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专利号: 2019107012483
申请人: 西安科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种综掘巷道/隧道施工除尘方法,其特征在于包括有以下步骤:

(1)向施工掌子面上喷涂泡沫,利用泡沫对掌子面的粉尘迅速包裹、抑制和挂壁;

(2)在施工的同时向掌子面的工作点位附近喷射水雾,对工作点位处的粉尘进行二次抑制;

(3)对巷道/隧道内未完全抑制而扩散开的粉尘进行多点位监测,当含尘量超过设定值时,控制器发送抽吸控制命令,控制多分支伸缩臂伸向该点位,抽吸扩散的粉尘进入干湿综合除尘装置,在干湿综合除尘装置内先利用湿式除尘法去除较大颗粒粉尘,之后通过多级干式除尘进行干式除尘处理,具体为:(3.1)利用粉尘浓度传感器对步骤(2)未完全抑制而扩散开的粉尘进行多点位监测,并将检测的粉尘浓度信息实时传输至控制器;

(3.2)控制器接收实时粉尘浓度信息并与预先设定的粉尘浓度值进行比较,若检测的实时粉尘浓度值超过预设值,则控制器发送抽吸控制命令,控制多分支伸缩臂伸向该点位,吸风机启动,对该监测点位附近的粉尘进行抽吸;

(3.3)步骤(3.2)抽吸的粉尘进入干湿综合除尘装置的箱式湿法除尘段,利用湿式除尘法去除较大颗粒粉尘,之后通过多级干式除尘段进一步干式除尘处理;

(4)将步骤(3)除尘处理后的气流再进一步通过水帘除尘法去除剩余微尘以及气流中的有害气体,达到全面除尘。

2.根据权利要求1所述的综掘巷道/隧道施工除尘方法,其特征在于,所述步骤(1)喷涂泡沫所用的试剂为聚碳酸酯发泡剂。

3.根据权利要求1所述的综掘巷道/隧道施工除尘方法,其特征在于,所述步骤(2)喷射水雾和/或步骤(4)水帘除尘所用试剂为泡沫抑尘剂与水按照质量比为0.5~10:100的比例混合制成。

4.根据权利要求3所述的综掘巷道/隧道施工除尘方法,其特征在于,所述泡沫抑尘剂是由以下质量份配比的原料组成,腐殖酸:木质素磺酸:二甲基乙酰胺:水玻璃=1:0.15~

0.25:0.6~0.8:0.1~0.15。

5.根据权利要求1所述的综掘巷道/隧道施工除尘方法,其特征在于,所述步骤(3.3)具体是:

(3.3a)步骤(3.2)抽吸的含尘气流进入干湿综合除尘装置的箱式湿法除尘段,经过文丘里管(2)段进行加压增速形成高速含尘气流,高速含尘气流经引流板(3)引流进入水浴段,进行水浴处理,水浴后的含尘气体经过铁质滤网(10)粗滤后进一步喷淋淋滤,再通过防静电涤纶针刺毡(5)过滤滤掉较大粒径的粉尘,得到含细尘气流;

(3.3b)经防静电涤纶针刺毡(5)过滤后的含细尘气流依次进入多级干式除尘段,先经螺旋形导流板(11)引流,形成混沌粉尘运动场,运动过程中气流与湿式除尘腔体(1)内的滤网碰撞使部分细尘截留,而大部分的含细尘气流穿过滤网进入干式除尘腔(13),经干式除尘腔(13)内设置的多级PTEE覆膜针刺毡过滤而完成干湿除尘。

6.根据权利要求1所述的综掘巷道/隧道施工除尘方法,其特征在于,所述步骤(4)中的水帘除尘法去除剩余微尘以及气流中的有害气体,具体是:在施工巷道/隧道顶壁沿着施工巷道/隧道的截面方向喷射水柱在巷道/隧道的截面形成水帘,气流中的极细微粉尘利用水雾湿润分散作用以及空间位阻效应作用的组合,使气流中的极细微粉尘以及有害成分随着水流沉降而捕获,达到空气净化的目的。

7.根据权利要求1所述的综掘巷道/隧道施工除尘方法,其特征在于,所述步骤(2)与步骤(3)之间还包括步骤(A),步骤(A)具体是:在距离掌子面1m之内的位置,沿着巷道/隧道截面方向喷射水柱,在巷道/隧道截面上形成水帘,对巷道/隧道内未完全抑制而扩散开的粉尘先进行水帘除尘,去除粒径较大的粉尘,同时对粒径较小的尘粒表面进行湿润,改变尘粒的流变性,便于后续进一步除尘。

8.权利要求1所述综掘巷道/隧道施工除尘方法用除尘系统,其特征在于包括干湿综合除尘装置和多分支伸缩臂、控制器、粉尘浓度传感器、吸风机,所述干湿综合除尘装置和多分支伸缩臂、粉尘传感器与控制器相互通讯;

粉尘浓度传感器,用于对巷道/隧道中扩散开的粉尘进行多点位监测,并将检测的粉尘浓度信息实时传输至控制器;

控制器,接收粉尘浓度传感器传送的实时粉尘浓度信息,并与预先的粉尘浓度设定值进行比较,若检测的实时粉尘浓度值超过预设值,则控制器发送抽吸控制命令,控制多分支伸缩臂伸向该点位,吸风机启动,对该监测点位附近的粉尘进行抽吸;

多分支伸缩臂,接收控制器的抽吸控制命令,并能够按照控制器的命令调整旋转角度和伸缩长度,对指定位置的含尘气体进行抽吸;

干湿综合除尘装置,其进风端通过吸风机与多分支伸缩臂的出风端连通,对多分支伸缩臂抽吸的含尘气体喷淋进行湿法除尘,之后再将未处理的含细尘气流经多级过滤干式除尘处理。

9.根据权利要求8所述的综掘巷道/隧道施工除尘方法用除尘系统,其特征在于,所述干湿综合除尘装置包括箱式湿法除尘段和至少一级干式除尘段;

所述箱式湿法除尘段包括湿式除尘腔体(1)以及安装在湿式除尘腔体(1)内的文丘里管(2)、引流板(3)、喷嘴(4)、铁质滤网(10)、粉尘收集仓(9)、水泵(8)、防静电涤纶针刺毡(5),湿式除尘腔体(1)的进风口通过文丘里管(2)与多分支伸缩臂的管道连通,在文丘里管(2)的出口侧倾斜设置有对进入含尘气流引流的引流板(3),在引流板(3)的下端连接有铁质滤网(10),在湿式除尘腔体(1)的底部设置有粉尘收集仓(9),粉尘收集仓(9)之间通过铁质滤网(10)相互隔开;在铁质滤网(10)的上方水平铺设有防静电涤纶针刺毡(5),在防静电涤纶针刺毡(5)的上方湿式除尘腔体(1)的侧壁上设置有与水泵(8)连通的喷水管(6),在喷水管(6)上安装有多排喷嘴(4);喷嘴(4)的喷射方向与防静电涤纶针刺毡(5)正对;

所述干式除尘段包括螺旋形导流板(11)、干式除尘腔(13)、集灰仓(17)、阻流板(12)以及PTFE覆膜针刺毡(14),其中螺旋形导流板(11)设置在干式除尘腔(13)的进风口前端的连接管道内,干式除尘腔(13)的底部设置有集灰仓(17),在集灰仓(17)的上方倾斜设置有阻流板(12),在阻流板(12)的上方沿着干式除尘腔(13)的截面并列安装有拱形的PTFE覆膜针刺毡(14)。