露天矿开采过程中粉尘污染防治措施

露天矿开采过程中粉尘污染防治措施摘要：露天矿在开采过程中会产生大量的粉尘，而且随着开采深度的不断加深，粉尘会在坑里大量堆积，不仅污染大气环境，而且还严重威胁着员工的身体健康。因此在露天矿开采过程中采取有效的粉尘防治措施是每个露天矿开采企业必须面对的难点和重点。关键词：露天矿、粉尘、防治措施对露在地表或者埋藏不深的矿床进行开采并将其运输到矿物加工地点或使用地点的过程为露天矿开采。露天矿相比地下矿开采在生产规模方面具有很大的优势，因此，露天矿在世界固态矿产开采中占主导地位［1］。露天矿开采一般都遵循"自上而下、采剥并举〃的原则，采场内逐渐形成一个像涡旋状的深坑，坑内风速急剧降低，通风不畅，在采场内形成逆温，使粉尘难以外逸，坑内污染严重，空气质量恶化［2］。因此，采取有效的露天矿粉尘污染防治措施对人体健康和保护大气环境有着重要意义。露天矿开采过程中产生粉尘的源头确定露天矿开采过程中产生粉尘的源头有：钻孔、爆破、破碎、铲装、运输和堆场。1.1钻孔露天采场在开采时采用的潜孔钻机一般分为轻型、中型和重型三种，根据采场规模的大小采用合适的钻机，某露天矿开采采用的为?165潜孔钻机，其工作原理是钻杆带动风动风动冲击器和钻头一起旋转，利用风动冲击器的活塞冲击钻头破碎矿岩，打孔过程中，由于机械和岩石之间的冲击，高压风吹动岩粉，会产生一定量的粉尘。1.2爆破爆破作业是指将炸药填充在钻孔内，然后放入起爆具和炸药引爆，产生巨大能量的过程。露天采矿常用的炸药有硝铵类和铵油类。炸药起爆后形成的高温、高压气体瞬间膨胀产生巨大的爆炸力，对爆孔壁及其作用半径内矿岩瞬间实施以压力和剪切力，岩石因受力而被压碎、破碎将岩石粉碎，受力越大的岩石，被粉化的程度越高，同时，爆破后，岩块在位移的过程中由于相互撞击也会增加岩块的粉化程度，被粉化的粉尘会随着爆炸产生的气浪而充满整个采矿区。1.3破碎破碎作业是指将爆破后的大块岩体变小化，爆破形成的爆堆中会参有大块岩体，大块岩体不论是在装车运输过程中还是在后期破碎站进行破碎过程中，都会产生不利影响，因此大块岩体需要先破碎，然后再进行运输。露天矿开采过程总常用的破碎工具为破碎机，破碎机利用巨大的冲击力对大块岩体进行破碎，此过程将产生大量的粉尘，提高矿区大气中粉尘的浓度。1.4铲装露天矿铲装作业一般用的机械设备为挖机及电铲，在挖矿和卸矿过程中，由于铲斗与岩体、岩体与岩体之间相互挤压、碰撞，会使矿体的表面和棱角被粉化，形成一定量的粉尘，卸矿过程中，大量矿粉会在气流的作用下散入周围大气环境。1.5运输矿山道路一般是由砂、石、土铺设而成的泥结石道路，当车辆通过时，道路表面的浮尘被轮胎带起产生扬尘。扬尘大小受风速、岩石的性质、汽车行驶速度、载重量以及行车密度等多方面影响。1.6堆场露天矿在开采过程中，会存在相当量的废土和废渣，其通过车辆运输至排土场，在卸车的过程中，粉尘及扬土会在大气气流作用下散入大气。露天矿粉尘防治措施2.1钻孔作业粉尘防治钻机工作产生的粉尘，有湿式除尘和干式除尘，目前多采用的是湿式和干式结合的办法达到除尘的效果。某露天矿采用的是湿式除尘，钻孔的同时通过向钻杆上注水，从源头上使粉尘得到有效控制。2.2爆破作业粉尘防治实测资料表明，爆破粉尘产生量一般为矿岩总爆破量的0.0011%［2］，影响爆破粉尘产生量的因素有炸药量、矿体松散度、爆破方法、炸药猛度等。国内一些矿山业采用水封爆破来进行降尘，将水装入塑料袋填在炮孔中封堵炸药，利用爆炸时产生的水雾来捕捉产生的粉尘，证明可降低1~5^m的粉尘50%~70%［3］，在德国采石场，浅眼凿岩时使用的特制塑料堵塞物填塞炮孔，能捕捉爆破产生粉尘的60%~70%［4］。国外有些矿山还使用了各种自行通风洒水装置进行爆破后除尘，这种装置每小时能将3~3.5m3的水喷成水雾，从而降低空气中的粉尘。某露天矿山采取洒水喷淋的方法降尘，作业前，用洒水车在爆破区域大量洒水，使水浸入矿层，能起到很好的降尘效果。爆破结束后对爆破区域进行二次喷淋降尘。2.3破碎作业粉尘防治爆破后的爆堆中块体有大有小，为了装车方便和减小破碎工艺压力，要对大块矿岩进行破碎。破碎过程中，由于破碎机和岩体之间的相互撞击，会产生大量粉尘。为有效控制粉尘的产生量，某露天矿在锤击作业之前先对爆堆进行洒水浸湿，之后再通过破碎机破碎。2.4铲装作业粉尘防治铲装作业降尘方式多为湿式除尘，如预先湿润爆堆、水枪冲洗硬岩、洒水器喷洒软岩土、装载时喷雾洒水等。有文献提出超声雾化除尘，在局部密闭产尘点中，安装利用压缩空气驱动的超声波雾化器，激发高度密集的亚微米级雾，雾迅速捕集凝聚微细粉尘，使粉尘特别是呼吸性粉尘很快沉降到产沉点，实现就地抑沉［5］。破碎后的碎石要经装载机装入车辆进行运输，在装载的过程中，矿石之间的挤压和卸矿都会产生大量的粉尘。某露天矿山在装车之前先对爆堆进行洒水，待爆堆浸湿以后再进行装载作业，这样就有效地较少了粉尘的产生量。2.5运输作业粉尘防治车辆在行驶过程中，朝向地面的排气管会吹起大量灰尘，车厢表面的粉尘也会随着风起污染大气环境。中南大学吴超［6］开发了应用渣油-水乳化液于露天矿汽车运输道路表面扬尘防治的制备工艺和现场应用技术，王坪龙、吴超［7］提出利用具有优良重复吸水、保水性能的聚丙烯酸钠溶胶作为路面喷洒抑制剂，在其有效期内，重复洒水能够提高路面对的保水率，从而降低用水量和人力劳动量。某露天矿山针对此污染问题，采取多种措施降尘。一是：对车辆进行改造，排气管改为侧向排气，禁止对地直吹；二是：车厢上面加装自动防尘棚装置，当车厢装满后，将矿石进行覆盖；三是：根据现场路面干湿程度对路面进行洒水降尘；四是:为了提高洒水降尘效果，在采场架设喷淋管路，进行全面洒水，大大提高了工作效率；五是：在采场出口设置自动洗车装置，对出入采场的车辆进行冲洗，避免车身上的灰尘随风污染大气。通过一系列的降尘措施，粉尘的产生量明显得到控制。2.6堆场粉尘防治排土场也是粉尘产生的主要源头，尤其是在天气干燥，容易起风季节，粉尘污染比较严重。某露天矿山针对此污染环节，在堆场装置多台雾炮机，在干燥多风季节，根据天气变化，及时通过雾炮机进行洒水降尘。某露天矿山为了提升矿区整体的美化程度，投入大量资金于各个工程，除了采取一系列的防尘措施之外，对厂区附近破损路面逐一进行修复，无法修复的路面重新敷设。对于近几年不涉及生产的高大边坡进行绿化，生活区裸露的黄色地面也种上花花草草，绿化程度越来越高，厂区环境越来越好。总结人类社会的发展与能源的开采利用是密不可分的，露天矿山开采企业作业过程中粉尘的产生量相对来说比较大。粉尘防治是一项综合性工作，污染环节多，粉尘控制难度较大，要想取得良好的效果，必须从多方面入手，并且在生产过程中，企业要根据自身的特点不断总结，积极创新，采取最有效的方法拉来抑制粉尘的产生。某露天矿山企业根据粉尘的产生源采取多种措施，不仅使粉尘产生量得到有效控制，而且也改善了周围的大气环境。参考文献孙丽，宝文宏.露天矿开采过程中粉尘污染控制[J].包钢科技，2012,38(5)：80-82.杨玉新.深凹露天矿粉尘污染及扩散规律分析[J].矿业工程，2003,1(5):48-51.王安智.露天矿山粉尘污染与治理[J].中国铝业，1998，22(4)：61-63.张震宇.露天采矿场粉尘污染及其防