一种隧道滑轨式全智能高压微雾降尘净化成套装备的制作方法

1.本发明涉及隧道降尘技术领域，具体为一种隧道滑轨式全智能高压微雾降尘净化成套装备。


背景技术：

2.近年来我国基建事业异军突起，投资规划空前，工程项目星罗棋布，给隧道技术的崛起和发展带来了难得机遇。随着我国经济的飞速发展，我国将加快补齐交通基础设施短板，交通工程中隧道项目占比将不断增多，合理的处理和处置隧道施工过程中因爆破及掘进过程中施工机具作业所产生的大量粉尘污染，对保障洞内施工人员健康，保障施工作业人员权益，改善劳动条件，从而保证施工安全，提高生产效率具有重要的现实意义。
3.隧道凿岩、爆破和其他石方工程生产工序中，都要产生粉尘。工序和防尘措施不同，粉尘的数量也不相同。
4.中华人民共和国国家职业卫生标准依据不同厂房有不同的要求，一般工作场所粉尘浓度不得超过10mg/m3。由于粉尘中含有大量游离二氧化硅(一般可达30～70％)，有时甚至含有砷、铅。汞及放射性元素等有害物质，因此，降低工作面的粉尘浓度，就成为卫生安全保护的重要内容之一。
5.爆破产生的粉尘，与凿岩产生的情况相比，介于隧道施工其相对密闭的环境，虽然与人接触的时间较短，但数量大。爆破后的粉尘浓度可达数千mg/m3，其后逐渐下降。实际测定表明，如无有效的降尘措施，爆破后1h后，巷道内的粉尘浓度仍高达20～30mg/m3。同时，爆破粉尘扩散范围大，不仅可以危害工作面的人员，还可能危害其他附近的人员。
6.现有隧道降尘措施多以水雾帘幕降尘为主，待起爆后，该喷雾装置持续运行。待爆破断面烟尘浓度降低到合格标准再手动将其关闭。该设施爆破作业起爆前需人工干预，将设备台架退出爆破作业面，起爆后待工况允许时再由人工前移开启喷淋。起爆后隧道内综合环境施工人员无法预判，且设备操作需由施工人员全程干预，智能化程度相对较低，为此我们提出了一种隧道滑轨式全智能高压微雾降尘净化成套装备。


技术实现要素：

7.针对现有技术存在的上述不足，本发明提供了一种隧道滑轨式全智能高压微雾降尘净化成套装备。
8.本发明提供如下技术方案：一种隧道滑轨式全智能高压微雾降尘净化成套装备，其特征在于：包括上部轨道、下部轨道、固定件、滑轨吊轮、信号中继器、滑轨车、喷雾系统、滑轮组、门型全断面水雾帘、喷雾加压系统、自动供水加药系统、智能监控终端和控制中心；
9.所述上部轨道和下部轨道之间通过固定件连接并形成轨道，所述信号中继器安装在上部轨道和下部轨道之间，在轨道的尾部安装有信号传感器；
10.所述滑轨吊轮与上部轨道的顶端滑动连接，所述滑轨车与下部轨道的底端滑动连接，且喷雾系统安装在滑轨车上，所述滑轮组与下部轨道的底端滑动连接；，滑轨吊轮悬挂
于隧道拱顶固定点上，也可以固定在隧道内移动装备上，整套设备在滑轨吊轮上向前推动而拆挂后端滑出上部轨道的滑轨吊轮，不需要拆装整套设备，简单方便省时；
11.所述滑轨车上的电缆通过滑轮组延伸出并与智能监控终端连接；
12.所述自动供水加药系统包括自动水箱、自动加药箱和自动加药器，自动加药器将加药箱内的表面活性剂药液输送至自动水箱，自动水箱内的水由外部清洁水源过滤沉淀后透过供水系统补充，水箱和加药箱均分别由水位感应器启停补充；
13.所述喷雾系统为风送式喷雾机，喷雾系统上的水管通过滑轮组延伸出并与喷雾加压系统连通，且喷雾加压系统通过管道与加药系统中的自动水箱连通，所述智能监控终端安装在自动供水加药系统上方，且控制中心远程操作智能监控终端，智能监控终端根据检测的数据信号控制整套系统，并将监测数据实时上传控制中心。
14.优选的，所述上部轨道和下部轨道均由多个滑轨拼接而成，且每段滑轨上均设有一个信号中继器。
15.优选的，所述门型全断面水雾帘设置在轨道尾部距离工作面约40
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50m位置，将爆破后的粉尘、炮烟封闭在该道喷雾系统与工作面之间，该门型全断面水雾喷雾系统，固定在轨道尾部，并与工作面保持安全距离。
16.优选的，所述智能监控终端设有滑轨车的行走系统和用于检测环境的在线检测系统、自动供水加药系统、行走系统、喷雾加压系统，智能监控终端内设有监测监控子系统实施监测工作面粉尘浓度、粒径分布及有毒有害气体浓度值，并根据雾滴粉尘颗粒碰撞及酸碱中和模型，自动实时调整和选择喷雾系统、加药系统和门型全断面水雾帘工作状态及参数：根据粉尘粒径分布特征，透过调整喷嘴出口压力改变雾滴颗粒的直径分布与之相适应；根据监测监控子系统工作面有毒有害气体的浓度监测传感器的监测值配比和调整自动加药系统中各种表面活性剂配置子系统中溶质和溶剂的配备，有效消除工作面空气中的有毒有害气体。
17.优选的，喷雾加压系统由智能监控终端控制，包括进水管、过滤器、高压泵、雾帘水管，所述进水管与过滤器连通，且过滤器通过管道与高压泵连通，且高压泵通过管道与雾帘水管连通，所述雾帘水管和喷雾系统上设有多组雾化喷头。
18.优选的，门型全断面水雾帘根据隧道断面形状及大小布置，使喷雾截面形状与隧道断面形状相适应，确保其作用范围覆盖、封闭隔离整个工作面与外部相对洁净空气空间。
19.与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：
20.该隧道滑轨式全智能高压微雾降尘净化成套装备，在爆破时，智能监控终端根据工作面爆炸信号自动启动，并控制滑轨车带动喷雾系统向工作面滑行，通过喷雾加压系统将自动供水加药系统内的加有表面活性剂的水输送至喷雾系统及门型全断面水雾帘，通过喷雾系统及水雾帘把水雾化成微细水滴并喷射到空气中，雾化水在风机鼓风作用下推送至远处，使其与尘粒碰撞接触，粉尘与水雾结合，则尘粒被雾粒捕捉，而依附于雾滴上，或者被湿润的尘粒的凝结，形成以固体粉尘为微核的液滴降落在地面上，如此有效避免隧道内施工作业人员接触起爆后高浓度粉尘作业环境，且设备信息化程度高，实时监测数据上传控制中心输出监测数据曲线，有利于管理人员实时把握爆破工序推进进度，监控隧道环境空气质量，可升级搭载各类预警监控系统，有效促进隧道降尘系统机械化、信息化、智能化融合发展。
附图说明
21.图1为本发明结构示意图；
22.图2为本发明雾帘水管的结构示意图；
23.图3为本发明门型全断面水雾帘结构示意图。
24.图中：1、上部轨道；2、下部轨道；3、固定件；4、滑轨吊轮；5、信号中继器；6、滑轨车；7、喷雾系统；8、滑轮组；9、喷雾加压系统；10、门型全断面水雾帘；91、进水管；92、过滤器；93、高压泵；94、雾帘水管；11、加药箱；12、智能监控终端；13、控制中心。
具体实施方式
25.为了使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明，以避免不必要地混淆本发明的概念。
26.请参阅图1
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3，一种隧道滑轨式全智能高压微雾降尘净化成套装备，包括上部轨道1、下部轨道2、固定件3、滑轨吊轮4、信号中继器5、滑轨车6、喷雾系统7、滑轮组8、喷雾加压系统9、门型全断面水雾帘10、自动供水加药系统11、智能监控终端12和控制中心13。
27.所述上部轨道1和下部轨道2之间通过固定件3连接并形成轨道，所述信号中继器5安装在上部轨道1和下部轨道2之间。
28.所述滑轨吊轮4与上部轨道1的顶端滑动连接，所述滑轨车6与下部轨道2的底端滑动连接，且喷雾系统7安装在滑轨车6上，所述滑轮组8与下部轨道2的底端滑动连接，喷雾系统7、门型全断面水雾帘10把添加有表面活性剂的水雾化成微细雾滴并喷射到空气中，雾化水在风机鼓风作用下推送至远处，使其与尘粒碰撞接触，表面活性剂液体桥联力、静电作用力、非离子、阴离子作用力加速尘粒间的物理凝聚力，达到源头法全断面快速消灭爆破粉尘、绿净空气的目的.
29.所述滑轨车6上的电缆通过滑轮组8延伸出并与智能监控终端12连接。
30.所述自动供水加药系统11包括自动水箱、自动加药箱和自动加药器，自动加药器将加药箱内的表面活性剂药液输送至自动水箱，自动水箱内的水由外部清洁水源过滤沉淀后透过供水系统补充，水箱和加药箱均分别由水位感应器启停补充，由智能监控终端控制；
31.所述喷雾系统7上的水管通过滑轮组8延伸出并与喷雾加压系统9连通，且喷雾加压系统9通过管道与加药系统11中的自动水箱连通，所述智能监控终端12安装在加药系统11上，且控制中心13能远程操作智能监控终端12，智能监控终端12监测数据实时上传控制中心13。
32.所述上部轨道1和下部轨道2均由多个滑轨拼接而成，且每段滑轨上均设有一个信号中继器5。
33.所述自动供水加药系统11内置有控制系统，可自动配比表面活性剂溶液，有效消除工作面空气中的有毒有害气体。
34.所述门型全断面水雾帘10设置在轨道尾部，与滑轨一体固定，且距离工作面约40
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50m位置，将爆破后的粉尘、炮烟封闭在该道喷雾系统与工作面之间，该门型全断面水雾喷雾系统，固定在轨道尾部，并与工作面保持安全距离。
35.所述智能监控终端12设有滑轨车6的行走系统和用于检测环境的在线检测系统、喷雾加压系统9以及加药系统11，智能监控终端12内设有监测监控子系统实施监测工作面粉尘浓度、粒径分布及有毒有害气体浓度值，并根据雾滴粉尘颗粒碰撞及酸碱中和模型，自动实时调整和选择喷雾加压系统9、自动供水加药系统11工作状态及参数：根据粉尘粒径分布特征，透过调整喷雾系统7和门型全断面水雾帘10喷嘴出口压力，改变雾滴颗粒的直径分布与之相适应；根据监测监控子系统工作面有毒有害气体的浓度监测传感器的监测值配比和调整自动供水加药系统11中各种表面活性剂配置子系统中溶质和溶剂的配备，有效消除工作面空气中的有毒有害气体；
36.粉尘浓度(pm值)、温度等参数降低到标准规范或设定的许可值以下，智能监控终端12控制行走系统、喷雾加压系统9、自动供水加药系统11状态，喷雾系统7和门型全断面水雾帘10自动停止喷雾并使风送式喷雾系统归位，远离工作面。
37.根据工作面掘进进度，悬吊于隧道拱顶的滑轨式设备可透过上门型轨滑轨吊轮移动，智能中心、自动水箱等部分整体安装在装有适合隧道工作环境的平板小车上，整机跟随滑轨设备实时移动而移动。
38.智能监控终端12内设的监测监控子系统，系统支持本地、远程控制站，支持移动app监控，实时监测数据可透过隧道光纤、无线网桥实现远程上传实时数据到全国统一平台上，数据保存半年；系统支持各种智能化升级需求；
39.在线检测系统检测到粉尘浓度(pm值)、温度等参数降低到标准规范或设定的许可值以下，喷雾系统7自动停止喷雾并归位，远离工作面。
40.所述喷雾加压系统(9)由智能监控终端控制，包括进水管91、过滤器92、高压泵93、雾帘水管94，所述进水管91与过滤器92连通，且过滤器92通过管道与高压泵93连通，且高压泵93通过管道与喷雾系统7、雾帘水管94连通，所述雾帘水管104上设有多组雾化喷头。
41.门型全断面水雾帘10根据隧道断面形状及大小布置，使喷雾截面形状与隧道断面形状相适应，确保其作用范围覆盖、封闭隔离整个工作面与外部相对洁净空气空间。
42.以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。