隧道钻爆复式雾化扇形远射消烟除尘系统技术方案

本发明专利技术涉及隧道消烟除尘领域，具体为一种隧道钻爆复式雾化扇形远射消烟除尘系统，解决现有隧道钻爆作业消烟降尘存在投入大、能耗高、降尘效果不佳等问题，包括移动式消烟除尘主机和固定式消烟除尘分机，移动式消烟除尘主机内设有大流量复式雾化扇形远射器、主机小流量复式雾化扇形远射器及主机气水调控输送装置，还包含与主机气水调控输送装置连接的主机外接移动式小流量复式雾化扇形远射器，固定分机包括分机气水调控输送装置和悬挂式分机小流量复式雾化扇形远射器，系统工作接入隧道施工空压输气管路和供水管路，本系统从污染源头及隧道全部空间消除烟尘，节能作用显著，提高工效及施工安全性，重量轻体积小，操作简单灵活，运行安全稳定。

【技术实现步骤摘要】
隧道钻爆复式雾化扇形远射消烟除尘系统
本专利技术涉及隧道消烟除尘领域，具体为一种隧道钻爆复式雾化扇形远射消烟除尘系统。
技术介绍
目前，山岭隧道开挖通常采用钻爆法，从隧道施工技术的发展趋势来看，钻爆法在今后相当长的一段时期仍然是最常用的开挖方法。这种方法在爆破、出碴、喷锚等作业过程中会产生大量的粉尘和有毒有害气体，粉尘污染对隧道施工作业和管理人员身体健康造成严重危害，尤其是长期吸入含一定浓度游离二氧化硅粉尘会引起以肺组织弥漫纤维性病变为主的全身性疾病—尘肺病。据卫生部2011年4月公布的报告显示，中国30个省区2010年新发职业病27240例，其中尘肺病23812例，占87.42%。截至2010年底，我国现有尘肺病患者达527431例，尘肺病的发病率居职业病之首。据某铁路施工企业总公司系统对于隧道施工导致的矽肺病调查研究数据显示，1990年至1996年7年间矽肺病累计死亡491人，平均每年死亡70人（矽肺病人平均减少寿命10—15年，属非正常死亡），数字明显高于因公死亡事故人数。2008年前的十几年间该公司系统矽肺病人和可疑矽肺病人实际上已超过万人。公司系统职业病（主要是矽肺病）发病人数之多，不仅给企业带来沉重的包袱和巨大的经济损失，而且给矽肺病人和家庭造成极大的痛苦。就目前的医学水平，尘肺病还只是一种只可预防不可治愈的“不治之症”。消除隧道施工烟尘，使隧道施工作业和管理人员的作业环境得到改善，远离尘肺病，将不仅有利于职业健康，减少职业病的发病率，体现以人为本的理念，也有利于建筑工程的质量与安全，更有利于社会进步和社会和谐。目前在长大隧道工施工方案的选择中，钻爆法受到盾构法的挑战，其主要原因是隧道内粉尘等污染治理达不到施工要求，确切的说，是因为现在的隧道压入式通风措施受到了距离的限制。做好隧道消烟降尘将大大提高钻爆法这一隧道施工方法的应用范围，也从而大大降低长大隧道建造成本。现在隧道钻爆作业消烟降尘主要采用压入式通风措施，其原理是，在洞口外设置大功率压风机，通过送风筒将新鲜空气压送到掌子面，将洞内粉尘、有毒有害气体排出洞外。这种措施的缺点是，在将烟尘排出洞外过程中大量的可呼吸性粉尘会长时间弥漫污染整个隧道，使隧道内施工和技术管理人员皆受到危害。随着掘进深度的增加，送风量和送风时间也要不断增加和延长，送风难度也随之加大，但烟尘排放效果却不断降低。辅助措施有水压爆破、掌子面洒水、装碴点喷雾洒水、捕尘器除尘、水雾帘幕降尘等，这些措施均能在一定程度上减少洞内烟尘含量，但这些措施由于在实际操作上存在一些问题，所以，在隧道施工现场很少见到。上述措施共同的缺点就是被动性除尘，就像是等“杀人蜂”飞离巢穴后再赶跑它、扑杀它，造成污染范围大，持续时间长，降尘设备投入大、能耗高，效果不佳，事倍功半。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有隧道钻爆作业采用上述诸多措施存在投入大、能耗高、降尘效果不佳等问题，提供一种隧道钻爆复式雾化扇形远射消烟除尘系统。本专利技术是采用如下技术方案实现的：隧道钻爆复式雾化扇形远射消烟除尘系统，包括作用在隧道掘进面的移动式消烟除尘主机，其结构包含移动式密闭箱体，移动式密闭箱体内部前方下部间隔安装由若干只大流量复式雾化远射器，呈扇形分布且前端伸出移动式密闭箱体外组成的大流量复式雾化扇形远射器，移动式密闭箱体内部中后方安装主机气水调控输送装置及主机配电控制箱，主机气水调控输送装置的气、水输入端分别与沿隧道一侧铺设并与隧道掘进同步向前延伸的空压输气管路和供水管路连接，气、水输出端分别与大流量复式雾化扇形远射器气、水输入端连接。为了进一步优化该消烟除尘系统的结构，完善其功能，本专利技术还进行了以下改进：优选地，大流量复式雾化扇形远射器通过固定在移动式密闭箱体内的支架向上倾斜支设，各只大流量复式雾化远射器的仰角以及相邻大流量复式雾化远射器之间的扇形夹角可根据喷射需要设定，大流量复式雾化远射器的结构包括至少由一级雾化件Ⅰ、二级雾化件Ⅰ顺次串接构成的多级雾化组件以及通过接头与最后一级雾化件活动装配的大喷头，大喷头前端伸出移动式密闭箱体，其中一级雾化件Ⅰ一端同时设有一级进水口Ⅰ及一级进水管孔Ⅰ、一级进气口Ⅰ及一级进气管孔Ⅰ，另一端设有同时与一级进水管孔Ⅰ、一级进气管孔Ⅰ连通的一级雾化空腔Ⅰ，一级进水管孔Ⅰ和一级进气管孔Ⅰ为单通道管孔或是多通道管孔结构；二级雾化件Ⅰ一端同时设有二级雾化水雾进口Ⅰ及二级雾化水雾管孔Ⅰ、二级进气口Ⅰ及二级进气管孔Ⅰ，另一端设有同时与二级雾化水雾管孔Ⅰ、二级进气管孔Ⅰ连通的二级雾化空腔Ⅰ，其中一级雾化件Ⅰ的一级雾化空腔Ⅰ与二级雾化件Ⅰ的二级雾化水雾进口Ⅰ活动装配，二级雾化空腔Ⅰ与大喷头Ⅰ连通并活动装配，二级雾化水雾管孔Ⅰ和二级进气管孔Ⅰ为单通道管孔或是多通道管孔结构，一级进水口Ⅰ与主机气水调控输送装置的水输出端连接，一级进气口Ⅰ、二级进气口Ⅰ与主机气水调控输送装置的气输出端连接。优选地，移动式密闭箱体内部前上方间隔安装由若干只小流量复式雾化远射器，呈扇形分布且前端伸出移动式密闭箱体外组成的主机小流量复式雾化扇形远射器，主机小流量复式雾化扇形远射器位于大流量复式雾化扇形远射器上方；主机小流量复式雾化扇形远射器下方设有支撑托板，支撑托板前端与移动式密闭箱体铰接，后端与安装在移动式密闭箱体内部的仰角调整器下端铰接；主机小流量复式雾化扇形远射器的气、水输入端与主机气水调控输送装置的气、水输出端连接。优选地，该消烟除尘系统还包含与主机气水调控输送装置连接的主机外接移动式小流量复式雾化扇形远射器，其结构包括安装有行走轮的移动架以及通过支杆架设在移动架上方的外接箱体，外接箱体内间隔安装由若干只小流量复式雾化远射器，呈扇形分布且前端伸出箱体外组成的外接小流量复式雾化扇形远射器，移动架上并排设有分别缠绕有高压输水管和高压输气管的高压输水软管收放盘和高压输气软管收放盘，高压输水软管的输入端与主机气水调控输送装置的水输出端连接，输出端与外接小流量复式雾化扇形远射器的水输入端连接，高压输气软管的输入端与主机气水调控输送装置的气输出端连接，输出端与外接小流量复式雾化扇形远射器的气输入端连接；移动架下方前部设有支脚；支杆上端与外接箱体铰接，并且设有仰角调整杆。优选地，该消烟除尘系统还包含沿成洞隧道间隔布置的固定式消烟除尘分机，结构包括固定在二衬边墙上的分机气水调控输送装置和固定在隧道拱顶上的吊架，吊架下方设有悬挂箱体，悬挂箱体内间隔安装由若干只小流量复式雾化远射器，呈扇形分布且前端伸出箱体外组成的分机小流量复式雾化扇形远射器，分机气水调控输送装置的气、水输入端分别与沿隧道一侧铺设并与隧道掘进同步向前延伸的空压输气管路和供水管路连接，气、水输出端分别与分机小流量复式雾化扇形远射器的气、水输入端连接；悬挂箱体喷口一侧安装消音器。优选地，主机小流量复式雾化扇形远射器、外接小流量复式雾化扇形远射器、分机小流量复式雾化扇形远射器中的小流量复式雾化远射器结构均包括至少由一级雾化件Ⅱ、二级雾化件Ⅱ顺次串接构成的多级雾化组件以及通过接头与最后一级雾化件活动装配的小喷头，小喷头前端伸出箱体，其中一级雾化件Ⅱ一端同时设有一级进水口Ⅱ及一级进水管孔Ⅱ、一级进气口Ⅱ及一级进气管孔Ⅱ，另一端设有同时与一级进水管孔Ⅱ、一级进气管孔Ⅱ连通的一级雾化空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隧道钻爆复式雾化扇形远射消烟除尘系统，其特征是包括作用在隧道掘进面的移动式消烟除尘主机（3），其结构包含移动式密闭箱体（4），移动式密闭箱体内部前方下部间隔安装由若干只大流量复式雾化远射器，呈扇形分布且前端伸出移动式密闭箱体外组成的大流量复式雾化扇形远射器（7），移动式密闭箱体内部中后方安装主机气水调控输送装置（5）及主机配电控制箱（6），主机气水调控输送装置的气、水输入端分别与沿隧道一侧铺设并与隧道掘进同步向前延伸的空压输气管路和供水管路连接，气、水输出端分别与大流量复式雾化扇形远射器气、水输入端连接。

【技术特征摘要】
2015.03.11 CN 20151010573211.一种隧道钻爆复式雾化扇形远射消烟除尘系统，其特征是包括作用在隧道掘进面的移动式消烟除尘主机（3），其结构包含移动式密闭箱体（4），移动式密闭箱体内部前方下部间隔安装由若干只大流量复式雾化远射器，呈扇形分布且前端伸出移动式密闭箱体外组成的大流量复式雾化扇形远射器（7），移动式密闭箱体内部中后方安装主机气水调控输送装置（5）及主机配电控制箱（6），主机气水调控输送装置的气、水输入端分别与沿隧道一侧铺设并与隧道掘进同步向前延伸的空压输气管路和供水管路连接，气、水输出端分别与大流量复式雾化扇形远射器气、水输入端连接。2.根据权利要求1所述的隧道钻爆复式雾化扇形远射消烟除尘系统，其特征是大流量复式雾化扇形远射器（7）通过固定在移动式密闭箱体内的支架（8）向上倾斜支设，大流量复式雾化远射器的结构包括至少由一级雾化件Ⅰ（7.1）、二级雾化件Ⅰ（7.2）顺次串接构成的多级雾化组件以及通过接头与最后一级雾化件活动装配的大喷头（7.3），大喷头前端伸出移动式密闭箱体，其中一级雾化件Ⅰ一端同时设有一级进水口Ⅰ（7.4）及一级进水管孔Ⅰ（7.5）、一级进气口Ⅰ（7.6）及一级进气管孔Ⅰ（7.7），另一端设有同时与一级进水管孔Ⅰ、一级进气管孔Ⅰ连通的一级雾化空腔Ⅰ（7.8），一级进水管孔Ⅰ和一级进气管孔Ⅰ为单通道管孔或是多通道管孔结构；二级雾化件Ⅰ一端同时设有二级雾化水雾进口Ⅰ（7.9）及二级雾化水雾管孔Ⅰ（7.10）、二级进气口Ⅰ（7.11）及二级进气管孔Ⅰ（7.12），另一端设有同时与二级雾化水雾管孔Ⅰ、二级进气管孔Ⅰ连通的二级雾化空腔Ⅰ（7.13），其中一级雾化件Ⅰ的一级雾化空腔Ⅰ与二级雾化件Ⅰ的二级雾化水雾进口Ⅰ活动装配，二级雾化空腔Ⅰ与大喷头Ⅰ连通并活动装配，二级雾化水雾管孔Ⅰ和二级进气管孔Ⅰ为单通道管孔或是多通道管孔结构，一级进水口Ⅰ与主机气水调控输送装置的水输出端连接，一级进气口Ⅰ、二级进气口Ⅰ与主机气水调控输送装置的气输出端连接。3.根据权利要求1所述的隧道钻爆复式雾化扇形远射消烟除尘系统，其特征是移动式密闭箱体（4）内部前上方间隔安装有若干只小流量复式雾化远射器，呈扇形分布且前端伸出移动式密闭箱体外组成的主机小流量复式雾化扇形远射器（9），主机小流量复式雾化扇形远射器位于大流量复式雾化扇形远射器（7）上方；主机小流量复式雾化扇形远射器下方设有支撑托板（10），支撑托板前端与移动式密闭箱体铰接，后端与安装在移动式密闭箱体内部的仰角调整器（11）下端铰接；主机小流量复式雾化扇形远射器的气、水输入端与主机气水调控输送装置的气、水输出端连接。4.根据权利要求1所述的隧道钻爆复式雾化扇形远射消烟除尘系统，其特征是该消烟除尘系统还包含与主机气水调控输送装置（5）连接的主机外接移动式小流量复式雾化扇形远射器（12），其结构包括安装有行走轮（12.1）的移动架（12.2）以及通过支杆（12.3）架设在移动架上方的外接箱体（12.4），外接箱体内间隔安装有若干只小流量复式雾化远射器，呈扇形分布且前端伸出箱体外组成的外接小流量复式雾化扇形远射器，移动架上并排设有分别缠绕有高压输水管（12.5）和高压输气管（12.6）的高压输水软管收放盘（12.7）和高压输气软管收放盘（12.8），高压输水软管的输入端（12.9）与主机气水调控输送装置的水输出端连接，输出端与外接小流量复式雾化扇形远射器的水输入端连接，高压输气软管的输入端（12.10）与主机气水调控输送装置的气输出端连接，输出端与外接小流量复式雾化扇形远射器的气输入端连接；移动架下方前部设有支脚（12.11）；支杆（12.3）上端与外接箱体铰接，并且设有仰角调整杆（12.12）。5.根据权利要求1所述的隧道钻爆复式雾化扇形远射消烟除尘系统，其特征是该消烟除尘系统还包含沿成洞隧道间隔布置的固定式消烟除尘分机（13），结构包括固定在二衬边墙上的分机气水调控输送装置（14）和固定在隧道拱顶上的吊架（15），吊架下方设有悬挂箱体（16），悬挂箱体内间隔安装由若干只小流量复式雾化远射器，呈扇形分布且前端伸出箱体外组成的分机小流量复式雾化扇形远射器，分机气水调控输送装置的气、水输入端分别与沿隧道一侧铺设并与隧道掘进同步向前延伸的空压输气管路和供水管路连接，气、水输出端分别与分机小流量复式雾化扇形远射器的气、水输入端连接；悬挂箱体喷口一侧安装消音器（17）。6.根据权利要求3或4或5所述的隧道钻爆复式雾化扇形远射消烟除尘系统，其特征是主机小流量复式雾化扇形远射器（...

【专利技术属性】
技术研发人员：任凤香，袁保杰，袁芳，袁星，袁岗，张立，李进兵，樊晓晶，王剑锋，赵祥，董效军，卲健，杜从宾，
申请(专利权)人：任凤香，
类型：发明
国别省市：山西;14