高山峡谷区明挖爆生粉尘智能收纳装置

1.本发明提供一种高山峡谷区明挖爆生粉尘智能收纳装置，属于除尘设备技术领域。


背景技术：

2.高山峡谷中建设水坝所需爆破规模巨大，由于其需要剥离表层岩石和土壤，在实际施工时中会对周围生态环境和居民设施产生较大影响，其中又以粉尘污染对周围影响最为明显。高山峡谷中露天爆破会产生大量粉尘，其中有以pm2.5等细微颗粒物不容易沉降，这些粉尘随着大气的运动能扩散到数百公里外，对大范围的空气质量和地区居民生活质量都会产生影响。同时，粉尘可能会导致矽肺病等多种职业病，长期处于一线的施工人员的生命安全会遭受严重威胁。由此可见，需要在爆破的同时进行粉尘治理。
3.目前高山峡谷地区爆破常用的除尘方法是湿式除尘法，包括水预湿被爆体降低粉尘爆破技术，水幕帘降低爆破粉尘技术、水炮泥降尘技术、加湿润剂磁化水抑尘、泡沫除尘等。然而目前的方案均只能起到抑尘的作用，污染问题不能完全解决，例如爆破粉尘中会产生大量砂尘，不溶于水，常用的湿式除尘法对此效果不佳。同时，粉尘中的酸性气体易溶于水，与泥土混合产生的酸性泥浆，会给周围生态环境带来严重破坏，设备内部残留的酸性泥浆会给极大程度减少设备寿命。因此急需研制开发出一款新型智能除尘设备。


技术实现要素：

4.针对上述技术问题，本发明提供一种高山峡谷区明挖爆生粉尘智能收纳装置，为了在高山峡谷地区进行爆破时，将爆破产生的粉尘进行收集，减少由于原方法的局限性而对环境造成的污染，以及增加粉尘的吸收程度，降低除尘成本。
5.具体的技术方案为：
6.高山峡谷区明挖爆生粉尘智能收纳装置，包括支架；支架安装在在河谷边坡山体上的轨道上；索道两端分别安装在支架上，缆车安装在索道上，缆车上设有卷扬机，卷扬机的卷扬机缆绳连接伞式网架开合机构；伞式网架开合机构上设有除尘网。
7.进一步的，支架包括支架主体，支架主体包括支架座、减速箱、电动机，减速箱的传动轴通过法兰轴承安装在支架座上，固定环和带轮在传动轴的两边进行轴向固定；减速箱通过带轮和皮带与电动机传动连接，减速箱和缆车连接，电动机用于驱动缆车。
8.伞式网架开合机构还包括上连接盘、下连接盘；
9.上连接盘周边连接多个第一万向节，每个第一万向节分别连接一根轻型钢管的端部；上连接盘中心孔套在丝杠顶部；
10.下连接盘中心设有螺母，螺母与丝杠螺纹相连；下连接盘周边设有多个第二万向节，每个第二万向节通过铰链与一根碳管端部铰接，碳管另一端铰接在轻型钢管上；
11.除尘网中心固定在上连接盘周边上，并且除尘网张在轻型钢管外，形成可以张合的伞结构；
12.除尘网下部的周围设有多个配重。
13.本发明可以提高爆破粉尘的吸收率，降低湿式除尘所带来的酸性泥浆清洁困难，一定程度上解决可吸收粉尘种类少的问题，在目前的环境保护与生态效益在工程建设中尤为重要。爆破工程中，除尘作为一大课题，在现有的湿式除尘技术基础上，本发明首次提出网式除尘技术，同一设备可以多次使用，减少了人力物力的消耗，该新技术能实现对灰尘更彻底的收集、成本更低、环保效益更显著，应用前景广阔。
附图说明
14.图1为本发明的结构示意图；
15.图2为本发明的立体结构示意图；
16.图3是本发明的支架结构示意图；
17.图4是本发明的支架主体结构示意图；
18.图5是本发明的伞式网架开合机构局部结构示意图；
19.图6是本发明的伞式网架开合机构展开结构示意图；
20.图7是本发明的伞式网架开合机构闭合结构示意图；
21.图8是本发明的伞式网架开合机构结构示意图。
具体实施方式
22.结合附图说明本发明的具体技术方案。
23.如图1、图2所示，高山峡谷区明挖爆生粉尘智能收纳装置，包括支架1、索道2、卷扬机3、缆车4、卷扬机缆绳5、伞式网架开合机构6、轨道7。
24.支架1安装在在河谷边坡山体上的轨道7上；索道2两端分别安装在支架1上，缆车4安装在索道2上，缆车4上设有卷扬机3，卷扬机3的卷扬机缆绳5连接伞式网架开合机构6；
25.如图3、图4所示，支架1包括支架主体9，支架主体9包括支架座16、减速箱10、电动机11，减速箱10的传动轴15通过法兰轴承13安装在支架座16上，固定环14和带轮12在传动轴15的两边进行轴向固定；减速箱10通过带轮12和皮带与电动机11传动连接，减速箱10和缆车4连接，电动机11用于驱动缆车4；
26.如图5、图6、图7和图8所示，伞式网架开合机构6包括上连接盘20、下连接盘21；
27.上连接盘20周边连接多个第一万向节191，每个第一万向节191分别连接一根轻型钢管23的端部；上连接盘20中心孔套在丝杠18顶部；
28.下连接盘21中心设有螺母17，螺母17与丝杠18螺纹相连；下连接盘21周边设有多个第二万向节192，每个第二万向节192通过铰链24与一根碳管22端部铰接，碳管22另一端铰接在轻型钢管23上；
29.除尘网25中心固定在上连接盘20周边上，并且除尘网25张在轻型钢管23外，形成可以张合的伞结构；
30.除尘网25下部的周围设有多个配重26。
31.各个部件的功能说明：
32.支架1用于支撑缆绳，稳定缆车4运输；
33.索道2用于缆车4的运输，提供伞式网架开合机构6横向移动路线；
34.卷扬机3用于控制伞式网架开合机构6的稳定下降；
35.缆车4用于卷扬机3的运输，控制伞式网架开合机构6横向移动的位置；
36.卷扬机缆绳5用于控制伞式网架开合机构6升降；
37.伞式网架开合机构6设置在爆破台阶8上方用于阻断粉尘扩散路径；
38.轨道7用于控制支架1的纵向移动
39.爆破台阶8为爆破地点位于山体台阶处；
40.支架主体9用于为索道2提供支撑；
41.减速箱10用于降速同时提高输出扭矩，使扭矩输出比例按电动机11输出乘减速比；
42.电动机11用于驱动缆车4。
43.带轮12用于传动；
44.法兰轴承13用于轴向定位；
45.固定环14用于轴向固定；
46.传动轴15用于动力的传递；
47.支架座16用于整体的支撑。
48.螺母17用于回转运动转化为直线运动；
49.丝杠18用于为螺母17提供运动路径；
50.第一万向节191、第二万向节192用于改变运动方向；
51.上连接盘20用于枢结架骨；
52.下连接盘21用于连接连接盘与伞骨并控制伞骨开合状态；
53.碳管22用于支撑伞骨；
54.轻型钢管23用于支撑除尘网25的形态；
55.铰链24用于连接伞骨与碳管22；
56.除尘网25用于吸收粉尘；
57.配重26用于稳定除尘网状态。
58.该高山峡谷区明挖爆生粉尘智能收纳装置的使用方法为：
59.1)了解爆破边坡处的岩质，确定爆破区域，了解周围居民区、施工厂房、电缆、水管、电线等其他建筑物的走向、建设特点、与爆破区域的相对距离。
60.2)汇总收集前期考察的现场条件，根据施工要求，确定爆破施工方案.；
61.3)测量当地的地面风速、白天太阳辐射、空气湿度，根据帕斯奎尔稳定度级别划分表确定大气稳定度。
62.4)根据爆破粉尘扩散现象，发现爆破粉尘的扩散具有烟团模型特点，而爆破粉尘扩散不仅是距离的函数，也是时间的函数。以爆破点为原点建立直角坐标系利用高斯扩散公式结合工程中的数据结构得到改进高斯模型：
[0063][0064]
式中:ρ(x，y，o)为下风向地面(x，y)坐标处的大气中粉尘浓度，mg
·
m－3；u
x
、uy、uz为当地爆破时x、y、z方向平均风速，m/s；t为粉尘团扩散时间，s；q为粉尘团的排放量，mg；σ
x
、σy、σz为x，y、z方向的扩散系数。
[0065]
试爆时，需测当地风速u、粉尘团扩散时间t、粉尘扩散边界x、y、z与粉尘排放量q。
[0066]
5)根据工程爆破经验，爆破粉尘量约为爆破量的0.001％-0.1％，根据高斯模型发现，水平方面，只有大约2％～8％的粉尘位于(2σ
x
,2σy),(2σ
x
,-2σy),(-2σ
x
,2σy),(-2σ
x
,-2σy)正方形之外，但为适配网架形状，以及考虑悬挂配重26时的平衡问题，除尘网25的形状需要为似圆形，为保障除尘效率，考虑，网覆盖在网架上的隆起部分，该除尘网25的直径需为2.8～3.3
[0067][0068]
6)除尘网25的与粉尘的接触需要在粉尘颗粒冲击阶段之后，蘑菇云形成初始阶段，只考虑铅垂方向上：
[0069][0070]
式中m为固体粉尘颗粒质量，d为粉尘颗粒直径，g为当地重力加速度，μd为摩擦系数。除尘网在释放时，应调节释放时间与释放速度使其与大颗粒粉尘不发生碰撞或减小发生的次数。
[0071]
7)根据以上数据寻找合适地点架设轨道7。为伞式网架开合机构6提供纵向移动路径。架设轨道地点的高度与爆破处的高度差需要大于蘑菇云最大高度；
[0072]
8)将支架1与轨道7连接，使其能够在轨道7上移动；
[0073]
9)将索道2与河谷两侧支架1连接。为伞式网架开合机构6提供横向移动路径；
[0074]
10)将缆车4安装在索道2上，将卷扬机3固定在缆车中，架设另一侧支架1；
[0075]
11)卷扬机缆绳5释放至爆破台阶8处，将伞式网架开合机构6连接在缆绳上，并将除尘网25覆盖在伞式网架开合机构6上，启动卷扬机3将伞式网架开合机构6升至最高处，并远程控制伞式网架开合机构6闭合；
[0076]
12)爆破前，通过移动支架1和缆车4，以确定除尘网25的释放位置，保持伞式网架开合机构6的闭合状态，使用下连接盘21位于丝杠18的下端，伞式网架开合机构6呈合伞状，也使除尘网25呈合伞结构，减小除尘网25与空气的接触面积，防止爆破产生飞石对除尘网25造成破坏；
[0077]
13)考虑到当地风速，当风速《4m/s时，在爆破后2～5s，通过丝杠18反转使下连接盘21上升，实现伞式网架开合机构6呈现张开的效果并启动卷扬机3控制除尘网25和伞式网架开合机构6的下放；当地风速》4m/s时，在爆破后1～3s内打开并控制除尘网25和伞式网架开合结构6下放；
[0078]
14)爆破结束后10～50min，向除尘网25上喷洒水雾，
[0079]
15)除尘网25完全湿润后，启动卷扬机3升起并通过丝杠18正转使下连接盘21下降，实现伞式网架开合机构6的闭合回收。