一种超前水平钻除尘降噪装置及操作方法与流程

本发明属于隧道施工，具体涉及一种超前水平钻除尘降噪装置及操作方法。

背景技术：

1、我国近年来隧道工程增多，地质条件愈发复杂，超前水平钻在如何直观、准确的了解隧道掌子面前方不良地质情况问题方面作用显著，应用范围更加广泛。

2、在钻孔过程中，会产生大量的废屑杂质，在钻头进行高速旋转的过程中会使废屑灰尘四处飞溅，不仅影响工人的工作视线，同时污染环境，灰尘吸入人体肺部，具有很大的安全隐患，不能很好的满足人们的使用需求。

3、现有的水平钻孔工作过程中，钻杆与岩壁摩擦、震动产生噪音，对现场人员产生极大的身心困扰，长期的噪音污染，会对工作人员的听力产生一定危害。

4、相较于一般垂直钻孔开阔的作业环境，超前水平钻孔钻进过程往往在隧道掌子面上进行，深入地下空间，空气难以流通，噪声也更难发散，对相关人员造成的影响更加严重。

5、随着社会发展，施工过程中的安全管控问题已然成为人们关注的焦点，在煤炭矿井行业中也出现了一些通风除尘、雾化补尘的装置手段，但在超前水平钻孔中尚缺乏有效除尘降噪措施的应用，现场工作人员往往在缺乏保护措施的条件下持续性工作，给身心健康造成了很大的危害。

6、现有的钻机除尘系统主要采用的就是前置集成式的除尘系统，通过空气驱动装置形成的负压吸风效果，将带有粉尘的气体一同吸进除尘箱，并将出气口的一端伸入带有液体的舱室起到除尘的目的，需要耗费大量电力或者占有过大空间，给现场操作带来不便。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中的技术问题，本发明提供了一种超前水平钻除尘降噪装及操作方法，通过供水、通风，结合装置本身的封闭性来实现空气循环从而达到降尘目的，节省了大量的能源，同时经历孔内除尘、罩壳捕尘和滤网吸尘三道工序，能够全方位、高效完成除尘作业，解决了上述技术问题。

2、一种超前水平钻除尘降噪装置，包括钻机组件、钻杆组件和除尘降噪装置，钻机组件包括底座、导向支架、滑轨和钻机，钻机端头连接有钻杆接头，并通过软管与集合器连接，通过钻杆接头连接钻杆，二者位于同一水平线上。

3、钻杆组件包括钻杆、喷射组件、钻头和钻杆接头，钻机组件和钻杆组件共同组成钻杆系统，钻杆为中空结构，中间嵌入喷射组件，末端连接钻头，钻杆、喷射组件和钻头内径相同，在钻杆末端和喷射组件上设置有钻杆通孔和喷射组件通孔。

4、消除尘降噪装置包括消音板、滤网、喷水口、隔音罩壳、支撑滚轮、橡胶垫层、蓄水池、水泵、集合器、和空气泵，消音板和滤网与滑轨、钻机进行嵌合，消音板和滤网连接隔音罩壳，并可以沿滑轨自由滑动，消音板上开设有消音孔洞，孔洞内填充有吸音材料，消音板靠近工作面的侧面设置有滤网，喷水口在隔音罩壳内间隔布置，通过软管与集合器连接，水和空气由喷水口通孔形成水雾，所述隔音罩壳通过出水口通向蓄水池。

5、上述的一种超前水平钻除尘降噪装置，所述隔音罩壳一侧通过消音板和滤网连接在钻机组件上，下部布置支撑滚轮，方便壳体沿钻杆方向移动并提供托举，另一侧由橡胶垫层与岩壁接触，隔音罩壳下方一侧设置有出水口和蓄水池。

6、上述的一种超前水平钻除尘降噪装置，所述隔音罩壳上设置开口，分出翻盖口，隔音罩壳和翻盖口通过铰链连接，嵌合缝隙设置密封胶条，翻盖口另一侧自由端设置搭扣。

7、上述的一种超前水平钻除尘降噪装置，所述隔音罩壳及相关组件组成的除尘降噪系统全方位包裹钻杆组件。

8、上述的一种超前水平钻除尘降噪装置，所述支撑滚轮可以任意方向转动，并带有伸缩杆调节高度。

9、上述的一种超前水平钻除尘降噪装置，所述集合器由水泵端口和空气泵端口通过软管连接水泵和空气泵，前者放置在蓄水池内，后者附着在隔音罩壳外侧，集合器上设置喷水口端口连接喷水口，设置钻杆街头端口连接钻杆接头。

10、一种超前水平钻除尘降噪装置的操作方法，该操作方法包含以下步骤：

11、s1：将超前水平钻机移动调整到目标点位，控制导向支架，保持合适的工作距离和状态；

12、s2：连接软管，保证设备运行通畅；

13、s3：对掌子面钻孔附近范围进行整平磨光；

14、s4：将隔音罩壳推出并压紧掌子面，控制支撑滚轮使隔音罩壳达到水平状态，打开空气泵通入空气检查密封性能；

15、s5：开启水泵和空气泵，确保喷水口以及钻杆通孔和喷射组件通孔正常工作喷出水雾；

16、s6：开启钻机开始钻进工作；

17、s7：根据钻进情况适时添加钻杆，停止钻机及相关装置，控制钻机退回滑轨组件，适当退回松动隔音罩壳添加钻杆，对齐连接推进隔音罩壳，调整支撑滚轮重新压紧，开启钻机及相关装置，开始钻进；

18、s8：停止钻进、取芯；

19、s9：关闭、撤除相关装置。

20、总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，可以达到以下有益效果：

21、1、本发明一种超前水平钻除尘降噪装置，仅通过传统钻机系统中现有的泵机供能来完成除尘工作，不需要空气动力装置来进行负压吸收，只通过供水、通风，结合装置本身的封闭性来实现空气循环从而达到降尘目的，节省了大量的能源，同时经历孔内除尘、罩壳捕尘和滤网吸尘三道工序，能够全方位、高效完成除尘作业；

22、2、本发明一种超前水平钻除尘降噪装置的操作方法，在进行钻孔的过程中所有粉尘岩屑最终都流向蓄水池和滤网，清理和更换方便，封闭的罩壳设计和消音板、滤网的设置既能有效降低噪音给工作人员带来的困扰，还能防止岩屑飞溅伤人。

技术特征：

1.一种超前水平钻除尘降噪装置，包括钻机组件、钻杆组件和除尘降噪装置，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的一种超前水平钻除尘降噪装置，其特征在于，所述隔音罩壳(8)一侧通过消音板(5)和滤网(6)连接在钻机组件上，下部布置支撑滚轮(9)，方便壳体沿钻杆方向移动并提供托举，另一侧由橡胶垫层(11)与岩壁接触，隔音罩壳(8)下方一侧设置有出水口(10)和蓄水池(12)。

3.根据权利要求1所述的一种超前水平钻除尘降噪装置，其特征在于，所述隔音罩壳(8)及相关组件组成的除尘降噪系统全方位包裹钻杆组件。

4.根据权利要求1所述的一种超前水平钻除尘降噪装置，其特征在于，所述隔音罩壳(8)上设置开口，分出翻盖口(81)，隔音罩壳(8)和翻盖口(81)通过铰链(83)连接，嵌合缝隙设置密封胶条，所述翻盖口(81)另一侧自由端设置搭扣(82)。

5.根据权利要求1所述的一种超前水平钻除尘降噪装置，其特征在于，所述支撑滚轮(9)可以任意方向转动，并带有伸缩杆调节高度。

6.根据权利要求1所述的一种超前水平钻除尘降噪装置，其特征在于，所述集合器(14)由水泵端口(141)和空气泵端口(142)通过软管连接水泵(13)和空气泵(15)，前者放置在蓄水池(12)内，后者附着在隔音罩壳(8)外侧，集合器(14)上设置喷水口端口(143)连接喷水口(7)，设置钻杆街头端口(144)连接钻杆接头(19)。

7.一种超前水平钻除尘降噪装置的操作方法，其特征在于，该操作方法包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种超前水平钻除尘降噪装置，装置由钻机系统和除尘降噪组件两部分组成，其钻机系统由钻机组件和钻杆组件组成，除尘降噪组件由橡胶垫层、消音版、滤网、隔音玻璃、雾化喷头、泵机和蓄水池构成，该装置通过自身结构实现超前水平钻孔过程中多重除尘功能，不需要负压吸风装置收集粉尘，不同于现有钻孔集尘装置的复杂性，且接换较为便利。此外，套筒式外观设计既能有效防止粉尘污染对施工人员的危害，也能有利于消减噪音，近封闭结构还能有效防止现场钻孔过程中岩屑飞溅伤人，透明隔音玻璃罩壳设计不影响施工人员对钻进速度、方向和涌水量的观测该方法。

技术研发人员：谢笠,谭飞,孙厚强,李陈,王洋,吴海军,绳金龙,邵领将,胡兵
受保护的技术使用者：中建三局基础设施建设投资有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23