露天礦開采過程中粉塵污染防治措施

露天礦開采過程中粉塵污染防治措施摘要：露天礦在開采過程中會產(chǎn)生大量的粉塵，而且隨著開采深度的不斷加深，粉塵會在坑里大量堆積，不僅污染大氣環(huán)境，而且還嚴重威脅著員工的身體健康。因此在露天礦開采過程中采取有效的粉塵防治措施是每個露天礦開采企業(yè)必須面對的難點和重點。關鍵詞：露天礦、粉塵、防治措施對露在地表或者埋藏不深的礦床進行開采并將其運輸?shù)降V物加工地點或使用地點的過程為露天礦開采。露天礦相比地下礦開采在生產(chǎn)規(guī)模方面具有很大的優(yōu)勢，因此，露天礦在世界固態(tài)礦產(chǎn)開采中占主導地位［1］。露天礦開采一般都遵循"自上而下、采剝并舉〃的原則，采場內(nèi)逐漸形成一個像渦旋狀的深坑，坑內(nèi)風速急劇降低，通風不暢，在采場內(nèi)形成逆溫，使粉塵難以外逸，坑內(nèi)污染嚴重，空氣質量惡化［2］。因此，采取有效的露天礦粉塵污染防治措施對人體健康和保護大氣環(huán)境有著重要意義。露天礦開采過程中產(chǎn)生粉塵的源頭確定露天礦開采過程中產(chǎn)生粉塵的源頭有：鉆孔、爆破、破碎、鏟裝、運輸和堆場。1.1鉆孔露天采場在開采時采用的潛孔鉆機一般分為輕型、中型和重型三種，根據(jù)采場規(guī)模的大小采用合適的鉆機，某露天礦開采采用的為?165潛孔鉆機，其工作原理是鉆桿帶動風動風動沖擊器和鉆頭一起旋轉，利用風動沖擊器的活塞沖擊鉆頭破碎礦巖，打孔過程中，由于機械和巖石之間的沖擊，高壓風吹動巖粉，會產(chǎn)生一定量的粉塵。1.2爆破爆破作業(yè)是指將炸藥填充在鉆孔內(nèi)，然后放入起爆具和炸藥引爆，產(chǎn)生巨大能量的過程。露天采礦常用的炸藥有硝銨類和銨油類。炸藥起爆后形成的高溫、高壓氣體瞬間膨脹產(chǎn)生巨大的爆炸力，對爆孔壁及其作用半徑內(nèi)礦巖瞬間實施以壓力和剪切力，巖石因受力而被壓碎、破碎將巖石粉碎，受力越大的巖石，被粉化的程度越高，同時，爆破后，巖塊在位移的過程中由于相互撞擊也會增加巖塊的粉化程度，被粉化的粉塵會隨著爆炸產(chǎn)生的氣浪而充滿整個采礦區(qū)。1.3破碎破碎作業(yè)是指將爆破后的大塊巖體變小化，爆破形成的爆堆中會參有大塊巖體，大塊巖體不論是在裝車運輸過程中還是在后期破碎站進行破碎過程中，都會產(chǎn)生不利影響，因此大塊巖體需要先破碎，然后再進行運輸。露天礦開采過程總常用的破碎工具為破碎機，破碎機利用巨大的沖擊力對大塊巖體進行破碎，此過程將產(chǎn)生大量的粉塵，提高礦區(qū)大氣中粉塵的濃度。1.4鏟裝露天礦鏟裝作業(yè)一般用的機械設備為挖機及電鏟，在挖礦和卸礦過程中，由于鏟斗與巖體、巖體與巖體之間相互擠壓、碰撞，會使礦體的表面和棱角被粉化，形成一定量的粉塵，卸礦過程中，大量礦粉會在氣流的作用下散入周圍大氣環(huán)境。1.5運輸?shù)V山道路一般是由砂、石、土鋪設而成的泥結石道路，當車輛通過時，道路表面的浮塵被輪胎帶起產(chǎn)生揚塵。揚塵大小受風速、巖石的性質、汽車行駛速度、載重量以及行車密度等多方面影響。1.6堆場露天礦在開采過程中，會存在相當量的廢土和廢渣，其通過車輛運輸至排土場，在卸車的過程中，粉塵及揚土會在大氣氣流作用下散入大氣。露天礦粉塵防治措施2.1鉆孔作業(yè)粉塵防治鉆機工作產(chǎn)生的粉塵，有濕式除塵和干式除塵，目前多采用的是濕式和干式結合的辦法達到除塵的效果。某露天礦采用的是濕式除塵，鉆孔的同時通過向鉆桿上注水，從源頭上使粉塵得到有效控制。2.2爆破作業(yè)粉塵防治實測資料表明，爆破粉塵產(chǎn)生量一般為礦巖總爆破量的0.0011%［2］，影響爆破粉塵產(chǎn)生量的因素有炸藥量、礦體松散度、爆破方法、炸藥猛度等。國內(nèi)一些礦山業(yè)采用水封爆破來進行降塵，將水裝入塑料袋填在炮孔中封堵炸藥，利用爆炸時產(chǎn)生的水霧來捕捉產(chǎn)生的粉塵，證明可降低1~5^m的粉塵50%~70%［3］，在德國采石場，淺眼鑿巖時使用的特制塑料堵塞物填塞炮孔，能捕捉爆破產(chǎn)生粉塵的60%~70%［4］。國外有些礦山還使用了各種自行通風灑水裝置進行爆破后除塵，這種裝置每小時能將3~3.5m3的水噴成水霧，從而降低空氣中的粉塵。某露天礦山采取灑水噴淋的方法降塵，作業(yè)前，用灑水車在爆破區(qū)域大量灑水，使水浸入礦層，能起到很好的降塵效果。爆破結束后對爆破區(qū)域進行二次噴淋降塵。2.3破碎作業(yè)粉塵防治爆破后的爆堆中塊體有大有小，為了裝車方便和減小破碎工藝壓力，要對大塊礦巖進行破碎。破碎過程中，由于破碎機和巖體之間的相互撞擊，會產(chǎn)生大量粉塵。為有效控制粉塵的產(chǎn)生量，某露天礦在錘擊作業(yè)之前先對爆堆進行灑水浸濕，之后再通過破碎機破碎。2.4鏟裝作業(yè)粉塵防治鏟裝作業(yè)降塵方式多為濕式除塵，如預先濕潤爆堆、水槍沖洗硬巖、灑水器噴灑軟巖土、裝載時噴霧灑水等。有文獻提出超聲霧化除塵，在局部密閉產(chǎn)塵點中，安裝利用壓縮空氣驅動的超聲波霧化器，激發(fā)高度密集的亞微米級霧，霧迅速捕集凝聚微細粉塵，使粉塵特別是呼吸性粉塵很快沉降到產(chǎn)沉點，實現(xiàn)就地抑沉［5］。破碎后的碎石要經(jīng)裝載機裝入車輛進行運輸，在裝載的過程中，礦石之間的擠壓和卸礦都會產(chǎn)生大量的粉塵。某露天礦山在裝車之前先對爆堆進行灑水，待爆堆浸濕以后再進行裝載作業(yè)，這樣就有效地較少了粉塵的產(chǎn)生量。2.5運輸作業(yè)粉塵防治車輛在行駛過程中，朝向地面的排氣管會吹起大量灰塵，車廂表面的粉塵也會隨著風起污染大氣環(huán)境。中南大學吳超［6］開發(fā)了應用渣油-水乳化液于露天礦汽車運輸?shù)缆繁砻鎿P塵防治的制備工藝和現(xiàn)場應用技術，王坪龍、吳超［7］提出利用具有優(yōu)良重復吸水、保水性能的聚丙烯酸鈉溶膠作為路面噴灑抑制劑，在其有效期內(nèi)，重復灑水能夠提高路面對的保水率，從而降低用水量和人力勞動量。某露天礦山針對此污染問題，采取多種措施降塵。一是：對車輛進行改造，排氣管改為側向排氣，禁止對地直吹；二是：車廂上面加裝自動防塵棚裝置，當車廂裝滿后，將礦石進行覆蓋；三是：根據(jù)現(xiàn)場路面干濕程度對路面進行灑水降塵；四是:為了提高灑水降塵效果，在采場架設噴淋管路，進行全面灑水，大大提高了工作效率；五是：在采場出口設置自動洗車裝置，對出入采場的車輛進行沖洗，避免車身上的灰塵隨風污染大氣。通過一系列的降塵措施，粉塵的產(chǎn)生量明顯得到控制。2.6堆場粉塵防治排土場也是粉塵產(chǎn)生的主要源頭，尤其是在天氣干燥，容易起風季節(jié)，粉塵污染比較嚴重。某露天礦山針對此污染環(huán)節(jié)，在堆場裝置多臺霧炮機，在干燥多風季節(jié)，根據(jù)天氣變化，及時通過霧炮機進行灑水降塵。某露天礦山為了提升礦區(qū)整體的美化程度，投入大量資金于各個工程，除了采取一系列的防塵措施之外，對廠區(qū)附近破損路面逐一進行修復，無法修復的路面重新敷設。對于近幾年不涉及生產(chǎn)的高大邊坡進行綠化，生活區(qū)裸露的黃色地面也種上花花草草，綠化程度越來越高，廠區(qū)環(huán)境越來越好?？偨Y人類社會的發(fā)展與能源的開采利用是密不可分的，露天礦山開采企業(yè)作業(yè)過程中粉塵的產(chǎn)生量相對來說比較大。粉塵防治是一項綜合性工作，污染環(huán)節(jié)多，粉塵控制難度較大，要想取得良好的效果，必須從多方面入手，并且在生產(chǎn)過程中，企業(yè)要根據(jù)自身的特點不斷總結，積極創(chuàng)新，采取最有效的方法拉來抑制粉塵的產(chǎn)生。某露天礦山企業(yè)根據(jù)粉塵的產(chǎn)生源采取多種措施，不僅使粉塵產(chǎn)生量得到有效控制，而且也改善了周圍的大氣環(huán)境。參考文獻孫麗，寶文宏.露天礦開采過程中粉塵污染控制[J].包鋼科技，2012,38(5)：80-82.楊玉新.深凹露天礦粉塵污染及擴散規(guī)律分析[J].礦業(yè)工程，2003,1(5):48-51.王安智.露天礦山粉塵污染與治理[J].中國鋁業(yè)，1998，22(4)：61-63.張震宇.露天采礦場粉塵污染及其防