一种适用于隧道施工的高效除尘系统技术方案

本实用新型专利技术涉及隧道除尘技术领域，尤其涉及一种适用于隧道施工的高效除尘系统，包括万向吸风装置、粉尘过滤室、除尘排风机、动力系统、操作平台五部分组成。万向吸风装置包括移动吸气罩、测距雷达及粉尘浓度传感器、钢丝滤网、万向传动装置、波纹软管、支承架；粉尘过滤室包括扇形滤网、旋转控制装置、滤网清洁室、粉尘灰斗；所述除尘排风机与粉尘过滤室相连接，提供除尘系统空气流动的动力，并且接受粉尘浓度传感器的反馈信号进行功率的智能调节；动力系统为万向吸风装置、粉尘过滤室、除尘排风机和操作平台提供所需动力；操作平台可以对万向吸风装置和粉尘过滤作业进行控制，完成吸尘与过滤工作，并接收测距雷达的预警信号。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于隧道施工的高效除尘系统
本技术涉及隧道除尘
，尤其涉及一种适用于隧道施工的高效除尘系统。
技术介绍
根据隧道穿越地层不同的地质情况与当前国内隧道施工方法的发展，现阶段我国隧道施工主要有钻爆法、掘进机法等多种施工方法。由于钻爆法具有施工方法简便、地质适应能力广泛、施工设备维护费用小等多项优点，因而目前在我国山岭隧道施工方法中仍占有主导地位。钻爆法施工的基本流程为按照隧道设计的断面尺寸通过钻孔爆破保留开挖空间的上部岩体，将岩石爆破破碎并将渣石运输出洞。但在目前国内隧道的钻爆法施工过程中，尤其在隧道钻孔爆破、出渣运输、喷射混凝土、混凝土衬砌支护施工等施工工序中往往产生大量的粉尘，粉尘的存在直接影响施工进度及经济利益，更重要的是严重影响隧道现场施工人员和管理人员的身心健康，现场施工人员往往由于长期吸入大量粉尘而患有矽肺病等职业病。从医学角度来看，矽肺病是由于长期处在具有游离的二氧化硅粉尘环境中引起的以肺组织弥漫性纤维性病变为主的严重疾病，是一种对隧道内施工人员身体健康危害十分严重的职业病，此病给企业造成的经济损失是不可忽视的，且目前此病没有有效的治疗方法，因此只能做好矽肺病的预防措施。预防矽肺病等职业病的关键所在是做好防尘工作，防止钻爆法施工过程中的粉尘危害，尽量减小隧道内的粉尘浓度，控制隧道内施工时产生粉尘的影响范围。做好隧道的除尘工作意义十分重大，此项工作直接关系到隧道内作业人员的身心健康，关系着施工效率的快慢，并直接影响着施工的经济效益和社会效益。现阶段隧道除尘常采用通风除尘法、水雾除尘法等，此类方法缺点在于除尘效率较低和除尘效果不佳，且除尘风机始终处于大功率运行状态，造成电能的大量浪费。若采用滤网或滤芯过滤粉尘的的方法，则需要在滤网或滤芯达到过滤饱和后人工更换、清洁滤网或滤芯，大大降低了隧道内的除尘效率并直接影响了施工进度。如何在隧道施工过程中高效、节能的处理粉尘并提高除尘系统滤网或滤芯的更换与清洁效率，是目前亟待解决的一个技术难题。
技术实现思路
本技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种适用于隧道施工的高效除尘系统及使用方法，本系统结构简单，使用便捷，可以自动更换并清洁粉尘滤网，滤网更换过程中不影响除尘作业，除尘风机可以根据粉尘浓度智能调节运行功率，可持续、高效、节能得进行隧道除尘作业。为实现上述目的，本技术采用下述技术方案：一种适用于隧道施工的高效除尘系统，包括万向吸风装置、粉尘收集装置、操作平台；所述的万向吸风装置在所述操作平台的控制下完成各方向的转动；所述的粉尘收集装置包括粉尘过滤室和滤网清洁室；在粉尘过滤室、滤网清洁室的上方设有一个圆形滤网，所述的圆形滤网被分隔成了三个扇形滤网，三个扇形滤网中其中两个扇形滤网对应粉尘过滤室和滤网清洁室，且三个扇形滤网在控制装置的控制的下能沿着位于圆形滤网中心的中心轴在水平面内旋转；三个扇形滤网形成流水作业模式，可以无间歇持续进行除尘作业所述的粉尘过滤室通过一个连接通道与万向吸风装置相连通；所述操作平台对万向吸风装置和粉尘收集装置进行控制，完成吸尘与过滤工作。作为本技术一种适用于隧道施工的高效除尘系统一方面的优选方案，所述的万向吸风装置包括波纹软管，所述的波纹软管的一端连接移动吸气罩，另一端通过连接通道与粉尘过滤室相连通；所述的波纹软管通过一个支承架支撑，在所述的支承架上安装有万向传动装置，所述的万向传动装置用于传动波纹软管。波纹软管通过支承架与万向传动装置相连接，可以在操作平台的控制下完成各方向的转动，保证移动吸气罩具有合适的吸尘作业角度，提高除尘系统的灵活性。进一步的，所述移动吸气罩上安装有测距雷达，当移动吸气罩与隧道洞壁小于设定安全距离时发送预警信号到操作平台提醒操作人员控制移动吸气罩与隧道洞壁的安全距离。进一步的，所述移动吸气罩上安装有粉尘浓度传感器，可有效检测空气中的粉尘浓度，并将信号反馈给位于粉尘过滤室内的除尘排风机。进一步的，在所述移动吸气罩与波纹软管相连接处设置一道钢丝滤网，钢丝滤网的滤径要求不允许除粉尘外的其他杂物进入除尘系统，保证除尘系统的作业安全，钢丝滤网的设置还可以减小罩口上的速度分布对吸气罩性能的影响。作为本技术一种适用于隧道施工的高效除尘系统一方面的优选方案，在所述的粉尘过滤室内安装有除尘排风机；提供除尘系统空气流动的动力，并且接受粉尘浓度传感器的反馈信号进行功率的智能调节。进一步的，所述除尘排风机采用压缩空气通风机，可以为除尘系统提供足够的空气流动的动力，进一步的，可以接收粉尘浓度传感器的反馈信号自动调节风机运行功率以达到节能的目的。作为本技术一种适用于隧道施工的高效除尘系统一方面的优选方案，所述粉尘过滤室通过弯联管与万向吸风装置无缝连接，高效地过滤由吸气罩吸入的粉尘。作为本技术一种适用于隧道施工的高效除尘系统一方面的优选方案，所述扇形滤网为化学纤维织物制成的梯度纤维滤网，捕获粉尘粒径可达0.1微米，粉尘的粒径较滤网的化学纤维间的孔隙大时，粉尘在空气流通通过时被滤网筛滤下来；进一步的，滤网接近入风端的表层采用较细的纤维，并且逐层采用更粗的化学纤维，形成了表层至内部先小后大的粉尘过滤通道，从而有效避免颗粒物在滤网中沉积影响滤网的透气性。作为本技术一种适用于隧道施工的高效除尘系统一方面的优选方案，所述扇形滤网的框架由橡胶材料包裹，可实现滤网与滤网、滤网与滤网清洁室、滤网与通风管道之间的紧密贴合，防止粉尘通过缝隙流失而减弱粉尘过滤的效果。作为本技术一种适用于隧道施工的高效除尘系统一方面的优选方案，所述滤网清洁室起到快速清洁滤网的作用，清洁方式将根据具体滤网制作材料及实际施工环境选择机械振打、水洗烘干或脉冲喷吹等方式对滤网进行清洁，使其重新具有粉尘筛滤作用。作为本技术一种适用于隧道施工的高效除尘系统及使用方法一方面的优选方案，在所述的滤网清洁室内设置有粉尘灰斗，以收集滤网上清洁下的粉尘并暂时储存，进一步的，粉尘灰斗中设有水雾喷头，对粉尘进行水雾喷淋处理，起到防止二次污染和方便粉尘处理的作用。本技术针对上述所述的高效除尘系统，还提供了一种该系统的使用方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1：启动动力系统，万向吸风装置在操作平台的控制下完成各方向的转动，定位至适合移动吸气罩吸尘作业的角度；步骤2：启动除尘排风机，隧道内粉尘经万向吸风装置进入粉尘过滤室进行过滤作业，处于工作位置的扇形滤网一对粉尘进行有效筛滤，除尘排风机接收粉尘浓度传感器的反馈自动调节运行功率；步骤3：随着除尘作业的进行，当滤网表面粉尘达到一定的量时，滤网透气性大幅度下降，整个除尘系统风量下降，此时由控制装置带动滤网转动至滤网清洁室进行滤网清洁，同时待使用滤网转动至工作位置进行粉尘过滤作业，处于清洁位置的扇形滤网二进入待工作位置，如此循环往复，由此实现无间歇持续的除尘作业。步骤4：滤网清洁室进行滤网清洁作业后将粉尘储存于粉尘灰斗后等待处理，过滤后的洁净空气经除尘排风机排出。本技术的工作原理为：通过操作平台对万向吸风装置的控制，保证移动吸气罩具有合适的吸尘作业角度，由除尘排风机为除尘系统提供空气流动的动力，将带粉尘的空气吸入粉尘过滤室，通过扇形梯度纤维滤网的筛滤作用将粉尘阻留在滤网上，滤网上的粉尘经本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于隧道施工的高效除尘系统，其特征在于，包括万向吸风装置、粉尘收集装置、操作平台；所述的万向吸风装置在所述操作平台的控制下完成各方向的转动；所述的粉尘收集装置包括粉尘过滤室和滤网清洁室；在粉尘过滤室、滤网清洁室的上方设有一个圆形滤网，所述的圆形滤网被分隔成了三个扇形滤网，三个扇形滤网中其中两个扇形滤网对应粉尘过滤室和滤网清洁室，且三个扇形滤网在控制装置的控制的下能沿着位于圆形滤网中心的中心轴在水平面内旋转；三个扇形滤网形成流水作业模式，可以无间歇持续进行除尘作业；所述的粉尘过滤室通过一个连接通道与万向吸风装置相连通；所述操作平台对万向吸风装置和粉尘收集装置进行控制，完成吸尘与过滤工作。

【技术特征摘要】
1.一种适用于隧道施工的高效除尘系统，其特征在于，包括万向吸风装置、粉尘收集装置、操作平台；所述的万向吸风装置在所述操作平台的控制下完成各方向的转动；所述的粉尘收集装置包括粉尘过滤室和滤网清洁室；在粉尘过滤室、滤网清洁室的上方设有一个圆形滤网，所述的圆形滤网被分隔成了三个扇形滤网，三个扇形滤网中其中两个扇形滤网对应粉尘过滤室和滤网清洁室，且三个扇形滤网在控制装置的控制的下能沿着位于圆形滤网中心的中心轴在水平面内旋转；三个扇形滤网形成流水作业模式，可以无间歇持续进行除尘作业；所述的粉尘过滤室通过一个连接通道与万向吸风装置相连通；所述操作平台对万向吸风装置和粉尘收集装置进行控制，完成吸尘与过滤工作。2.如权利要求1所述的一种适用于隧道施工的高效除尘系统，其特征在于，所述的万向吸风装置包括波纹软管，所述的波纹软管的一端连接移动吸气罩，另一端通过连接通道与粉尘过滤室相连通；所述的波纹软管通过一个支承架支撑，在所述的支承架上安装有万向传动装置，所述的万向传动装置用于传动波纹软管。3.如权利要求2所述的一种适用于隧道施工的高效除尘系统，其特征在于，所述移动吸气罩上安装有测距雷达，当移动吸气罩与隧道洞壁小于设定安全距离时发送预警信号到操作平台提醒操作人员控制移动吸气罩与隧道洞壁的安全距离。4.如权利要求2所述的一种适用于隧道施工的高效除尘系统，其特征在于，所述移动吸气罩上安装有粉尘浓度传感器，可有效检测空气中的粉尘浓度，并将信号反馈给位于粉尘过滤室内的除尘排风机。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：公惠民，高海东，周炳桦，张学亮，马新民，薛翊国，
申请(专利权)人：山东大学，中铁十八局集团有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37