一种新型三区段喷雾系统及降尘性能研究

作者：刘宁; 陈坤; 马文荣; 苏杰

来源：隧道建设 (中英文), 2021, 1-12.

• 隧道
• 粉尘
• 三区段喷雾系统
• CFD模拟
• 现场量测

为解决隧道爆破粉尘排除难和粉尘质量浓度超标的问题，设计了新型三区段喷雾系统并对其相关参数开展研究；基于自行搭建的喷雾降尘实验平台，分析隧道爆破粉尘样本粒径特征与喷嘴适用性；利用CFD软件对喷嘴不同布置方式与入射角度进行数值模拟，分析雾滴场中浓度、速度和粒径等特征的变化规律；通过现场应用测试新型喷雾系统降尘性能。研究结果表明：隧道沿程粉尘峰值体积频率向小粒径方向移动，且峰值体积频率不断增大；直径1.9 mm的广角型实心锥形喷嘴对近掌子面处的粉尘抑尘效果更佳，1.2 mm的精细型实心锥形喷嘴适用于小粒径粉尘除尘；随着入射角度的增加，雾滴直接入射区域内浓度超过1 g/m3的面积先增加后减小；喷嘴置于顶部、侧部和底部时，最佳入射角度分别为60°、60°和45°；现场应用表明各测点位置呼吸尘和全尘降尘效率均高于75％，与原有控尘措施相比，三区段喷雾系统平均降尘率提高了42.71％，能有效改善洞内施工人员作业环境和阻止隧道内粉尘向外扩散。

• 单位
  土木工程学院; 贵州大学