[發明專利]一種適用于隧洞爆破的快速除塵裝置及方法

在審

• 申請號: 202210410356.7
• 申請日: 2022-04-19
• 公開（公告）號: CN114810189A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 羅憶;范然;陶宇航;李新平;郭運華;劉婷婷;黃俊紅;沙劍鳴;劉鑫
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學;武漢理工大學三亞科教創新園
• 主分類號: E21F5/02
• 分類號: E21F5/02
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 劉琳

1.一種適用于隧洞爆破的快速除塵裝置，其特征在于：包括設置于炮孔(6)中的容器本體(1)，所述容器本體(1)為上方開口底部封閉的圓柱體容器，所述容器本體(1)的內腔的中部設置有水合肼(2)，所述水合肼(2)的上下兩側均等設置有過氧化氫(3)，所述水合肼(2)與過氧化氫(3)分別通過塑料材質的溶液袋體包裹、且兩者之間通過碎石填充料(4)分隔。

2.根據權利要求1所述的適用于隧洞爆破的快速除塵裝置，其特征在于：所述容器本體(1)設置于炮孔(6)底部，頂部通過水袋(7)與炮孔(6)中的雷管(8)和炸藥(9)分隔。

3.根據權利要求1所述的適用于隧洞爆破的快速除塵裝置，其特征在于：所述容器本體(1)的外側表面包裹鐵皮(5)，所述鐵皮(5)與炮孔(6)內壁接觸。

4.根據權利要求1所述的適用于隧洞爆破的快速除塵裝置，其特征在于：所述水合肼(2)與過氧化氫(3)的質量比為25：34。

5.根據權利要求1所述的適用于隧洞爆破的快速除塵裝置，其特征在于：所述容器本體(1)的長度為30～50cm。

6.一種適用于隧洞爆破的快速除塵方法，所述方法基于權利要求1～5中任一項所述的一種適用于隧洞爆破的快速除塵裝置實現，其特征在于：所述方法包括如下步驟：

1)根據隧洞斷面開挖參數確定過氧化氫和水合肼所需質量；

2)根據炮孔(6)布置，對炮眼打孔；

3)將所述適用于隧洞爆破的快速除塵裝置置于各炮孔底部，在所述適用于隧洞爆破的快速除塵裝置的上方依次放入水袋(7)、雷管(8)、炸藥(9)和炮泥(10)；

4)依照爆破工序，先爆破掏槽眼，其次輔助眼，最后周邊眼，以保證爆破效果，周邊眼爆炸形成水霧，進行加速除塵。

7.根據權利要求6所述的一種適用于隧洞爆破的快速除塵方法，其特征在于：所述步驟1)中根據隧洞斷面開挖參數確定過氧化氫和水合肼所需含量的方法為：計算單個炮孔(6)內反應需要產生的水的體積再根據計算需要水合肼(4)、過氧化氫(5)的質量。

8.根據權利要求7所述的一種適用于隧洞爆破的快速除塵方法，其特征在于：所述單個炮孔(6)內反應需要產生的水的體積的計算方法為：

式中，為單個炮孔內反應需要產生的水的體積，η為爆破后單位體積內粉塵的含量，為單次爆破開挖掘進深度，s_i為單次爆破開挖斷面面積，為安裝適用于隧洞爆破的快速除塵裝置的炮孔數，λ為炮孔裝藥不耦合系數，Γ_c為反應產生的水分子依靠慣性捕捉粉塵粒子的修正系數。

9.根據權利要求7所述的一種適用于隧洞爆破的快速除塵方法，其特征在于：所述單個炮孔(6)內反應需要產生的水的體積與水合肼(4)、過氧化氫(5)的質量關系為：

式中，分別表示水合肼、過氧化氫的質量。

10.根據權利要求6所述的一種適用于隧洞爆破的快速除塵方法，其特征在于：所述步驟2)中對炮眼打孔時炮眼打孔的深度滿足：炮眼打孔的深度＝常規炮眼深度+適用于隧洞爆破的快速除塵裝置長度。