[发明专利]防治隧道爆破粉尘的泡沫制备装置及除尘工艺方法

说明书

本发明一种防治隧道爆破粉尘的泡沫制备装置及除尘工艺方法，包括水管、风管、过滤器、移动式集成泡沫制备装置、泡沫输送管、移动式喷头支架、泡沫喷头、移动滑轮，移动式集成泡沫制备装置由射流添加器、连接管、发泡器、发泡剂储液罐及移动式推车组成。装置利用负压将储液罐内的发泡剂吸入，形成泡沫液，与压风在发泡器内混合发泡，产生除尘泡沫，并由专用喷头喷射，对爆破工作面形成立体包裹除尘。系统所需水源直接取自于隧道供水，压风利用爆破风钻风源，无需单独铺设管路，大幅简化了系统，整套系统采用移动式操作，可靠性高，灵活性强，对独头爆破施工的巷道(城市地铁隧道、公路隧道及矿山隧道)具有极强的适用性，应用前景十分广阔。

技术领域

本发明防治隧道爆破粉尘的泡沫制备装置及除尘工艺方法，涉及一种隧道爆破过程防尘方法，属于地下工程技术领域，在城市地铁隧道、公路隧道及矿山隧道等爆破产尘场所具有很强的适用性。

背景技术

近年来，随着经济的迅速发展，大气污染物排放增加，雾霾天气频现，严重损害人民群众身体健康，影响社会和谐稳定。党中央、国务院高度重视大气污染防治工作，将其提升到国家生态文明建设的关键措施的战略高度，2013年9月，国务院发布的《大气污染防治行动计划》，明确要求加强高效除尘的技术研发及推广应用，全面推行清洁生产。

出于更加便捷的交通发展需要或工程需要，城市地铁隧道、公路隧道及矿山隧道日益增多，地铁隧道施工方法众多，但在岩质地区，常规的盾构法和机械开挖已不适用，钻爆法仍是主要的施工方法，然而，钻爆法施工中会产生大量的游离SiO₂粉尘，爆破瞬间浓度可达1500～2000mg/m³，粉尘一方面可导致职业尘肺病，另一方面，粉尘还还易诱发金属、纤维、煤尘爆炸，导致灾害事故的进一步扩大，因此，隧道爆破粉尘防治工作责任重大，任务艰巨。

目前，国内外在隧道爆破防尘方面做了大量的工作，从除尘方式到装备手段都有了许多进步，现有防尘技术主要有水封爆破减尘、通风排尘、除尘风机和除尘器除尘，这些技术一定程度上降低了爆破过程粉尘浓度，但也存在明显不足。如水封爆破较炮泥爆破的降尘效率提高60～70％，但其装填技术水平要求较高；对于通风排尘，则必须满足最佳排尘风速要求，风速过低，排尘效果不佳，风速过高将引起二次扬尘。

为此，本发明提出隧道爆破泡沫除尘这一全新的除尘理念，泡沫作为一种气液两相介质，较之水雾，具有渗透性强、接尘面积大、黏附粉尘能力强的高效捕尘特性，尤其是对小粒径的呼吸性粉尘有很强的清除能力。

发明内容

针对现有隧道爆破除尘技术存在的不足，本发明旨在提供一种防治隧道爆破粉尘的泡沫制备装置及除尘工艺方法，突破制约隧道爆破泡沫除尘装置可靠性低，泡沫除尘效率低，操作性差的技术瓶颈，简化泡沫制备操作，提高工艺技术适用性。

技术方案：本发明公开了一种防治隧道爆破粉尘的泡沫制备装置及除尘工艺方法，泡沫除尘工艺包括水管、风管、过滤器、移动式集成泡沫制备装置、泡沫输送管、移动式喷头支架、泡沫喷头、移动滑轮，移动式集成泡沫制备装置由射流添加器、连接管、发泡器、发泡剂储液罐及移动式推车组成。其中，水管连接在移动式集成泡沫制备装置射流添加器的进口端，风管连接在移动式集成泡沫制备装置发泡器的进口端，泡沫输送管连接在发泡器的出口端，泡沫输送管的末端连接在移动式喷头支架上，移动式喷头支架上布置有多个泡沫喷头。

有益效果：由于泡沫的覆盖区域大，粘附性强，润湿性能好，泡沫对小颗粒呼吸性粉尘的清除效果非常明显，而且由于产泡过程所需水量小，工作面不易出现积水污染现象，作业环境将得到大幅改观，整套工艺系统采用移动式操作，可靠性高，灵活性强，对独头爆破施工的巷道具有极强的适用性。

优选地，移动式集成泡沫制备装置所需压力水直接取自于隧道专用供水，水管上设置有过滤器，压风利用爆破打炮眼所用风钻的动力风源，无需单独铺设供水与供风管路。

优选地，射流添加器与发泡器固定在发泡剂储液罐外壁面上，整体通过永磁铁固定在移动式推车上。