【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种隧道环保建设领域，具体是指一种隧道爆破高效除尘系统。
技术介绍
1、钻眼爆破法在石质隧道开挖施工中有着广泛的应用，其原理是利用装入钻孔中的炸药爆炸时产生的冲击波及爆炸物做功来破碎隧道掌子面范围内的岩体，再用装载机械和运输车辆将破碎岩石运出隧道外。但隧道钻爆法施工是粉尘危害最严重的作业之一，爆破后产生的原始粉尘浓度最高，此后粉尘逐步向隧道外扩散，其浓度超过了国家职业卫生标准的要求，需要采取除尘措施降低粉尘浓度。目前隧道除尘方法主要为高压水降尘、喷雾洒水降尘、除尘机袋式除尘和通风除尘，其中通风除尘由于出风口距离掌子面较远除尘效果较差，故主要用于炮眼钻孔和移动燃油施工机械运行的排烟，而其他的除尘方法基本是采用人工配合机械进行除尘，操作人员在高浓度的粉尘中作业，会给操作人员带来较大的危害。因此，需要根据隧道钻眼爆破法产生和扩散粉尘的不同区域分布特点，研究安全高效的除尘方法。
技术实现思路
1、本技术所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种构造简单、经济节约、卫生环保、安全高效的隧道爆破高效除尘系统。
2、本技术的技术问题通过以下技术方案实现：
3、一种隧道爆破高效除尘系统，包括石质隧道开挖施工中需钻爆的掌子面和隧道洞口，所述的掌子面与隧道洞口之间依次划分出射水区、喷雾区和标准区，该射水区与喷雾区的交界处设置台车，且台车安放在沿隧道延伸方向设置的轨道上并作往返行走；所述的台车上设有封闭帘、高压水枪，以及通过水管连通高压水枪的高压泵，该封闭帘阻挡
4、所述的台车是由骨架、设置在骨架底部并往返行走在轨道上的移动轮、设置在骨架一侧的爬梯和设置在骨架顶部的工作平台组成；所述的骨架两侧和顶部安装拱形钢板，该拱形钢板的形状与隧道开挖面轮廓线相同，并与隧道开挖面轮廓线之间预留5cm～10cm空隙。
5、所述的封闭帘是由多块矩形橡胶板经螺栓固定在拱形钢板上并呈平行布置，每块矩形橡胶板上端均伸出拱形钢板顶部5cm～10cm与隧道开挖面轮廓线贴合，每相邻两块矩形橡胶板之间均相互插入重叠2cm～3cm而形成弹性遮档结构；所述的封闭帘上部设置多个供所述高压水枪向射水区射水的喷枪孔。
6、所述的高压泵产生1mpa～10mpa水压力，并提供高压水枪的喷水流量为100l/min～200l/min，该高压水枪采用雾化喷头。
7、所述的骨架内安装驱动机，该驱动机通过自动遥控控制无人操作而驱动移动轮，隧道边墙和台车上安装自动粉尘浓度检测仪，所述的高压水枪向射水区射水并自动集中强化高压除尘后，经自动粉尘浓度检测仪反馈粉尘浓度数据，进而通过自动遥控指挥该驱动机驱动移动轮沿着轨道形成台车无人自动驾驶的前进运行或后退运行，并自动遥控供电和电缆收放，以及高压水枪的供水和水管收放。
8、所述的若干个喷头包括沿隧道延伸方向依次设置在喷雾区的隧道边墙上的ⅰ型喷头、ⅱ型喷头和ⅲ型喷头，该ⅰ型喷头、ⅱ型喷头和ⅲ型喷的喷雾水滴射程半径和仰角均相同而喷水流量不同，并在喷雾区组成梅花状各分段正三角形喷头组合布置。
9、所述的轨道沿隧道延伸方向设置有平行的两条；所述的骨架横跨设置在两条轨道上，该骨架中部设有预留在两条轨道之间的通行区；所述的封闭帘设置在该通行区。
10、所述的隧道两侧分别设有一直延伸出隧道洞口并汇流入隧道外的沉淀池的排水管，隧道内设有排风装置。
11、与现有技术相比，本技术主要提供了一种隧道爆破高效除尘系统及操作方法，该系统包括石质隧道开挖施工中将钻爆掌子面至隧道洞口划分出射水区、喷雾区和标准区，并在射水区与喷雾区交界处设置台车，而台车上设有防止爆破粉尘外溢的封闭帘、高压水枪，以及通过水管连通高压水枪的高压泵，且台车可通过自动遥控实现无人操作、自动集中强化高压除尘作业和在轨道上往返行走或制动停止；同时，针对从射水区扩散至喷雾区的粉尘，可根据不同粉尘浓度通过优化设置科学合理的喷头喷雾流量再次分段精准除尘，从而使喷雾后从喷雾区扩散至标准区的粉尘浓度能够达到国家卫生标准。根据上述结构构造的设计，本技术具有如下优点：一是在掌子面以外安全距离设置可移动的封闭帘，除了起到消减隧道岩石边坡冲击波的作用外，还能将绝大部分爆破粉尘封闭在射水区内由高压水枪进行无人操作射水、自动集中强化除尘，有效提高了除尘效果和保障施工人员健康安全；二是喷雾区内粉尘通过优化设置科学合理的喷头喷雾流量再次分区精准除尘，针对性强，优化合理，效率高、费用低；三是粉尘和除尘水混合物，可经沉淀和净化后水循环使用，不污染环境，节能减排；四是隧道内设置排风装置可与上述系统共同排水除尘，并根据自动粉尘浓度检测仪的实时检测数据，由自动遥控统筹安排排风和除尘装置协调运行，节约电力，提高设备利用率，自动化程度更高；五是所提供的设计计算方法原理清晰、科学合理、实用易行，可指导隧道钻爆安全高效除尘系统的设计、安装和运行，也提高了安全性能和除尘效率。因此，本技术是一种构造简单、经济节约、卫生环保、安全高效、自动化程度高的一种隧道钻爆高效除尘系统，能体现以人为本和绿色工程建设理念，其结合相应的施工方法，具有较高的经济效益、节能环保效益和社会效益。
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1.一种隧道爆破高效除尘系统，包括石质隧道（1）开挖施工中需钻爆的掌子面（11）和隧道洞口，其特征在于所述的掌子面（11）与隧道洞口之间依次划分出射水区（12）、喷雾区（13）和标准区（14），该射水区（12）与喷雾区（13）的交界处设置台车（2），且台车安放在沿隧道延伸方向设置的轨道（15）上并作往返行走；所述的台车（2）上设有封闭帘（3）、高压水枪，以及通过水管连通高压水枪的高压泵（5），该封闭帘（3）阻挡掌子面（11）上的爆破粉尘从射水区（12）外溢，该高压水枪向射水区（12）射水并自动集中强化高压除尘作业；所述的喷雾区（13）的隧道边墙上设有若干个喷头（6），该若干个喷头对从射水区（12）扩散至喷雾区（13）的爆破粉尘形成分段精准喷雾除尘，并使喷雾后从喷雾区（13）扩散至标准区（14）的粉尘浓度达到国家卫生标准。
2.根据权利要求1所述的一种隧道爆破高效除尘系统，其特征在于所述的台车（2）是由骨架（21）、设置在骨架底部并往返行走在轨道（15）上的移动轮（22）、设置在骨架一侧的爬梯（23）和设置在骨架顶部的工作平台（25）组成；所述的骨架（21）两侧和顶部安
3.根据权利要求2所述的一种隧道爆破高效除尘系统，其特征在于所述的封闭帘（3）是由多块矩形橡胶板（31）经螺栓（32）固定在拱形钢板（24）上并呈平行布置，每块矩形橡胶板（31）上端均伸出拱形钢板顶部5cm～10cm与隧道开挖面轮廓线贴合，每相邻两块矩形橡胶板（31）之间均相互插入重叠2cm～3cm而形成弹性遮档结构；所述的封闭帘（3）上部设置多个供所述高压水枪向射水区射水的喷枪孔（33）。
4.根据权利要求3所述的一种隧道爆破高效除尘系统，其特征在于所述的骨架（21）内安装驱动机（4），该驱动机通过自动遥控控制无人操作而驱动移动轮，隧道边墙和台车（2）上安装自动粉尘浓度检测仪，所述的高压水枪向射水区（12）射水并自动集中强化高压除尘后，经自动粉尘浓度检测仪反馈粉尘浓度数据，进而通过自动遥控指挥该驱动机（4）驱动移动轮（22）沿着轨道（15）形成台车无人自动驾驶的前进运行或后退运行，并自动遥控供电和电缆收放，以及高压水枪的供水和水管收放。
5.根据权利要求1所述的一种隧道爆破高效除尘系统，其特征在于所述的若干个喷头（6）包括沿隧道延伸方向依次设置在喷雾区（13）的隧道边墙上的Ⅰ型喷头（61）、Ⅱ型喷头（62）和Ⅲ型喷头（63），该Ⅰ型喷头、Ⅱ型喷头和Ⅲ型喷的喷雾水滴射程半径和仰角均相同而喷水流量不同，并在喷雾区（13）组成梅花状各分段正三角形喷头组合布置。
6.根据权利要求3所述的一种隧道爆破高效除尘系统，其特征在于所述的轨道（15）沿隧道延伸方向设置有平行的两条；所述的骨架（21）横跨设置在两条轨道上，该骨架中部设有预留在两条轨道之间的通行区（26）；所述的封闭帘（3）设置在该通行区（26）。
7.根据权利要求1所述的一种隧道爆破高效除尘系统，其特征在于所述的隧道（1）两侧分别设有一直延伸出隧道洞口并汇流入隧道外的沉淀池的排水管，隧道内设有排风装置。
...【技术特征摘要】
1.一种隧道爆破高效除尘系统，包括石质隧道（1）开挖施工中需钻爆的掌子面（11）和隧道洞口，其特征在于所述的掌子面（11）与隧道洞口之间依次划分出射水区（12）、喷雾区（13）和标准区（14），该射水区（12）与喷雾区（13）的交界处设置台车（2），且台车安放在沿隧道延伸方向设置的轨道（15）上并作往返行走；所述的台车（2）上设有封闭帘（3）、高压水枪，以及通过水管连通高压水枪的高压泵（5），该封闭帘（3）阻挡掌子面（11）上的爆破粉尘从射水区（12）外溢，该高压水枪向射水区（12）射水并自动集中强化高压除尘作业；所述的喷雾区（13）的隧道边墙上设有若干个喷头（6），该若干个喷头对从射水区（12）扩散至喷雾区（13）的爆破粉尘形成分段精准喷雾除尘，并使喷雾后从喷雾区（13）扩散至标准区（14）的粉尘浓度达到国家卫生标准。
2.根据权利要求1所述的一种隧道爆破高效除尘系统，其特征在于所述的台车（2）是由骨架（21）、设置在骨架底部并往返行走在轨道（15）上的移动轮（22）、设置在骨架一侧的爬梯（23）和设置在骨架顶部的工作平台（25）组成；所述的骨架（21）两侧和顶部安装拱形钢板（24），该拱形钢板的形状与隧道开挖面轮廓线相同，并与隧道开挖面轮廓线之间预留5cm～10cm空隙。
3.根据权利要求2所述的一种隧道爆破高效除尘系统，其特征在于所述的封闭帘（3）是由多块矩形橡胶板（31）经螺栓（32）固定在拱形钢板（24）上并呈平行布置，每块矩形橡胶板（31）上端均伸出拱形钢板顶部5cm～10cm与隧道开挖面轮廓线贴合，每相邻两块矩形...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄耀斌，李旭，励斌，周路浩，郭康，谢旭辉，卢斐，王建，何秀桑，屠华旸，陈静，陈明，钱磊，
申请(专利权)人：宁波交通工程建设集团有限公司，
类型：新型
国别省市：
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