比较单一,而隧道爆破开挖后的粉尘范围较大,采用单一的喷水除雾方式的除尘方式很难彻底降尘,并且部分技术方案需要在爆破后移动除尘装置,增加了人工移动操作,并且不能及时地在爆破后立即除尘。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有喷雾降尘方案单一、且需要在爆破后移动除尘装置等问题,本发明提出了一种隧道钻爆法施工降尘装置及其方法,利用隧道中的施工台架和防水板台车,根据其爆破时的位置在其上面设置多重降尘装置,并使每种降尘装置互相配合,从而实现有效降尘的目的,同时施工台架和防水板台车是根据施工情况随动的,降尘时不需要进行移动,放炮后只需在引爆点按顺序启动除尘装置开关即可,操作方便,实用性强。
为达到上述目的,本发明提供一种隧道钻爆法施工降尘装置,包括通风机、作为第一级降尘的喷嘴一和作为第二级降尘的喷雾除尘装置,喷嘴一和喷雾除尘装置均固定设置在施工台架上,在启动爆破前至少先开启喷嘴一和喷雾除尘装置中的一个,喷雾除尘装置的风量为隧道通风量的80%~100%。
优先地,包括用于使含尘气流从过车通道向外流通的防尘布,防尘布固定设置在在防水板台车面向掌子面一侧的非过车通道结构部分上。
优先地,包括作为第三级降尘的喷嘴二、喷嘴二水管,若干个喷嘴二均匀固定设置在喷嘴二水管上,喷嘴二向掌子面水平方向喷雾;
还包括作为第四级降尘的喷嘴三和喷嘴三水管,若干个喷嘴三固定安装在喷嘴三水管上,若干个喷嘴三位于面向掌子面一侧过车通道顶部,若干个喷嘴三向下喷雾,在启动爆破前至少先开启喷嘴二和喷嘴三中的一个。
优先地,在施工台架最上方的一根施工横梁水平方向上均布若干个喷嘴一,喷嘴一为高压喷嘴,喷嘴一连通喷嘴一水管上,喷嘴一之间的间距为0.4~0.6m。
优先地,包括高压水泵,喷嘴一包括喷嘴一水管、喷嘴外壳和喷嘴内芯,喷嘴内芯与喷嘴外壳螺纹连接,喷嘴内芯位于喷嘴外壳内部,喷嘴内芯和喷嘴外壳均为喇叭形状,喷嘴外壳头部锥角A1=30°~50°,喷嘴外壳与喷嘴内芯配合形成喷流空腔,喷嘴外壳上均布有8~16个外喷孔,外喷孔环绕喷嘴内芯分布,外喷孔通过喷流空腔向外喷射锥状水雾;
喷嘴内芯头部开设有2~4圈、每圈4~8个内芯喷孔,内芯喷孔进行水平方向喷雾,内芯喷孔的总通流面积小于外喷孔的总通流面积;喷嘴外壳通过喷嘴一水管与高压水泵连通,高压水泵固定于施工台架最下面一层台阶下方,工作时高压水泵出水压力为1~2MPa,高压水泵的控制开关设置在二衬台车后侧。
优先地,喷雾除尘装置包括进气圆管、电机、风扇、方圆管、喷雾组合、矩形风管、过滤器一、排水管、连接板、过滤器二和过滤器三,
电机固定在进气圆管内,风扇同轴固定连接电机轴,喷雾组合和过滤器一固定在矩形风管内,风扇、喷雾组合、过滤器一、过滤器二和过滤器三依次沿气流流通方向排布;
喷雾组合分上层、中间层和下层,上层包括喷杆一和喷杆一喷嘴,喷杆一喷嘴均布固定安装在喷杆一上,喷杆一喷嘴竖直向下喷雾;
中间层包括喷杆连接管、喷杆二和喷杆二喷嘴,喷杆二喷嘴均布固定安装在喷杆二上,喷杆二喷嘴竖直向下喷雾;
下层包括喷杆三和喷杆三喷嘴,喷杆三喷嘴均布固定安装在喷杆三上,喷杆三喷嘴竖直向下喷雾;
喷杆一、喷杆二和喷杆三之间通过喷杆连接管连通;
过滤器一由若干菱形管组成,若干菱形管沿着气流流通方向分为3~5层,每层之间相互错开布置;
过滤器二为不锈钢丝网过滤器,在喷雾除尘装置的出口外侧装有过滤器三,过滤器三通过若干个连接板与矩形风管连接在一起,排水管位于矩形风管的底部,经过滤器一过滤后的污水通过排水管引流排出。
优先地,外喷孔孔径3~6mm,内芯喷孔孔径1~4mm。
优先地,喷杆一喷嘴之间间距150~250mm,喷杆二喷嘴之间间距200~300mm,喷杆三喷嘴之间间距250~350mm;喷杆一喷嘴、喷杆二喷嘴和喷杆三喷嘴均为实心锥状雾化喷嘴,锥角40°~60°,喷杆一喷嘴、喷杆二喷嘴和喷杆三喷嘴上开设的喷孔直径1.2~2.0mm;菱形管(511)为开设3~5mm通孔的菱形板材,过滤器二厚度80~200mm,过滤器二上的丝网孔径或间距均为3~5mm;
优先地,施工台架距掌子面L2=40~60m,通风管出口距掌子面L1=30~50m,且L2-L1≥10m,防水板台车与施工台架距离L3>20m。
优先地,喷嘴二沿水平方向间隔150~250mm,喷嘴二高度位置与喷嘴一相同,喷嘴二上开设的喷嘴孔径1.5~2.mm,喷嘴二喷射实心锥状水雾,喷嘴二雾化锥角0°~0°;
若干个喷嘴三沿水平方向间隔0~0mm均布,喷嘴三和喷嘴二规格参数相同。
一种隧道钻爆法施工降尘方法,采用上述隧道钻爆法施工降尘装置,包括:在爆破前,开启喷嘴一和喷雾除尘装置中的任何一个,以及喷嘴二和喷嘴三中的任何一个;
爆破时,喷嘴一喷水或喷雾除尘装置抽吸粉尘来减少爆破时掌子面产生的向外扩散的粉尘,喷嘴二喷水或喷嘴三喷水减少因爆破冲击波对隧道壁面和地面影响而产生的粉尘;爆破后立即开启通风机进行通风,同时给喷嘴一、喷嘴二和喷嘴三通水,开启喷雾除尘装置,风扇3抽吸粉尘,喷雾除尘装置的风量为隧道通风量的80%~00%,喷雾组合将吸入的大部分粉尘沉降在喷雾除尘装置内部,剩下的粉尘随气流和水雾碰撞到过滤器一上而被截留下来,过滤器二0进一步过滤粉尘并截流大部分水雾,过滤器三降低排出的气流速度降、减少气流中的粉尘和水汽;
含尘气流移动到防水板台车的前方时,在喷嘴二和喷嘴三形成的双重水幕作用下得到进一步净化,从而排出干净的气体。
本发明所达到的有益效果:
本发明中喷嘴一喷射水柱,在降尘的同时对爆破后的岩石进行加湿,防止产生二次扬尘;
风扇抽吸粉尘,粉尘沉降在喷雾除尘装置内部,储存部分粉尘;塑料布限制隧道内的气流,气流全部从过车通道处向外流动,喷嘴三喷水形成水幕,对过车通道中的粉尘进行沉降。
利用隧道中的施工台架和防水板台车,根据其爆破时的位置特点在其上面设置多重降尘装置,并使每种降尘装置互相配合形成降尘系统,从而实现有效降尘,同时施工台架和防水板台车是根据施工情况随动的,多重降尘装置开关均设置在二衬台车后侧引爆点处,降尘时不需要进行移动,不需要人员前往降尘装置处启动开关,爆破前后只需在引爆点按顺序启动除尘装置开关即可,操作方便,实用性强。
附图说明
图1是本发明的主视剖面图;
图2是图1的俯视剖面图;
图3是图1中A向视图;
图4是图1中B-B向横截面图;
图5是本发明的喷嘴一的示意图;
图6是图5中A-A向横截面图;
图7是本发明中喷雾除尘装置的主视剖面图;
图8是图7中B-B向横截面图;
图9是本发明的示意图。
图中,1-通风管;2-施工台架;3-喷嘴一水管;4-喷嘴一;5-喷雾除尘装置;6-防水板台车;7-喷嘴二水管;8-喷嘴二;9-防尘布;10-喷嘴三水管;11-喷嘴三;12-高压水泵;41-喷嘴外壳;411-外喷孔;42-喷嘴内芯;421-内芯喷孔;401-喷流空腔;A1-喷嘴外壳头部锥角;51-进气圆管;52-电机;53-风扇;54-方圆管;55-喷雾组合;56-矩形风管;57-过滤器一;58-排水管;59-连接板;510-过滤器二;511-菱形管;512-过滤器三;558-喷杆进水管;551-喷杆一;552喷杆一喷嘴;553-喷杆连接管;554-喷杆二;555-喷杆二喷嘴;556-喷杆三;557-喷杆三喷嘴;558-喷杆进水管;L1-通风管出口距掌子面距离;L2-施工台架前端距掌子面距离;L3-防水板台车距掌子面距离。
具体实施方式
以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要说明,若本发明实施例中有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......),则其仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若在本发明中涉及“一”、“二”等的描述,则其仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“一”、“二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。供水管路、供水管路的供水开关、施工台架和防水板台车均为现有技术中的构造,本实施例中不再详细阐述。喷嘴二水管7与隧道供水管路连通,喷嘴二水管7的供水开关设置在二衬台车后侧。喷嘴三水管10与隧道供水管连接给喷嘴三11供水,喷嘴三水管10的供水开关设置在二衬台车后侧。喷杆连接管553通过喷杆进水管558与隧道供水管路连接
本发明提出了一种隧道钻爆法施工降尘系统及方法,该系统主要包括设置在施工台架上的喷嘴一和喷雾除尘装置,以及设置在防水板台车上的喷嘴二和喷嘴三,从而形成含有4重降尘措施的降尘系统。喷嘴一为高压喷嘴,通过对水加压以及独特的喷嘴结构可喷射远距离宽范围水柱,在降尘的同时可对爆破后的岩石进行加湿,防止后期出渣时产生二次扬尘。
喷雾除尘装置通过风扇的抽吸将粉尘吸入装置内,粉尘在喷雾除尘装置内喷雾组合的作用下沉降下来,在气流和水雾的作用下,过滤单元上的空隙形成水膜,可进一步过滤粉尘,双层过滤单元的设置可减少出风口的水汽、降低出风口的气流,使部分气流向两侧扩散,增加自然沉降几率。
在防水板台车非过车通道结构部分设置塑料布,使气流全部从过车通道处向外流动,同时在防水板台车上方设置水平方向喷雾的喷嘴二,在过车通道的上沿设置向下喷雾的喷嘴三,喷嘴二在上方可以在整个断面内形成水幕,对飘散来的粉尘进行沉降,沉降后的气流通过防水板台车的过车通道时,喷嘴三作为最后一层屏障,向下喷雾使气流中的粉尘进一步沉降,从而最大限度的降尘。
结合附图对本发明的一种实施例进行说明:
本发明提出了一种隧道钻爆法施工降尘系统及方法,该系统包括设置在施工台架2上的喷嘴一4,作为第一级降尘装置;设置在施工台架2上的喷雾除尘装置5作为第二级降尘装置;设置在防水板台车6上的喷嘴二8作为第三级降尘装置;设置在防水板台车6上的喷嘴三11作为第四级降尘装置,如图9所示。
喷嘴一4位于施工台架2最上方的一根施工横梁上,在水平方向上均布若干个喷嘴一4,喷嘴一4固定安装在喷嘴一水管3上,各喷嘴一4之间的间距为0.4~0.6m。
喷嘴一4包括喷嘴外壳41和喷嘴内芯42,喷嘴内芯42通过螺纹与喷嘴外壳41连接,喷嘴外壳41头部锥角A1=30°~50°,与喷嘴内芯42形成喷流空腔401,喷嘴外壳41上均布有8~16个外喷孔411,孔径3~6mm,通过喷流空腔401向外喷射锥状水雾,喷嘴内芯42头部设置有2~4圈、每圈4~8个内芯喷孔421,孔径1~4mm,进行水平方向喷雾,内芯喷孔421的总通流面积小于外喷孔411的总通流面积,喷嘴一水管3与高压水泵12连接,高压水泵12固定于施工台架2最下面一层台阶下方,工作时出水压力为1~2MPa,其控制开关设置在二衬台车后侧,便于爆破前后及时开关水路,工作时喷嘴一4在高压下可喷射远距离锥状水雾,在降尘的同时可对爆破后的岩石进行加湿,防止后期出渣时产生二次扬尘。
喷雾除尘装置5由进气圆管51、电机52、风扇53、方圆管54、喷雾组合55、矩形风管56、过滤器一57、过滤器二510、过滤器三512等组成。进气圆管51、方圆管54和矩形风管56通过焊接或法兰固定在一起,电机52固定在进气圆管51内,风扇53装在电机52轴上,喷雾组合55和过滤器一57固定在矩形风管56内,喷雾组合55在风扇53和过滤器一57之间。喷雾组合55分3层,上层由喷杆一551和喷杆一喷嘴552组成,喷杆一喷嘴53均布安装在喷杆一551上竖直向下喷雾,间距150~250mm;中间层由喷杆二554和喷杆二喷嘴555组成,喷杆二喷嘴555均布安装在喷杆二554上竖直向下喷雾,间距200~300mm;下层由喷杆三556和喷杆三喷嘴557组成,喷杆三喷嘴557均布安装在喷杆三556上竖直向下喷雾,间距250~350mm;三排喷嘴均为实心锥状雾化喷嘴,锥角40°~60°,喷孔直径1.2~2.0mm;喷杆一551、喷杆二554和喷杆三556之间通过喷杆连接管553连接在一起,并与喷杆进水管558连接在一起,喷杆进水管558与隧道内供水管路连接,给各个喷嘴同时供水,供水开关设置在二衬台车后侧,便于爆破前后及时开关水路。过滤器一57在喷雾组合55和过滤器二510之间,由若干菱形管511组成,沿着气流方向分为3~5层,每层之间相互错开布置,菱形管511由3~5mm的孔板加工而成。过滤器二510为不锈钢丝网过滤器,厚度80~200mm,丝网孔径或间距3~5mm。在喷雾除尘装置5的出口外侧装有过滤器三512,通过四个连接板59与矩形风管56连接在一起。排水管58位于矩形风管56的底部,经过滤器一57过滤后的污水通过排水管58引流到指定位置进行处理。
喷嘴二8沿水平方向间隔150~250mm均布安装在喷嘴二水管7上,共同固定于防水板台车6面向掌子面一侧,向掌子面水平方向喷雾,高度位置与喷嘴一4相当,喷嘴孔径1.5~2.5mm,喷射实心锥状水雾,雾化锥角40°~60°,在防水板台车6前方整个断面内形成水幕,将飘散过来的粉尘沉降下来,喷嘴二水管7与隧道供水管连接给喷嘴二8供水,供水开关设置在二衬台车后侧,便于爆破前后及时开关水路。
喷嘴三11沿水平方向间隔150~250mm均布安装在喷嘴三水管10上,并共同固定于防水板台车6面向掌子面一侧过车通道顶部向下喷雾,喷嘴三11和喷嘴二8规格参数相同,喷嘴三水管10与隧道供水管连接给喷嘴三11供水,供水开关设置在二衬台车后侧,便于爆破前后及时开关水路。在防水板台车6面向掌子面掌子面一侧非过车通道结构部分全部附有塑料布,防止气流从上部流通,从而使含尘气流全部从过车通道向外流通,在喷嘴三11的水雾作用下,将气流中的粉尘进一步沉降下来。
实际工作时,隧道装药人员在掌子面装完炸药后,用装载机将施工台架2拖动到距掌子面L2=40~60m,防止爆破对施工台架2造成损坏,通风管出口距掌子面L1=30~50m,L2-L1≥10m,防水板台车6距施工台架2L3>20m。在启动爆破前先开启喷嘴一4和喷雾除尘装置5中的任何一个,以及喷嘴二8和喷嘴三11中的任何一个,形成两级降尘,可减少爆破时掌子面产生的粉尘向外扩散,同时降低因爆破冲击波对隧道壁面和地面影响而产生的粉尘。爆破后立即开启通风机进行通风,同时开启其余两种降尘装置,喷雾除尘装置5的风量为隧道通风量的80%~100%,在风扇53的抽吸作用下,将通风机压送过来含尘气体吸入进气圆管51、方圆管54、矩形风管56组成的管道中,含尘气流通过喷雾组合55时,通过水雾与粉尘的作用,将大部分粉尘沉降下来,剩下的粉尘随气流和水雾碰撞到过滤器一57上而被截留下来,在过滤器二510的作用下粉尘得到进一步过滤,并且大部分水雾被截留下来,为了使排出的气流速度降低,减少水汽对后方的影响,在过滤器二510的后方又设置了一个-过滤器三512,过滤器三512通过四个连接板59与矩形风管56固定,部分气流穿过过滤器二510向后方移动,部分气流向两侧移动后再向后方移动,过滤器三512同时可进一步减少气流中的粉尘和水汽。含尘气流移动到防水板台车6的前方时,在喷嘴二8和喷嘴三11形成的双重水幕作用下得到进一步净化,从而排出干净的气体。由于引爆人员通常在二衬台车后方引爆,而本除尘系统中的各除尘装置开关均设置在二衬台车后方,引爆人员在引爆点即可开启和关闭各除尘装置,无需向作业面移动,同时各除尘装置均设置在已有的设备上,除尘方法按施工设备的常用工作位置进行设计,无需单独移动除尘装置,操作实用、方便。
通风管1为管道,喷嘴一水管3、喷嘴二水管7、喷嘴三水管10、排水管58、喷杆进水管558、喷杆一551、喷杆连接管553、喷杆二554、喷杆三556、喷杆进水管558为水管,喷嘴一4、喷嘴二8、喷嘴三11、喷杆一喷嘴552、喷杆二喷嘴555、喷杆三喷嘴557为现有技术中的喷嘴;过滤器一57和过滤器二510为海绵,防尘布9为塑料布,水管、喷嘴、高压水泵12、电机52、风扇53上述部件在现有技术中可采用的型号很多,本领域技术人员可根据实际需求选用合适的型号,本实施例不再一一举例。
一种隧道钻爆法施工降尘方法,采用隧道钻爆法施工降尘装置,包括:在爆破前,开启喷嘴一4和喷雾除尘装置5中的任何一个,以及喷嘴二8和喷嘴三11中的任何一个;
爆破时,喷嘴一4喷水或喷雾除尘装置5抽吸粉尘来减少爆破时掌子面产生的向外扩散的粉尘,喷嘴二8喷水或喷嘴三11喷水减少因爆破冲击波对隧道壁面和地面影响而产生的粉尘;爆破后立即开启通风机进行通风,同时给喷嘴一4、喷嘴二8和喷嘴三11通水,开启喷雾除尘装置5,风扇53抽吸粉尘,喷雾除尘装置5的风量为隧道通风量的80%~100%,喷雾组合55将吸入的大部分粉尘沉降在喷雾除尘装置5内部,剩下的粉尘随气流和水雾碰撞到过滤器一57上而被截留下来,过滤器二510进一步过滤粉尘并截流大部分水雾,过滤器三512降低排出的气流速度降、减少气流中的粉尘和水汽;
含尘气流移动到防水板台车6的前方时,在喷嘴二8和喷嘴三11形成的双重水幕作用下得到进一步净化,从而排出干净的气体。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种隧道钻爆法施工降尘装置的降尘方法,其特征在于,降尘装置包括通风机、作为第一级降尘的喷嘴一(4)和作为第二级降尘的喷雾除尘装置(5),喷嘴一(4)和喷雾除尘装置(5)均固定设置在施工台架(2)上,在启动爆破前至少先开启喷嘴一(4)和喷雾除尘装置(5)中的一个;包括用于使含尘气流从过车通道向外流通的防尘布(9),防尘布(9)固定设置在在防水板台车(6)面向掌子面一侧的非过车通道结构部分上;
包括作为第三级降尘的喷嘴二(8)、喷嘴二水管(7),若干个喷嘴二(8)均匀固定设置在喷嘴二水管(7)上,喷嘴二(8)向掌子面水平方向喷雾;
还包括作为第四级降尘的喷嘴三(11)和喷嘴三水管(10),若干个喷嘴三(11)固定安装在喷嘴三水管(10)上,若干个喷嘴三(11)位于面向掌子面一侧过车通道顶部,若干个喷嘴三(11)向下喷雾,在启动爆破前至少先开启喷嘴二(8)和喷嘴三(11)中的一个;
喷雾除尘装置(5)包括进气圆管(51)、电机(52)、风扇(53)、方圆管(54)、喷雾组合(55)、矩形风管(56)、过滤器一(57)、排水管(58)、连接板(59)、过滤器二(510)和过滤器三(512),
电机(52)固定在进气圆管(51)内,风扇(53)同轴固定连接电机(52)轴,喷雾组合(55)和过滤器一(57)固定在矩形风管(56)内,风扇(53)、喷雾组合(55)、过滤器一(57)、过滤器二(510)和过滤器三(512)依次沿气流流通方向排布;
降尘方法包括:在爆破前,开启喷嘴一(4)和喷雾除尘装置(5)中的任何一个,以及喷嘴二(8)和喷嘴三(11)中的任何一个;
爆破时,喷嘴一(4)喷水或喷雾除尘装置(5)抽吸粉尘来减少爆破时掌子面产生的向外扩散的粉尘,喷嘴二(8)喷水或喷嘴三(11)喷水减少因爆破冲击波对隧道壁面和地面影响而产生的粉尘;爆破后立即开启通风机进行通风,同时给喷嘴一(4)、喷嘴二(8)和喷嘴三(11)通水,开启喷雾除尘装置(5),风扇(53)抽吸粉尘,喷雾除尘装置(5)的风量为隧道通风量的80%~100%,喷雾组合(55)将吸入的大部分粉尘沉降在喷雾除尘装置(5)内部,剩下的粉尘随气流和水雾碰撞到过滤器一(57)上而被截留下来,过滤器二(510)进一步过滤粉尘并截流大部分水雾,过滤器三(512)降低排出的气流速度降、减少气流中的粉尘和水汽;
含尘气流移动到防水板台车(6)的前方时,在喷嘴二(8)和喷嘴三(11)形成的双重水幕作用下得到进一步净化,从而排出干净的气体。
2.根据权利要求1所述的一种隧道钻爆法施工降尘装置的降尘方法,其特征在于,在施工台架(2)最上方的一根施工横梁水平方向上均布若干个喷嘴一(4),喷嘴一(4)为高压喷嘴,喷嘴一(4)连通喷嘴一水管(3)上,喷嘴一(4)之间的间距为0.4~0.6m。
3.根据权利要求1所述的一种隧道钻爆法施工降尘装置的降尘方法,其特征在于,
包括高压水泵(12),喷嘴一(4)包括喷嘴一水管(3)、喷嘴外壳(41)和喷嘴内芯(42),喷嘴内芯(42)与喷嘴外壳(41)螺纹连接,喷嘴内芯(42)位于喷嘴外壳(41)内部,喷嘴内芯(42)和喷嘴外壳(41)均为喇叭形状,喷嘴外壳(41)头部锥角A1=30°~50°,喷嘴外壳(41)与喷嘴内芯(42)配合形成喷流空腔(401),喷嘴外壳(41)上均布有8~16个外喷孔(411),外喷孔(411)环绕喷嘴内芯(42)分布,外喷孔(411)通过喷流空腔(401)向外喷射锥状水雾;
喷嘴内芯(42)头部开设有2~4圈、每圈4~8个内芯喷孔(421),内芯喷孔(421)进行水平方向喷雾,内芯喷孔(421)的总通流面积小于外喷孔(411)的总通流面积;喷嘴外壳(41)通过喷嘴一水管(3)与高压水泵(12)连通,高压水泵(12)固定于施工台架(2)最下面一层台阶下方,工作时高压水泵(12)出水压力为1~2MPa,高压水泵(12)的控制开关设置在二衬台车后侧。
4.根据权利要求1所述的一种隧道钻爆法施工降尘装置的降尘方法,其特征在于,
喷雾组合(55)分上层、中间层和下层,上层包括喷杆一(551)和喷杆一喷嘴(552),喷杆一喷嘴(552)均布固定安装在喷杆一(551)上,喷杆一喷嘴(552)竖直向下喷雾;
中间层包括喷杆连接管(553)、喷杆二(554)和喷杆二喷嘴(555),喷杆二喷嘴(555)均布固定安装在喷杆二(554)上,喷杆二喷嘴(555)竖直向下喷雾;
下层包括喷杆三(556)和喷杆三喷嘴(557),喷杆三喷嘴(557)均布固定安装在喷杆三(556)上,喷杆三喷嘴(557)竖直向下喷雾;
喷杆一(551)、喷杆二(554)和喷杆三(556)之间通过喷杆连接管(553)连通;
过滤器一(57)由若干菱形管(511)组成,若干菱形管(511)沿着气流流通方向分为3~5层,每层之间相互错开布置;
过滤器二(510)为不锈钢丝网过滤器,在喷雾除尘装置(5)的出口外侧装有过滤器三(512),过滤器-三(512)通过若干个连接板(59)与矩形风管(56)连接在一起,排水管(58)位于矩形风管(56)的底部,经过滤器一(57)过滤后的污水通过排水管(58)引流排出。
5.根据权利要求4所述的一种隧道钻爆法施工降尘装置的降尘方法,其特征在于,
喷杆一喷嘴(552)之间间距150~250mm,喷杆二喷嘴(555)之间间距200~300mm,喷杆三喷嘴(557)之间间距250~350mm;喷杆一喷嘴(552)、喷杆二喷嘴(555)和喷杆三喷嘴(557)均为实心锥状雾化喷嘴,锥角40°~60°,喷杆一喷嘴(552)、喷杆二喷嘴(555)和喷杆三喷嘴(557)上开设的喷孔直径1.2~2.0mm;菱形管(511)为开设3~5mm通孔的菱形板材,过滤器二(510)厚度80~200mm,过滤器二(510)上的丝网孔径或间距均为3~5mm。
6.根据权利要求1所述的一种隧道钻爆法施工降尘装置的降尘方法,其特征在于,
施工台架(2)距掌子面L2=40~60m,通风管(1)出口距掌子面L1=30~50m,且L2-L1≥10m,防水板台车(6)与施工台架(2)距离L3>20m。
7.根据权利要求2所述的一种隧道钻爆法施工降尘装置的降尘方法,其特征在于,
喷嘴二(8)沿水平方向间隔150~250mm,喷嘴二(8)高度位置与喷嘴一(4)相同,喷嘴二(8)上开设的喷嘴孔径1.5~2.5mm,喷嘴二(8)喷射实心锥状水雾,喷嘴二(8)雾化锥角40°~60°;
若干个喷嘴三(11)沿水平方向间隔150~250mm均布,喷嘴三(11)和喷嘴二(8)规格参数相同。
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