對于露天礦山生產(chǎn)來說,礦山生產(chǎn)過程中產(chǎn)生粉塵已經(jīng)成為影響環(huán)境、作業(yè)效率、運(yùn)輸安全和生產(chǎn)成本的重要控制因素。空氣中的粉塵惡化了采裝和運(yùn)輸作業(yè)條件,并且面臨著環(huán)保部門的嚴(yán)厲查處,所以防塵工作愈來愈顯得尤為重要。因此,防塵已經(jīng)成為礦山生產(chǎn)中一項十分重要的工作。本文分析露天礦山生產(chǎn)中粉塵污染產(chǎn)生的原因及治理對策。
粉塵污染源幾乎產(chǎn)生于露天采區(qū)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),如穿孔、爆破、鏟裝、運(yùn)輸、破碎、排土等。另外,采區(qū)內(nèi)的輔助車輛和采礦工程的施工(如斜坡道的施工、邊坡清理等)也會產(chǎn)生粉塵污染源,但比較而言,前者產(chǎn)生的污染程度要嚴(yán)重得多。
穿孔作業(yè)產(chǎn)塵
牙輪鉆機(jī)或二次破碎所使用的手持式、氣腿式或鑿巖機(jī)在工作面過程中,由于鉆頭對巖石的沖擊、擠壓以及切剝、摩擦,被碎成大小不一的顆粒煙塵,其中有一部分排出孔口后就形成粉塵。鑿巖產(chǎn)塵的特點(diǎn)是時間長而持續(xù),而且大量粒塵的直徑小于微米級,它是露天采區(qū)微細(xì)礦塵的主要來源之一。尤其是牙輪鉆機(jī)分布點(diǎn)廣且散,造成產(chǎn)塵點(diǎn)多而散,而接觸這類粉塵作業(yè)的人較多,接觸時間較長,對職工的危害性較大。
爆破作業(yè)產(chǎn)塵
爆破作業(yè)時,因礦巖受到藥包爆破的巨大壓力、高溫及應(yīng)力波作用而粉碎,位移后形成粉塵。其瞬時產(chǎn)塵量極大,產(chǎn)塵量與一次爆破的炮孔數(shù)目、炮孔參數(shù)、炸藥種類、礦巖性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造體傷害極大。
鏟裝作業(yè)產(chǎn)塵
首先電鏟挖掘礦巖時,沉落在礦巖表面上的和摩擦、碰撞產(chǎn)生的粉塵因受振動而揚(yáng)起形成二次揚(yáng)塵;其次鏟斗在向電動輪車卸下礦巖時,由于落差,會產(chǎn)生巨大粉塵。另外,電鏟在清掃爆堆時也會產(chǎn)生粉塵。
運(yùn)輸作業(yè)產(chǎn)塵
運(yùn)輸路面沉積的粉塵在受到電動輪汽車經(jīng)過時所產(chǎn)生的壓擠、振動和氣流的影響,無規(guī)則地運(yùn)動起來,造成二次揚(yáng)塵。同時從有關(guān)露天礦大氣質(zhì)量監(jiān)測表明,汽車運(yùn)輸?shù)V巖時,路面行車揚(yáng)塵是露天礦采區(qū)最大的粉塵污染源,占采區(qū)總產(chǎn)塵量的70%~90%。
排土場排土作業(yè)產(chǎn)塵
排土場因電動輪汽車在卸巖時巖石的碰撞、摩擦而產(chǎn)塵。特別是采礦場采區(qū)高段排土的排土場,其落差較大,且排放量又大,所形成的二次揚(yáng)塵量很大,對周邊環(huán)境污染嚴(yán)重。
邊坡清理、道路修筑、工作面平整的二次揚(yáng)塵
這些部位的粉塵受到振動和氣流作用時,飛散到空氣產(chǎn)生二次揚(yáng)塵。
破碎作業(yè)產(chǎn)塵
破碎機(jī)工作時,礦石被擠壓撞擊,使礦石間隙中的空氣猛烈擠壓出來。當(dāng)這些氣流向外高速運(yùn)動時,由于氣流和粉塵的剪切壓縮作用,帶動粉塵一起通過加料口向外排出。
篩分作業(yè)揚(yáng)塵
在篩分過程中,由于物料隨振動篩作垂直于篩面的方向快速振動產(chǎn)生揚(yáng)塵。
皮帶運(yùn)輸作業(yè)揚(yáng)塵
礦石篩分后,經(jīng)溜槽排到下部的皮帶運(yùn)輸機(jī)上。由于之間有一落差,粉塵流與周圍空氣產(chǎn)生剪切作用,空氣被卷進(jìn)物料中,相互的卷吸作用瞬間在卸料口揚(yáng)起粉塵,并向四周飛揚(yáng)。
粉塵污染治理對策
從采區(qū)粉塵源的產(chǎn)生原因情況來看,各道工序都會產(chǎn)生粉塵污染,只是產(chǎn)生的強(qiáng)度不同。要分清主次,抓住重點(diǎn),對這些產(chǎn)塵部位進(jìn)行綜合治理,粉塵污染才能得到有效的控制。
塵源的封閉
采取密封措施,嚴(yán)格封閉產(chǎn)塵部位和產(chǎn)塵設(shè)備,使粉塵封閉在一定的空間內(nèi)。如牙輪鉆機(jī)的鑿巖平臺設(shè)置孔口積塵罩,使得產(chǎn)塵部位全部密封,就地控制粉塵。
濕式作業(yè)
增加礦巖和工作面、道路濕度,防止粉塵飛揚(yáng),降低空氣中含塵量。這是在旱季防塵采取的主要手段。
穿孔作業(yè)防塵
牙輪鉆機(jī)穿孔。利用設(shè)于鉆機(jī)上的水泵向氣壓管路中送入一定量的水,水與氣形成風(fēng)水混合物,沿鉆桿中心送到孔底,在鉆進(jìn)過程和排渣過程中濕潤粉塵,形成潮濕粉團(tuán)或泥漿,然后排至密封罩內(nèi)。
爆破作業(yè)防塵
在爆破前可向預(yù)爆區(qū)灑水。水不僅能濕潤礦巖表面和粉塵,還可通過裂隙滲透到礦體內(nèi)部,起到很好的防塵效果。
鏟裝作業(yè)防塵
(1)預(yù)先濕潤爆堆。裝載硬巖,采用水槍沖洗;挖掘軟而容易起塵的巖土?xí)r,采用灑水器噴灑。
(2)裝載時噴霧灑水。在電鏟上設(shè)水箱及扇風(fēng)機(jī),使之形成風(fēng)水混合噴霧,并使之隨鏟裝和卸裝作業(yè)移動,直接噴向塵源,以取得良好降塵效果。
運(yùn)輸?shù)缆贩缐m
(1)灑水車噴灑。路面行車揚(yáng)塵是采區(qū)最大的粉塵污染源,搞好路面防塵是粉塵污染治理最重要的手段。旱季時,在主要的運(yùn)輸線上鋪設(shè)適當(dāng)規(guī)格的路料,定期用灑水車向路面灑水,實(shí)行坡道間斷灑水或霧狀灑水,使干線粉塵合格率達(dá)到安全技術(shù)要求。
(2)管路加壓噴灑。隨著采區(qū)凹陷開采固定坑線越來越長,采區(qū)防塵工作難度加大,尤其在夏季,用電動輪灑水車噴灑抑塵,難于滿足安全防塵工作需要,面對這種局面,通過在采區(qū)部分有條件的固定坑線采用管路噴灑水,以緩解電動輪灑水壓力,達(dá)到提高抑塵效果。
破碎篩分粉塵治理
設(shè)置噴霧降塵裝置。在破碎作業(yè)中,物料表面含濕度是減少粉塵逸散的重要因素。在破碎機(jī)各料口設(shè)置噴霧降塵裝置能起到有力的抑塵作用。若單純采用噴水降塵,水量過大,出現(xiàn)料口阻塞;水量過小,又達(dá)不到抑塵效果,采用化學(xué)潤濕劑即可保持物料表面一定的含濕度又可減少用水量(前后用水量比為4:1)。將化學(xué)潤濕劑按1:20000比例和水混合,用高壓氣體將混合液通過噴霧咀充分霧化,均勻噴灑在物料上,使物料潤濕,增大表面含濕度。
皮帶運(yùn)輸揚(yáng)塵的治理
在各轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)合理設(shè)置噴霧降塵裝置,采用轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)密封噴霧抑塵,可以達(dá)到有效的降低崗位粉塵濃度的治理效果。各轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)皮帶頭、尾密封3~5m,罩內(nèi)均勻設(shè)置噴霧咀,利用高壓氣體將水通過噴霧咀霧化成30~60um左右的霧滴,靠凝結(jié)、碰撞捕集罩內(nèi)空氣中的揚(yáng)塵。為避免皮帶與帶輪之間打滑,在水中加入化學(xué)潤濕劑,減少用水量。破碎系統(tǒng)采用濕式作業(yè)及濕式除塵可使崗位粉塵濃度下降70%~80%,外排粉塵濃度降至100mg/m3以下。
二次揚(yáng)塵的處理
向粉塵二次飛揚(yáng)點(diǎn)(如工作面、整修邊坡、排土場等)灑水或氯化鈉溶液,或在揚(yáng)塵物料表面噴灑覆蓋劑。覆蓋劑和廢石間具有黏結(jié)力,它們互相滲透擴(kuò)散。在化學(xué)作用和物理吸附作用下,廢石表面形成薄層硬殼,以防風(fēng)吹日曬而揚(yáng)塵。
實(shí)行技術(shù)改造
(1)采用合理的炮孔網(wǎng)和空氣間隙裝藥結(jié)構(gòu),減少粉塵產(chǎn)生量。
(2)水封爆破。將水袋放置在炮孔外部表面,利用輔助起爆藥包,與爆破同時將水袋破碎,使水分散成細(xì)水滴,并與產(chǎn)生的粉塵接觸濕潤,以達(dá)到降塵效果。
(3)向水中加入氯化鈉,灑水效果和作用時間也將大大增加。
加強(qiáng)現(xiàn)場管理
(1)防塵工作是采礦場的一項重要工作,各有關(guān)部門在布置、檢查、評比生產(chǎn)工作的同時,把防塵工作也應(yīng)放在相等的地位。
(2)各相關(guān)部門實(shí)行防塵目標(biāo)管理。對每月的各個工序的防塵制定相應(yīng)的目標(biāo),然后月底進(jìn)行總結(jié),改善防塵措施,加強(qiáng)現(xiàn)場防塵管理。