隧道鉆爆復(fù)式霧化扇形遠(yuǎn)射消煙除塵系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明設(shè)及隧道消煙除塵領(lǐng)域，具體為一種隧道鉆爆復(fù)式霧化扇形遠(yuǎn)射消煙除塵 系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]目前，山嶺隧道開挖通常采用鉆爆法，從隧道施工技術(shù)的發(fā)展趨勢來看，鉆爆法在 今后相當(dāng)長的一段時期仍然是最常用的開挖方法。該種方法在爆破、出確、噴錯等作業(yè)過程 中會產(chǎn)生大量的粉塵和有毒有害氣體，粉塵污染對隧道施工作業(yè)和管理人員身體健康造成 嚴(yán)重危害，尤其是長期吸入含一定濃度游離二氧化娃粉塵會引起W肺組織彌漫纖維性病變 為主的全身性疾病一塵肺病。
[0004] 據(jù)衛(wèi)生部2011年4月公布的報告顯示，中國30個省區(qū)2010年新發(fā)職業(yè)病27240 例，其中塵肺病23812例，占87. 42%。截至2010年底，我國現(xiàn)有塵肺病患者達(dá)527431例， 塵肺病的發(fā)病率居職業(yè)病之首。據(jù)某鐵路施工企業(yè)總公司系統(tǒng)對于隧道施工導(dǎo)致的秒肺病 調(diào)查研究數(shù)據(jù)顯示，1990年至1996年7年間秒肺病累計死亡491人，平均每年死亡70人 (秒肺病人平均減少壽命10-15年，屬非正常死亡)，數(shù)字明顯高于因公死亡事故人數(shù)。2008 年前的十幾年間該公司系統(tǒng)秒肺病人和可疑秒肺病人實際上已超過萬人。公司系統(tǒng)職業(yè)病 (主要是秒肺?。┌l(fā)病人數(shù)之多，不僅給企業(yè)帶來沉重的包撒和巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且給秒 肺病人和家庭造成極大的痛苦。就目前的醫(yī)學(xué)水平，塵肺病還只是一種只可預(yù)防不可治愈 的"不治之癥"。
[0005] 消除隧道施工煙塵，使隧道施工作業(yè)和管理人員的作業(yè)環(huán)境得到改善，遠(yuǎn)離塵肺 病，將不僅有利于職業(yè)健康，減少職業(yè)病的發(fā)病率，體現(xiàn)W人為本的理念，也有利于建筑工 程的質(zhì)量與安全，更有利于社會進(jìn)步和社會和諧。
[0006]目前在長大隧道工施工方案的選擇中，鉆爆法受到盾構(gòu)法的挑戰(zhàn)，其主要原因是 隧道內(nèi)粉塵等污染治理達(dá)不到施工要求，確切的說，是因為現(xiàn)在的隧道壓入式通風(fēng)措施受 到了距離的限制。做好隧道消煙降塵將大大提高鉆爆法該一隧道施工方法的應(yīng)用范圍，也 從而大大降低長大隧道建造成本。
[0007] 現(xiàn)在隧道鉆爆作業(yè)消煙降塵主要采用壓入式通風(fēng)措施，其原理是，在洞口外設(shè)置 大功率壓風(fēng)機(jī)，通過送風(fēng)筒將新鮮空氣壓送到掌子面，將洞內(nèi)粉塵、有毒有害氣體排出洞 夕K該種措施的缺點是，在將煙塵排出洞外過程中大量的可呼吸性粉塵會長時間彌漫污染 整個隧道，使隧道內(nèi)施工和技術(shù)管理人員皆受到危害。隨著掘進(jìn)深度的增加，送風(fēng)量和送風(fēng) 時間也要不斷增加和延長，送風(fēng)難度也隨之加大，但煙塵排放效果卻不斷降低。輔助措施有 水壓爆破、掌子面灑水、裝確點噴霧灑水、捕塵器除塵、水霧簾幕降塵等，該些措施均能在一 定程度上減少洞內(nèi)煙塵含量，但該些措施由于在實際操作上存在一些問題，所W，在隧道施 工現(xiàn)場很少見到。
[0008] 上述措施共同的缺點就是被動性除塵，就像是等"殺人蜂"飛離巢穴后再趕跑它、 撲殺它，造成污染范圍大，持續(xù)時間長，降塵設(shè)備投入大、能耗高，效果不佳，事倍功半。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明為了解決現(xiàn)有隧道鉆爆作業(yè)采用上述諸多措施存在投入大、能耗高、降塵 效果不佳等問題，提供一種隧道鉆爆復(fù)式霧化扇形遠(yuǎn)射消煙除塵系統(tǒng)。
[0010] 本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：隧道鉆爆復(fù)式霧化扇形遠(yuǎn)射消煙除塵系統(tǒng)， 包括作用在隧道掘進(jìn)面的移動式消煙除塵主機(jī)，其結(jié)構(gòu)包含移動式密閉箱體，移動式密閉 箱體內(nèi)部前方下部間隔安裝由若干只大流量復(fù)式霧化遠(yuǎn)射器，呈扇形分布且前端伸出移動 式密閉箱體外組成的大流量復(fù)式霧化扇形遠(yuǎn)射器，移動式密閉箱體內(nèi)部中后方安裝主機(jī)氣 水調(diào)控輸送裝置及主機(jī)配電控制箱，主機(jī)氣水調(diào)控輸送裝置的氣、水輸入端分別與沿隧道 一側(cè)鋪設(shè)并與隧道掘進(jìn)同步向前延伸的空壓輸氣管路和供水管路連接，氣、水輸出端分別 與大流量復(fù)式霧化扇形遠(yuǎn)射器氣、水輸入端連接。
[0011] 為了進(jìn)一步優(yōu)化該消煙除塵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，完善其功能，本發(fā)明還進(jìn)行了W下改 進(jìn)： 優(yōu)選地，大流量復(fù)式霧化扇形遠(yuǎn)射器通過固定在移動式密閉箱體內(nèi)的支架向上傾斜支 設(shè)，各只大流量復(fù)式霧化遠(yuǎn)射器的仰角W及相鄰大流量復(fù)式霧化遠(yuǎn)射器之間的扇形夾角可 根據(jù)噴射需要設(shè)定，大流量復(fù)式霧化遠(yuǎn)射器的結(jié)構(gòu)包括至少由一級霧化件I、二級霧化件 I順次串接構(gòu)成的多級霧化組件W及通過接頭與最后一級霧化件活動裝配的大噴頭，大噴 頭前端伸出移動式密閉箱體，其中一級霧化件I一端同時設(shè)有一級進(jìn)水口I及一級進(jìn)水管 孔I、一級進(jìn)氣口I及一級進(jìn)氣管孔I，另一端設(shè)有同時與一級進(jìn)水管孔I、一級進(jìn)氣管孔 I連通的一級霧化空腔I，一級進(jìn)水管孔I和一級進(jìn)氣管孔I為單通道管孔或是多通道管 孔結(jié)構(gòu)；二級霧化件I一端同時設(shè)有二級霧化水霧進(jìn)口I及二級霧化水霧管孔I、二級進(jìn) 氣口I及二級進(jìn)氣管孔I，另一端設(shè)有同時與二級霧化水霧管孔I、二級進(jìn)氣管孔I連通 的二級霧化空腔I，其中一級霧化件I的一級霧化空腔I與二級霧化件I的二級霧化水霧 進(jìn)口I活動裝配，二級霧化空腔I與大噴頭I連通并活動裝配，二級霧化水霧管孔I和二 級進(jìn)氣管孔I為單通道管孔或是多通道管孔結(jié)構(gòu)，一級進(jìn)水口I與主機(jī)氣水調(diào)控輸送裝置 的水輸出端連接，一級進(jìn)氣口I、二級進(jìn)氣口I與主機(jī)氣水調(diào)控輸送裝置的氣輸出端連接。
[0012] 優(yōu)選地，移動式密閉箱體內(nèi)部前上方間隔安裝由若干只小流量復(fù)式霧化遠(yuǎn)射器， 呈扇形分布且前端伸出移動式密閉箱體外組成的主機(jī)小流量復(fù)式霧化扇形遠(yuǎn)射器，主機(jī)小 流量復(fù)式霧化扇形遠(yuǎn)射器位于大流量復(fù)式霧化扇形遠(yuǎn)射器上方；主機(jī)小流量復(fù)式霧化扇形 遠(yuǎn)射器下方設(shè)有支撐托板，支撐托板前端與移動式密閉箱體較接，后端與安裝在移動式密 閉箱體內(nèi)部的仰角調(diào)整器下端較接；主機(jī)小流量復(fù)式霧化扇形遠(yuǎn)射器的氣、水輸入端與主 機(jī)氣水調(diào)控輸送裝置的氣、水輸出端連接。
[0013] 優(yōu)選地，該消煙除塵系統(tǒng)還包含與主機(jī)氣水調(diào)控輸送裝置連接的主機(jī)外接移動式 小流量復(fù)式霧化扇形遠(yuǎn)射器，其結(jié)構(gòu)包括安裝有行走輪的移動架W及通過支桿架設(shè)在移動 架上方的外接箱體，外接箱體內(nèi)間隔安裝由若干只小流量復(fù)式霧化遠(yuǎn)射器，呈扇形分布且 前端伸出箱體外組成的外接小流量復(fù)式霧化扇形遠(yuǎn)射器，移動架上并排設(shè)有分別纏繞有高 壓輸水管和高壓輸氣管的高壓輸水軟管收放盤和高壓輸氣軟管收放盤，高壓輸水軟管的輸 入端與主機(jī)氣水調(diào)控輸送裝置的水輸出端連接，輸出端與外接小流量復(fù)式霧化扇形遠(yuǎn)射器 的水輸入端連接，高壓輸氣軟管的輸入端與主機(jī)氣水調(diào)控輸送裝置的氣輸出端連接，輸出 端與外接小流量復(fù)式霧化扇形遠(yuǎn)射器的氣輸入端連接；移動架下方前部設(shè)有支腳；支桿上 端與外接箱體較接，并且設(shè)有仰角調(diào)整桿。
[0014] 優(yōu)選地，該消煙除塵系統(tǒng)還包含沿成洞隧道間隔布置的固定式消煙除塵分機(jī)，結(jié) 構(gòu)包括固定在二襯邊墻上的分機(jī)氣水調(diào)控輸送裝置和固定在隧道拱頂上的吊架，吊架下方 設(shè)有懸掛箱體，懸掛箱體內(nèi)間隔安裝由若干只小流量復(fù)式霧化遠(yuǎn)射器，呈扇形分布且前端 伸出箱體外組成的分機(jī)小流量復(fù)式霧化扇形遠(yuǎn)射器，分機(jī)氣水調(diào)控輸送裝置的氣、水輸入 端分別與沿隧道一側(cè)鋪設(shè)并與隧道掘進(jìn)同步向前延伸的空壓輸氣管路和供水管路連接， 氣、水輸出端分別與分機(jī)小流量復(fù)式霧化扇形遠(yuǎn)射器的氣、水輸入端連接；懸掛箱體噴口一 側(cè)安裝消音器。
[0015] 優(yōu)選地，主機(jī)小流量復(fù)式霧化扇形遠(yuǎn)射器、外接小流量復(fù)式霧化扇形遠(yuǎn)射器、分機(jī) 小流量復(fù)式霧化扇形遠(yuǎn)射器中的小流量復(fù)式霧化遠(yuǎn)射器結(jié)構(gòu)均包括至少由一級霧化件II、 二級霧化件II順次串接構(gòu)成的多級霧化組件W及通過接頭與最后一級霧化件活動裝配的 小噴頭，小噴頭前端伸出箱體，其中一級霧化件II一端同時設(shè)有一級進(jìn)水口II及一級進(jìn)水 管孔II、一級進(jìn)氣口II及一級進(jìn)氣管孔II，另一端設(shè)有同時與一級進(jìn)水管孔II、一級進(jìn)氣管 孔II連通的一級霧化空腔II，一級進(jìn)水管孔II和一級進(jìn)氣管孔II為單通道管孔或是多通道 管孔結(jié)構(gòu)；二級霧化件II一端同時設(shè)有二級霧化水霧進(jìn)口II及二級霧化水霧管孔II、二級 進(jìn)氣口II及二級進(jìn)氣管孔II，另一端設(shè)有同時與二級霧化水霧管孔II、二級進(jìn)氣管孔II連 通的二級霧化空腔II，其中一級霧化件II的一級霧化空腔II與二級霧化件II的二級霧化水 霧進(jìn)口II活動裝配，二級霧化空腔II與小噴頭連通并活動裝配，二級霧化水霧管孔II和二 級進(jìn)氣管孔II為單通道管孔或是多通道管孔結(jié)構(gòu)，一級進(jìn)水口II與氣水調(diào)控輸送裝置的水 輸出端連接，一級進(jìn)氣口II、二級進(jìn)氣口II與氣水調(diào)控輸送裝置的氣輸出端連接。
[0016] 優(yōu)選地，主機(jī)氣水調(diào)控輸送裝置包括與空壓輸氣管路連接的進(jìn)氣主管路、與進(jìn)氣 主管路連通的進(jìn)氣次管路、外接輸氣管路，W及與供水管路連接的進(jìn)水主管路、與進(jìn)水主管 路連通的進(jìn)水次管路、外接輸水管路，其中進(jìn)水主管路上安裝主累W及主累調(diào)壓回補(bǔ)循環(huán) 管路，主累調(diào)壓回補(bǔ)循環(huán)管路上安裝主累出口水壓表及主累調(diào)壓閥，主累出口管路同時連 有大分水器和小分水器，大分水器通過高壓軟管分別與各只大流量復(fù)式霧化遠(yuǎn)射器的一級 進(jìn)水口I連通，進(jìn)水次管路上安裝輔累W及輔累增壓回補(bǔ)循環(huán)管路，輔累增壓回補(bǔ)循環(huán)管 路上安裝輔累出口水壓表及輔累調(diào)壓閥，輔累出口管路連有小分水器和外接輸水管路，小 分水器通過高壓軟管分別與各只小流量復(fù)式霧化遠(yuǎn)射器的一級進(jìn)水口II連接；進(jìn)氣主管 路出口連有大分氣器，大分氣器通過高壓軟管與各只大流量復(fù)式霧化遠(yuǎn)射器的一級進(jìn)氣口 I、二級進(jìn)氣口I連接，進(jìn)氣次管路出口連有小分氣器和外接輸氣管路，小分氣器通過高壓 軟管與各只小流量復(fù)式霧化遠(yuǎn)射器的一級進(jìn)氣口II、二級進(jìn)氣口II連接；進(jìn)氣主管路、進(jìn) 氣次管路、外接輸氣管路、主累出口管路、輔累出口管路W及外接輸水管路上分別安裝電動 閥。
[0017] 優(yōu)選地，大流量復(fù)式霧化遠(yuǎn)射器的一級霧化件I的一級進(jìn)氣管孔I橫截面積與一 級進(jìn)水管孔I橫截面積之比為1~4:1，一級進(jìn)氣管孔I和一級進(jìn)水管孔I的橫截面積之 和與二級霧化件I的二級霧化水霧管孔I橫截面積之比為1.0~1.1:1;二級霧化件I的 二級進(jìn)氣管孔I橫截面積與二級霧化水霧管孔I橫截面積比為1~3:1，二級進(jìn)氣管孔I橫截面積與二級霧化水霧管孔I橫截面積之和等于大噴頭管孔橫截面積。
[0018] 優(yōu)選地，小流量復(fù)式霧化遠(yuǎn)射器的一級霧化件II的一級進(jìn)氣管孔II橫截面積與二 級進(jìn)水管孔II橫截面積之比為1~4:1，一級進(jìn)氣管孔II和一級進(jìn)水管孔II的橫截面積之 和與二級霧化件II的二級霧化水霧