车载式隧道掌子面自动监测快速除尘装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车载式隧道掌子面自动监测快速除尘装置及其方法。
【背景技术】
[0002]隧道开挖常采用钻孔爆破法开挖，这必将产生大量的粉尘，粉尘浓度过高会严重影响隧道施工作业以及施工人员身体健康；尤其是在长大隧道的钻爆施工过程中，由于风机通风能力有限，现有的除尘装置并不能一次性把隧道掌子面的粉尘浓度降低到规范要求，通风风量和通风费用也较高，使得除尘效果较差。而粉尘对施工人员健康及隧道的安全快速施工有较大影响，为保证隧道施工人员身体健康以及安全快速施工，急需一种隧道掌子面快速除尘装置。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种车载式隧道掌子面自动监测快速除尘装置及其方法，此装置结构简单，组装方便，易于操作，既能够大大改善隧道内的粉尘污染，降低粉尘浓度，保护施工人员身体健康，又能降低通风风量和通风费用，保证实际工程的安全施工。
[0004]为实现上述目的，本发明采用下述技术方案:
[0005]车载式隧道掌子面自动监测快速除尘装置，包括承载车，所述承载车内设有接入水管装置、注水装置和高压雾化系统，所述接入水管装置、注水装置和高压雾化系统依次连接；所述接入水管装置连接水源；所述注水装置与粉尘浓度监测系统连接，粉尘浓度监测系统监测空气中粉尘浓度，并与自身设定的粉尘浓度限值相比较，若监测的粉尘浓度大于设定的粉尘浓度限值时，粉尘浓度监测系统控制进水开关打开，否则关闭此开关；所述高压雾化系统连接喷雾除尘装置。
[0006]所述粉尘浓度监测系统包括粉尘感应器，所述粉尘感应器与监测控制器连接，粉尘感应器自动感应空气中粉尘并产生静电荷，并把信号放大传送至监测控制器，监测控制器计算出空气中粉尘浓度。
[0007]所述高压雾化系统包括加压装置和雾化装置，水流入高压雾化系统，经加压和雾化形成雾化液体。
[0008]所述喷雾除尘装置包括多个外凸的圆形喷头，多个圆形喷头在以喷雾除尘装置的中心为圆心的同一圆周上均勾排布。
[0009]优选的，所述圆形喷头的个数为三个，三个圆形喷头组成正三角形的三个顶点，在喷雾过程中其中心位置能形成雾化柱，加强除尘作用。
[0010]优选的，所述圆形喷头之间沿圆周布设多个喷头，扩大喷洒范围，提高除尘效率。
[0011]车载式隧道掌子面自动监测快速除尘装置的方法，包括以下步骤:
[0012]步骤A:隧道掌子面爆破后，将接入水管装置与水管相连，打开电源开关，并在粉尘浓度监测系统中设定粉尘浓度限值；
[0013]步骤B:承载车向隧道掌子面后面移动的过程中，粉尘浓度监测系统感应空气中粉尘浓度；
[0014]步骤C:若粉尘浓度大于设定粉尘浓度限值，水流从接入水管装置经注水装置进入高压雾化系统，经过加压过程和雾化过程后形成雾化液体；
[0015]步骤D:雾化液体经过喷雾除尘装置形成喷雾，在喷雾除尘装置的中心位置行成雾化柱，可对前方进行快速地自动喷雾除尘；
[0016]步骤E:承载车向隧道掌子面后面移动的过程中，若粉尘浓度不大于设定粉尘浓度限值，喷雾除尘装置停止喷雾；
[0017]步骤F:除尘完毕后，关闭电源开关。
[0018]所述步骤B的具体步骤为:承载车以匀速向隧道掌子面后方移动，在此过程中，粉尘浓度监测系统能自动感应空气中粉尘并计算出空气中粉尘浓度。
[0019]所述步骤C的具体步骤为:当粉尘浓度监测系统计算的粉尘浓度大于设定粉尘浓度限值时，粉尘浓度监测系统控制注水装置的进水开关打开，水流从接入水管装置经注水装置进入高压雾化系统，经过加压过程和雾化过程后形成雾化液体。
[0020]所述步骤E的具体步骤为:在承载车向掌子面后方移动过程中，粉尘浓度监测系统不断感应空气中粉尘并计算出空气中粉尘浓度，当计算的粉尘浓度不大于设定粉尘浓度限值时，粉尘浓度监测系统控制注水装置的进水开关关闭，喷雾除尘装置停止喷雾，此时空气中粉尘浓度已符合要求。
[0021]本发明解决了隧道开挖经过钻孔爆破后，隧道掌子面附近产生大量粉尘污染的问题，具有以下优点:
[0022](I)结构简单，操作方便，集粉尘浓度监测和高压雾化除尘喷雾于一体，提高了除尘效率；
[0023](2)喷雾过程中能形成雾化柱，喷洒范围广，能一次性降低区域内的粉尘浓度，达到监测要求；
[0024](3)大大降低了通风风量和通风费用，并能够大大改善隧道内的粉尘污染，降低粉尘浓度，保护施工人员身心健康，指导实际工程的安全施工。
【附图说明】
[0025]图1为本发明车载式隧道掌子面自动监测快速除尘装置的结构示意图；
[0026]图2为本发明喷雾除尘装置喷头布置示意图；
[0027]图3为本发明车载式隧道掌子面自动监测快速除尘装置的原理图；
[0028]图中，1、承载车，2、接入水管装置，3、粉尘浓度监测系统，4、注水装置，5、高压雾化系统，6、喷雾除尘装置。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0030]如图1所示，车载式隧道掌子面自动监测快速除尘装置，包括承载车1、接入水管装置2、粉尘浓度监测系统3、注水装置4、高压雾化系统5和喷雾除尘装置6组成。此装置集粉尘浓度监测和高压雾化喷雾除尘于一体，能自动检测粉尘浓度并进行喷雾除尘。
[0031]粉尘浓度监测系统3，主要包括粉尘感应器、监测控制器以及内置计算程序等，粉尘感应器能自动感应空气中粉尘并产生静电荷，并把信号放大传送进监测控制器，监测控制器通过内置程序便可计算出空气中粉尘浓度。
[0032]高压雾化系统5，主要包括加压装置和雾化装置等，水流入高压雾化系统，经过加压过程和雾化过程便可形成雾化液体。
[0033]如图2所示，喷雾除尘装置6有三个外凸的圆形喷头组成，