第二章 大气环境保护NEW

contentChap.1

IntroductionChap.2

矿山大气污染及其防治Chap.3

矿山水污染及其防治Chap.4

矿山噪声污染及其防治Chap.5

矿山土地复垦和资源综合利用Chap.6

矿井热害及其防治Chap.7

环境质量评价Conclusion*

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地球上的大气是自然环境的组成部分。人类一刻也离不开大气，没有大气就没有地球上的生命，就没有生机勃勃的世界。吸入空气的次数：2万多次/人·天，

体积：1万多立方米/人·天，

重量：15-20千克/人·天，≈每人每天所需食物的8-10倍。据统计，人与空气接触的肺泡表面积为50平方米，当空气污染后，各种有害物质很容易进入人体，产生各种疾病。Chap.2

矿山大气污染及其防治2.1大气结构、组成、污染物及来源

2.2矿山空气污染2.3矿山粉尘污染2.4矿井下污染2.5柴油机等设备尾气污染Chap.2

矿山大气污染及其防治2.1.1大气结构大气圈就是指包围着整个地球的空气层。其边界很难确定，但从流星和北极光的最高发光点推算，在离地球表面800km的高空还有少量空气存在。一般来说，大气圈的厚度为1000km。大气圈的总质量估计为5.2×1015吨，相当于地球质量（5.974×1021吨）的百万分之一。受地心引力作用，大气质量主要集中在下部：50％在离地面5km以下；75％在10km以下，90％在30km以下。对流层平流层中间层热层散逸层2.1.1大气结构对流层大气圈的最低一层，其平均厚度约为12km。是大气中最活跃的一层，存在着强烈的垂直对流作用，同时也存在着较大的水平运动。集中了占大气总质量75％的空气和几乎全部的水蒸气量，是天气变化最复杂的层次。气温随高度增加而降低，高度每增加l00m，气温约下降0.65℃。空气具有强烈的对流运动。对流层中气象条件复杂，既有形成污染物易于扩散的条件，又会出现污染物。此层大气对人类的影响最大，通常所指的大气污染就是对此层而言。平流层

对流层层顶之上12~55km处的大气为平流层。平流层内温度垂直分布的特点是大气温度随高度的增加而升高。太阳的紫外线辐射，造成了气温的增加。受地面辐射影响小，该层含臭氧。臭氧层可直接吸收太阳的紫外线辐射，造成了气温的增加。在平流层之上，距地面大约55km的地方温度达到了最高值，这就是平流层顶。该层大气只有水平方向的运动。在平流层中水汽和尘埃含量很少，没有对流层中那种云、雨等天气现象。平流层滑翔机商业客机平流层平流层水蒸气浓度下降为全球变暖减速！

美国国家海洋和大气管理局2010.1.28日公布的一项研究成果显示，在过去10年中，地球大气平流层水蒸气的浓度下降使全球变暖的速度有所放缓。水蒸气是温室气体的一种，可以吸收太阳光，将热量重新散发到地球大气中。卫星观测等数据显示，在上个世纪最后20年，地球大气平流层的水蒸气浓度先是逐渐增加，但从2000年至今，其浓度下降了约10%。测算显示，平流层下部水蒸气浓度下降很可能是促使全球平均气温走势“扁平化”的一个重要因素，这一动向促使过去10年间全球变暖的速度减缓了大约25%，而在1980年至2000年平流层水蒸气浓度增加期间，全球变暖正处于加速时期。平流层顶55~85km高处的大气。

层内以氮气和氧气为主，臭氧含量低，能被氮、氧等直接吸收的太阳短波辐射已经大部分被上层大气所吸收，故温度垂直递减率很大，在中间层顶，气温达到极低值，是大气中最冷的一层。中间层该层大气可发生垂直对流运动，对流运动强盛。该层水汽浓度很低，但由于对流运动的发展，在某些特定条件下仍能出现夜光云。大约距地球表面85至800km。气温随高度增加而增加。在300km高度时，气温可达1000℃以上，像铅、锌、锡、锑、镁、钙、铝、银等金属，在这里也会被熔化掉。原因：所有的波长小于0.175um的太阳紫外线辐射，都被暖层中的氮（N2）、氧（O2）和氧原子（O）气体吸收，在强烈的太阳紫外线和宇宙射线作用下，这些气体已处于高度电离状态，所以也把暖层称作“电离层”。其中80公里的D层，电离程度都较强烈。暖层电离层的存在，对反射无线电波具有重要意义。人们在远方之所以能收到无线电波的短波通讯信号，就是和此电离层有关。从800km高度以上的大气层，一直延伸到离地面22000公里高空。大气圈是逐渐过渡到行星际空间的。空气粒子运动很快，又离地心较远，地球引力作用小，故该层大气质点经常散逸至星际空间，故名为散逸层。这个高度可看做地球大气的上界。人造卫星、空间站、火箭等的运行空间。

散逸层2.1大气结构、组成、污染物及来源

2.2矿山空气污染2.3矿山粉尘污染2.4矿井下污染2.5柴油机等设备尾气污染Chap.2

矿山大气污染及其防治2.1.2大气的组成不定气体包括自然灾害和人为原因造成的大气污染物及有毒气体，后者是人类保护大气和防治大气污染的主要对象。可变气体的含量往往随各地季节、天气变化和人类活动的状况而变化的；大气是由多种气体和水蒸气组成的混合物，由恒定气体、可变气体和不定气体组成。恒定气体在地球上任何地方的体积分数几乎是不变的；空气成分恒

定

气

体可

变

气

体氮气氧

气稀有气体二氧化碳尘埃和其它气体水蒸气含量（%）78210.90.030.03～表1大气组成2.1大气结构、组成、污染物及来源

2.2矿山空气污染2.3矿山粉尘污染2.4矿井下污染2.5柴油机等设备尾气污染Chap.2

矿山大气污染及其防治按照国际标准化组织(1SO)作出的定义：2.1.3大气污染大气污染通常是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，达到了足够的浓度，呈现出足够的时间,并因此而危害了人体的舒适、健康或危害了环境的现象。

燃料燃烧工业生产过程

农业生产过程交通运输2.1.4大气污染物来源燃料燃烧

火力发电厂火力发电厂、钢铁厂等工矿企业的燃料燃烧，各种工业窑炉的燃料燃烧以及各种民用炉灶、取暖锅炉的燃料燃烧均向大气排放出大量污染物。燃烧排气中的污染物组分与能源消费结构有密切关系。

发达国家—石油—CO、SO2、氮氧化物和有机化合物我国—煤—颗粒物和SO2水泥厂工业生产过程化工厂、石油炼制厂、钢铁厂、焦化厂、水泥厂等各种类型的工业企业，在原材料制成成品的过程中，都会有大量的污染物排人大气中。这类污染物主要有粉尘、碳氢化合物、含硫化合物、含氮化合物以及卤素化合物等多种污染物。土法炼焦农业生产过程主要来自农药和化肥的使用。

交通运输车辆行驶产生的扬尘和排放的汽车尾气，轮船、机车燃料燃烧排放的烟尘。也是二次污染物的主要来源。新能源汽车

根据对烟尘、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳四种主要污染物的统计，我国大气污染物主要来源于燃料燃烧，其次是工业生产与交通运输，它们所占的比例分别为70％、20％和10％；燃料构成以燃煤为主，约占能源消费的75％。煤的燃烧为我国大气污染物的主要来源，同时也形成了我国煤烟型大气污染的特点。因此，控制煤烟型的大气污染，将是我国近期大气污染防治的主要任务。2.1.4大气污染物来源2.1大气结构、组成、污染物及来源

2.2矿山空气污染2.3矿山粉尘污染2.4矿井下污染2.5柴油机等设备尾气污染Chap.2

矿山大气污染及其防治2.2矿山空气污染2.2.1矿区污染物来源2.2.2矿区污染物分类2.2.3影响矿区大气污染浓度分布的因素2.2.4矿区大气环境污染标准2.2.5矿区空气污染造成的危害2.2.6有害气体处理的基本方法2.2.1矿区污染物来源冶炼厂对矿石的冶炼加工过程

生产1t铅，排烟量30000m3；电炉炼铜废气排放量4-6万m3/h。露天煤矿开采中煤的自燃。选矿厂：破碎研磨、干燥过程中产生的粉尘、尾矿坝的尾矿干粉、浮选车间的药剂气味。其他：露天开采的矿岩风化；采选冶的固体堆积物氧化、水解产生的有害气体；大爆破生成的有毒气体、粉尘；由矿井排出的废气。根据对三个金属露天矿的大气分析：

采场内大气中CO浓度为22.4-64.4毫克/米3，超标3倍；采场内大气中NO浓度为48毫克/米3，超标9-10倍.

大爆破时，空气中CO浓度高达600毫克/米3。采、选、冶+建材、化工、烧结、焦化、电厂等2.2.1矿区污染物来源2.2矿山空气污染2.2.1矿区污染物来源2.2.2矿区污染物分类2.2.3影响矿区大气污染浓度分布的因素2.2.4矿区大气环境污染标准2.2.5矿区空气污染造成的危害2.2.6有害气体处理的基本方法气态污染物2.2.2矿区空气污染物分类气溶胶污染物性质不同矿山在采矿、选矿、冶炼过程中产生的、在常温常压下呈气态的污染物，它们以分子状态分散在空气中，并向空间的各个方向扩散。含硫氧化物；含氮氧化物；含碳氧化物；碳氢化合物；卤素化合物；放射性气体。含硫氧化物主要为SO2和SO3，少量H2S。SO2是大气中分布广、影响大的污染物质，常用之作为大气污染的主要指标。全球2/3来自煤的燃烧。1t煤含硫量5-50kg。生产1t铅，排出0.3t硫；1t锌0.6t硫。我国有色冶炼厂烟气中SO2浓度在4%左右，高者达7%。进入烟气的总硫量约50万t/d。其中SO2含量大于3.5%的高浓度烟气含硫量达38.4万t/a，低浓度的含硫11.63万t/a。含硫氧化物与空气中其他污染物发生光化学反应，造成二次污染，如硫酸烟雾等。含氮氧化物主要为NO和NO2，少量N2O3、N2O5等。大部分来自矿物燃料的燃烧（汽车及内燃机所排尾气）、生产或使用硝酸的工厂排放的尾气、化肥厂、有色金属冶炼厂等。浓度高的氮氧化物呈棕黄色，“黄龙”。NO生成速度随燃烧温度升高而加大。（<300℃，很少产生，>1500℃时，显著增加）NO对人体无害，但当其转化为NO2时，具有腐蚀性和生理刺激作用。含碳氧化物主要指CO和CO2。大部分来自不完全燃烧。矿区：冶炼生产。

1t铝，排放CO2910-1000kg，CO180-400kg。

矿山爆破作业、汽油、柴油等内燃设备排放的尾气、煤和矿石的自燃、矿岩中涌出的气体。气态污染物2.2.2矿区空气污染物分类气溶胶污染物性质不同沉降速度可以忽略的固体粒子、液体粒子或固体和液体粒子在气体介质中的悬浮液。粉尘、烟尘、液滴、雾等。粉尘矿山生产过程中，对矿物和岩石进行破碎、筛分、研磨、钻孔、爆破、运输等手段产生的、悬浮于大气中或在大气中发生缓慢沉降的微小固体颗粒，属于固态分散性气溶胶。烟冶炼和燃烧过程中，矿物高温升华、蒸馏及焙烧时产生的固体粒子，属于固态凝聚性气溶胶，或常温下是固体物质，因加热熔融产生蒸气，并逸散到空气中，当被氧化后或遇冷时凝聚成极小的固体颗粒分散悬浮于空气中。这些微细的气溶胶颗粒，都具有规则的结晶形态，且一般比粉尘小。如，熔铅时，有氟化铅烟尘；电焊时，有锰烟及氧化锰烟；黄铜和青铜中含锌，当铜熔化时，则有锌蒸气逸散到空气中，形成氧化锌烟。液滴常温常压下是液体的物质，能在静止条件下沉降，在紊流条件下保持悬浮状态，粒径范围在200um以下的液体粒子。紊流紊流的主要特征是：①流体质点的运动极不规则，流场中各种流动参数的值具有脉动现象。②由于脉动的急剧混掺，流体动量、能量、温度以及含有物的浓度的扩散速率较层流为大。③紊流是有涡流动，并且具有三维特征。紊流是流体力学中的一个术语，是指流体从一种稳定状态向另一种稳定状态变化过程中的一种无序状态。具体是指流体流动时各质点间的惯性力占主要地位，流体各质点不规则地流动。

雾常温常压下能悬浮于气体中的微小液体，它是在蒸气的凝结、液体雾化和化学反应等过程中形成的，属于凝聚性气溶胶，如酸雾、碱雾、水雾等。2.2矿山空气污染2.2.1矿区污染物来源2.2.2矿区污染物分类2.2.3影响矿区大气污染浓度分布的因素2.2.4矿区大气环境污染标准2.2.5矿区空气污染造成的危害2.2.6有害气体处理的基本方法2.2.3影响矿区大气污染浓度分布的因素污染物的性质污染源的性质矿区气象条件地面性质污染物的性质污染物的相态（S/L/G）、形状、大小、比重、成分以及其他物理或化学性质。它们对污染物的浓度和污染物在大气中的分布及停留时间或能否造成二次污染等有重要的影响。2.2.3影响矿区大气污染浓度分布的因素污染物的性质污染源的性质矿区气象条件地面性质污染源的性质污染物的排放量、排放时间、污染源的高度、形状、口径、位置及源内温度、排放速率等。决定了进人大气的污染物的量和所涉及的范围。污染源的性质按存在形式划分固定污染源：矿井主扇排风口；烟囱移动污染源：运输汽车等。适用于大气质量评价时的分析图绘制。按污染物排放方式划分高架源：烟囱面源：采矿台阶面上析出的有害气体线源：运输汽车适用于大气扩散计算。污染源的性质按污染物排放时间划分连续源：电铲扬尘，矿岩中析出有害气体间断源：取暖锅炉烟囱瞬时源：二次爆矿排放的气体和粉尘适用于分析污染物排放的时间规律。按污染物产生类型划分城市中居民：数量大、分布广、排放高度低、烟气弥漫于居住区工矿企业：露天挖掘器具、电铲、汽车运输、爆破等从城市经过的交通工具：飞机、汽车等2.2.3影响矿区大气污染浓度分布的因素污染物的性质污染源的性质矿区气象条件地面性质矿区气象条件决定大气对污染物的稀释扩散速率和迁移转化的途径。

风与湍流温度层结和逆温大气稳定度主要指温度、湿度、气压、风、湍流及大气稳定度。风：空气的水平运动。风与湍流描述风的两个要素为风向和风速。两个作用二是对污染物的冲淡稀释作用，对污染物的稀释程度主要取决于风速。一是整体的输送作用，风向决定了污染物迁移运动的方向；大气湍流:大气中不同于主流方向的各种不同尺度的旋涡运动，即：不规则的阵性和摆动。风与湍流排入大气中污染物，不断被空气渗入，又无规则地分散到其他方向去，如此不断被稀释、冲淡。风和湍流是决定污染物在大气中扩散状况的最直接的因子，也是最本质的因子，是决定污染物扩散快慢的决定性因素。风速愈大，湍流愈强，污染物扩散稀释的速率就愈快。大气污染物扩散主要靠湍流。均匀小尺度湍流；均匀大尺度湍流；复合尺度湍流湍流运动使烟团各部分得以充分混合，因此进入大气的污染物，逐渐分散稀释，这种现象称为大气扩散。（烟云扩散为最慢）（烟云扩散第二）（烟云扩散为最快）湍流直径<烟柱直接湍流直径>烟柱直接

二者同时矿区气象条件决定大气对污染物的稀释扩散速率和迁移转化的途径。

风与湍流温度层结和逆温大气稳定度主要指温度、湿度、气压、风、湍流及大气稳定度。温度层结是指地球表面上方，大气温度随高度而变化的情况。它决定着大气的稳定程度，而大气稳定程度又影响着湍流的强度，因而温度层结与大气污染状况密切相关。在整个对流层中，高度每升高100m，温度平均下降0.65℃。温度层结和逆温气温随高度的变化通常以气温垂直递减率γ表示。温度层结和逆温γ＞0γ＝0温度随高度升高而下降，空气形成对流（即湍流），对污染物扩散有利，γ越大，对流越快，污染物扩放越快；γ＜0在垂直方向上，每升高l00m时温度的变化值。气温随高度的变化通常以气温垂直递减率γ表示。温度层结和逆温γ＞0γ＝0温度不随高度增加而变，形成等温层，空气没有垂直运动，大气较稳定，不利于污染物扩散；γ＜0气温随高度的变化通常以气温垂直递减率γ表示。温度层结和逆温γ＞0γ＝0γ＜0温度随高度增加而增加，这时大气层的温度分布与正常情况相反，称为温度逆增，简称逆温，形成逆温层。大气处于稳定状态，湍流被抑制，因而污染物极难扩散。逆温层的出现将阻止气团的上升运动，使逆温层以下的污染物不能穿过逆温层，只能在其下方扩散，因此可能造成高浓度污染。如伦敦烟雾事件、洛山矶烟雾事件等。矿区气象条件决定大气对污染物的稀释扩散速率和迁移转化的途径。

风与湍流温度层结和逆温大气稳定度主要指温度、湿度、气压、风、湍流及大气稳定度。大气稳定度

即空气团在垂直方向稳定程度。与污染物扩散的关系密切。通过大气稳定度对烟流扩散的影响，可以直观地看出大气稳定度与污染物扩散的关系。不同温度层结情况下烟流的形状及特点不同。不同烟型及其特点表烟型发生情况大气稳定状况地面污染状况波浪型阳光较强的白天大气不稳定一般不会造成烟雾锥型多云或阴天，强风的夜晚中性或弱稳定状态比前者差，污染物会输送较远平展型弱晴朗的夜晚和早晨大气稳定，无风在逆温层下污染物浓度大爬升型日落后排放口上层不稳污染物不向下扩散，对地面污染较小漫烟型日出后排放口下层不稳地面污染严重2.2.3影响矿区大气污染浓度分布的因素污染物的性质污染源的性质矿区气象条件地面性质地面性质

包括矿区地形、地貌、粗糙度、地面植被对污染物的吸收、吸附和反射。城市下垫面山区下垫面水路交界城市下垫面的影响城市的热力效应。城市人的活动和工业生产，使其温度比周围郊区温度高的现象成为城市热岛效应。城市热高，城市地区热空气上升，并在高空向四周辐散，而四周郊区较冷的空气流来补充，形成了城市特有的热力环流——热岛环流。动力效应。通过对气流的阻挡，使得气流的速度与方向复杂化，且造成小尺度的涡流，阻碍烟气的扩散。与建筑物的形状、大小、高矮及烟囱高度有关，烟囱越矮，影响越大。山区下垫面的影响山区地形复杂，日照不均匀，使得各处近地层大气的增热与冷却的速度不同，因而形成了山区特有的局部热力环流，如过山气流、山风、谷风等，它们对大气污染物的扩散影响很大。

过山气流气流过山时，在山坡迎风面造成上升气流，山脚处形成反向旋涡；背风面造成下沉气流，山脚处形成回流区。污染源在山坡上风侧时，对迎风坡会造成污染，而在背风侧，污染物会被下沉气流带至地面，或在回流区内回旋积累，无法扩散出去，很容易造成高浓度污染。山风和谷风山谷风发生在山谷，是以24h为周期的局部环流。主要是由于山坡和谷地受热不均而产生的。

白天，谷地山坡，谷风；高空，山坡山谷，反谷风；

夜间，山坡谷地，山风；高空，山谷山顶，反山风；构成山谷风局地环流。山风和谷风山风和谷风的方向是相反的，但比较稳定。但在山风与谷风的交换期，风向不稳定，山风和谷风均有机会出现，时而山风，时而谷风。若有大量污染物排入山谷中，由于风向的摆动，污染物不易扩散，在山谷中停留时间很长，有可能造成严重的大气污染。在水陆交界处(沿海、沿湖地带)，由于水面和陆面的热力参数的不同，经常出现海陆风或水陆风。白天:地表受热增温比海面快，陆上暖空气上升并在上层流向海洋，而下层空气由海洋流向陆地，形成海风。夜间:陆地散热快、海洋散热慢，形成陆风。水陆交界区对大气污染的影响一般，海风比陆风强大。海陆风这种局地热力环流，将导致污染物不能完全及时被输送、扩散，白天陆地上污染物随气流抬升，在上层流向海洋，下沉后有可能部分地被海风带回陆地，形成重复污染。水陆交界区对大气污染的影响2.2矿山空气污染2.2.1矿区污染物来源2.2.2矿区污染物分类2.2.3影响矿区大气污染浓度分布的因素2.2.4矿区大气环境污染标准2.2.5矿区空气污染造成的危害2.2.6有害气体处理的基本方法2.2.4矿区大气环境污染标准空气中有害物质最高容许浓度制定空气中有害物质最高容许浓度，是为了控制毒物在人们劳动环境中浓度的分布量，以预防职业中毒。各国对之定义不同，主要有三：最高容许浓度MAC阀限值TLV一次接触限值最高容许浓度MACMAC——maximumallowableconcentration是指在工人工作地点的空气中经长期多次有代表性的采样测定后，有害物质均不应超过的数值。该浓度是以保障生产工人健康为目的，接触有害物质时间以每天8小时，每周6天计算。在不超过该浓度的情况下，工人长期接触亦不致产生用现代检查方法所能发现的任何病理改变（我国）。我国目前采用的就是这种标准。阀限值TLV

TLV:thresholdlimitvalue对大多数毒物是指每个工作日7-8小时，每周40小时内所接触的时间加权平均浓度限值。该值可在一定限度内波动。主要强调防止对大多数人发生有害作用（个体敏感性等不作考虑）。美国采用的标准。一次接触限值也叫最高容许峰值、应急接触限值等。是一次临时性接触的容许标准。此标准比最高容许浓度的尺度为宽，但除规定浓度外，还有接触极限的限制。我国卫生标准中，对CO采用此限值，目的是防止急性中毒。2.2.4矿区大气环境污染标准《大气环境质量标准》（GB3095-82）《工业企业设计卫生标准》（TG36-79）空气污染物三级标准浓度限值污染物名称浓度限值，毫克/米3取值时间一级标准二级标准三级标准总悬浮微粒日平均0.150.300.50任何一次0.301.001.50飘尘日平均0.050.150.25任何一次0.150.500.70SO2年日平均0.020.060.10日平均0.050.150.25任何一次0.150.500.70氮氧化物日平均0.050.100.15任何一次0.100.150.30CO日平均4.004.006.00任何一次10.0010.0020.00光化学氧化剂一小时平均0.120.160.20车间空气中有害物质的最高容许浓度编号物质名称最高容许浓度（毫克/米3）1一氧化碳302铅尘0.083二氧化硫164乙醚5005铍及其化合物0.0012.2矿山空气污染2.2.1矿区污染物来源2.2.2矿区污染物分类2.2.3影响矿区大气污染浓度分布的因素2.2.4矿区大气环境污染标准2.2.5矿区空气污染造成的危害2.2.6有害气体处理的基本方法矿区空气污染造成的危害对人体造成的危害对局部天气和全球性气候的影响对植物的影响腐蚀物品造成经济损失对人体造成的危害刺激和腐蚀危害窒息危害急性或慢性中毒职业病削弱日照和紫外线照射刺激和腐蚀危害

SO2、SO3、NOx与湿空气或湿表面接触形成硫酸，引起支气管炎、哮喘、肺气肿等病症。

英国1952年12月5日到8日，伦敦发生烟雾事件。当时上空烟尘最高浓度达4.5毫克/米3，SO2浓度达3.83毫克/米3，经久不散，当时全市大多数居民感到胸口窒闷，并有咳嗽、喉痛、吐呕等症状，死亡率上升，到第三、四天时，情况更为严重，发病率和死亡率激增，尤其是45岁以上者死亡最多，四天之中，伦敦死亡人数竞达四千人，比历年同期增加三千多人。原因是酸雾所造成。刺激和腐蚀危害

SO2、SO3、NOx与湿空气或湿表面接触形成硫酸，引起支气管炎、哮喘、肺气肿等病症。日本四日市，每年的SO2和粉尘量高达13万吨，使这个只有几十万人口的城市终年黄烟迷漫，大气中SO2的最高浓度超过人体允许浓度的5-6倍，而且在大气中还混有铅、铝、钒等金属有害毒微粒。人们长期吸入这样的空气而引起的支气管炎、支气管哮喘及肺气肿等多种呼吸道疾病统称为“四日市哮喘病”。60年代，这种病在四日市开始蔓廷，到70年代，日本这种病的患者已达六千余人。窒息危害

引起窒息的气体有CO、H2S。

大气中CO的危害作用与井下不同，由于大气对CO的扩散，一般情况不会引起室息，其主要危害是参与光化学作用和被氧化时相对降低大气中氧的浓度。光化学反应是指由光参与的某些污染物的化学反应。光化学烟雾是光化学反应的产物。光化学烟雾的形成过程是十分复杂的。窒息危害大量的汽车尾气和工业生产的废气中都存生着CO2这样的污染物质，它们在阳光紫外线照射下，释放出高能量的氧原子，新生的氧原子又与大气中烃类化合物反应形成一系列的新产物。如过氧乙酰基硝酸酯、臭氧、高活性的游离基、甲醛和烯醛类、酮类化合物等。

这些化合物形成的烟雾，强烈刺激呼吸器管和眼睛粘膜，对园林植物和农作物也有影响。窒息危害引起窒息的气体有CO、H2S。

1955年，美国洛杉机发生了光化学烟雾事件，大多数居民的眼鼻、肺等粘膜因受持续刺激，六十五岁以上者死亡四百多人。

1970年，日本东京也发生光化学烟雾事件，受害人数达六千余人。患者突然晕倒，眼睛受到刺激，呼吸困难，手足抽搐。急性或慢性中毒大气受到汞蒸汽、氟气或其它重金属(镉、砷、铅……)微粒的污染，当污染浓度特别大时则会产生急性中毒。据统计，我国1978年有18个城市的大气受到污染，1979年增加到22个。我国西北某化工城市，l977年冬季呼吸道和心血管患者死亡数比76年猛增一倍，主要原因是空气中SO2、NO2及CO污染所致；东北某城市在77年冬到78年寿，由于大气中CO浓度增高，有两千多人送入医院。引起职业病矽肺、肺癌、石棉病我国法定的尘肺包括矽肺、煤工尘肺、石墨尘肺、碳黑尘肺、石棉肺、焊工尘肺等12种。长期接触职业性粉尘在肺部所产的间质纤维化、结节、肿块等病理改变，会逐渐地在胸片上反映出来。胸片上的影像学表现往往要比病理变化晚数年。削弱日照或紫外线烟雾笼罩削弱了日光和紫外线的照射，能见度降低，儿童佝偻病发生。杀菌作用减弱，易使传染病流行，儿童佝偻病发生。

矿区空气污染造成的危害对人体造成的危害对局部天气和全球性气候的影响对植物的影响腐蚀物品造成经济损失对局部天气和全球性气候的影响

大气中CO2的浓度逐年升高，CO2是红外线的强烈吸收体，它能够使太阳的短波辐射(太阳的可见光)自由地射到地球上，但却阻止地球的长波辐射(即阻止以红外线形式逸散到大气中的热)，这样产生所谓的“温度效应”，从而使接近地表大气层的温度升高。

1900-2000年，大气中CO2浓度将以每年0.7ppm的比率增加。物理学家认为，到2020年，大气中CO2浓度将增加一倍；地表气温将提高3℃左右，全球性气温升高的结果将给人类带来农业和其它方面的灾害。对植物的影响植物、森林不但具有保持水土、调节气候、净化空气、减弱噪声、监测污染的功能，同时又是制造氧气的工厂。植物主要依靠叶面与大气进行光合作用。通常情况下，大多数植物对空气污染物的抗性较弱，当大气污染物的浓度超过了植物可以忍受的限度时，植物个体的细胞结构、组织器官、生理生化功能都会受到影响和危害，表现出生长减慢、发育受阻、失绿黄化、早衰等症状，因而产量下降、产品品质变坏。植物群落也因此发生组成和结构的变化，乃至造成植物个体死亡，群落消失的严重后果。腐蚀物品大气污染对金属物品、油漆材料、皮革制品、纸制品、橡胶制品和建筑物的腐蚀也相当严重。如东京上野西美术庭院中罗月的雕刻被烟雾腐蚀几年后，变得丑陋不堪。有人对北京市故宫院内的石雕和十三陵的石雕进行对比调查，发现故宫的石雕已被污染的大气所腐蚀，如不采取措施，其危害是严重的。又如，重庆嘉陵江大桥，由于酸雨和大气污染的危害，每年都要除锈涂漆，锈蚀速度高达每年160微米，支座部分。每半年就得除一次锈，由污染造成的经济损失达17万元／年，而且大桥安全受到威胁。造成经济损失美国：大气污染带来的死亡、疾病、资产、材料、植物等方面的损失，其总代价，1977年达250亿美元以上；日本：大气和水体污染造成的经济损失达1500多亿日元；法国：30亿法郎；西德：25亿马克；我国：空气污染对农业、林业造成的损失也是很大的，如国内的某冶炼厂的SO2对农作物造成危害，年赔款32.3万元。2.2矿山空气污染2.2.1矿区污染物来源2.2.2矿区污染物分类2.2.3影响矿区大气污染浓度分布的因素2.2.4矿区大气环境污染标准2.2.5矿区空气污染造成的危害2.2.6有害气体处理的基本方法

依据物质的化学和物理性质，采用不同的治理。吸收法吸附法催化法燃烧法冷凝法气态污染物吸收法以液体作吸收剂，废气与之接触后被吸收，使气体得到净化。具有设备简单、捕集效率高、应用范围广、一次性投资低等特点，易引起二次污染。吸附法大表面多孔性固体物质（吸附剂）与废气接触，吸附其中有害组分，达到净化目的。常用的有活性碳、分子筛、氧化铝及硅胶等。适宜于低浓度场合，吸附剂需再生。催化法利用催化剂的催化作用，转化有害组分为无害物或易于去除物质的一种方法。有催化氧化和催化还原法。

效率较高，无二次污染。燃烧法对混合气体进行氧化燃烧或高温分解，使有害组分转化为无害物质的方法。仅能处理那些可燃的、或在高温下能分解的有害气体。冷凝法采用降低废气温度或提高废气压力的方法，使一些易于凝结的有害气体或蒸气态的污染物冷凝成液体并从废气中分离出来的方法。适用于回收蒸气状态的有害物质，如高浓度的汞等。

SO2是量大、影响面广的污染物。常用的脱除SO2的方法有抛弃法和回收法。抛弃法是将脱硫的生成物作为固体废物抛掉，美国、德国等一些国家多采用此法。回收法是将SO2转变成有用的物质加以回收，成本高，所得副产品存在着应用及销路问题。我国应以回收法为主。低浓度SO2治理，目前还缺少完善的方法。举例1：低浓度SO2废气治理已应用的脱除SO2的方法有湿法（即用液体吸收剂洗涤烟气，吸收所含的SO2）、干法（即用吸附剂或催化剂脱除废气中的SO2）。举例1：低浓度SO2废气治理湿法：氨法、钠碱法、钙碱法干法：活性炭吸附法、催化氧化法烟气脱硫处理设备

处理工序图

1.电除尘器

2.CONTROLDAMPER

3.ByPassDamper

4.石灰石储罐

5.甲酸罐

6.混合罐

7.循环泵

8.脱水离心分离器

9.副产品(石膏)

对含NOx的废气也可采用多种方法进行净化治理(主要是治理生产工艺尾气)。

吸收法：常用的吸收剂有碱液、稀硝酸和浓硫酸等。

吸附法：用吸附法吸附NOX已有工业规模的生产装置，可以采用的吸附剂为活性炭与沸石分子筛等。

催化还原法：在催化剂的作用下，用还原剂将废气中的NOX还原为无害的N2和H2O的方法称为催化还原法。举例2：NOx废气治理汽车尾气含有CO、碳氢化合物、NO、醛、有机铅化合物、无机铅、苯并[a]芘等多种有害物。举例3：汽车尾气治理控制方法有两种：机内净化（改进发动机的燃烧方式）和机外净化（利用装置在发动机外部的净化设备，对排出的废气进行净化治理），主要方法是催化净化法。催化净化法：一段净化法：去除碳氢化合物

二段净化法：利用二个催化反应器或在一个反应器中装入两段性能不同的催化剂，完成净化反应。先利用废气中的CO将NOx还原为N2，再在引入空气的作用下，将CO和碳氢化合物氧化为CO2和H2O。

三元催化法：利用能同时完成CO、碳氢化合物的氧化和NOX还原反应的催化剂，将三种有害物一起净化的方法。需对空燃比进行严格控制以及对催化剂性能的高要求，不十分成熟。举例3：汽车尾气治理2.1大气结构、组成、污染物及来源

2.2矿山空气污染2.3矿山粉尘污染2.4矿井下污染2.5柴油机等设备尾气污染Chap.2

矿山大气污染及其防治2.3.1粉尘的产生

2.3.2粉尘的性质2.3.3粉尘的危害及职业病2.3.4粉尘治理措施2.3.5露天矿防尘2.3矿山粉尘污染凿岩时产生粉尘爆破时产生粉尘装运时产生粉尘溜矿井装、放矿时产生粉尘井下破碎硐室产生粉尘其他作业产生粉尘2.3.1粉尘的产生钻机、凿岩机和电钻在钻眼作业中产尘量最大。约占总产尘量的40％左右。实测表明，干式凿岩粉尘浓度在数十到数百毫克的范围内，湿式凿岩粉尘浓度虽然大幅度下降，但如果不进行通风排尘，工作面粉尘浓度仍超过国家卫生标准的数倍。凿岩时产生粉尘凿岩产尘量的大小与矿岩的物理力学性质(硬度、破碎性、湿度)及炮孔方向(水平、向上、向下)和深度有关外，同时也随工作的钻机台数、凿岩速度、炮孔的横断面积增大而增加。凿岩时产尘空气污染的特点是随凿岩时间的延长，空气中的粉尘不断积累，浓度越来越高。如某地铅锌矿，作业30min粉尘浓度为250毫克/米3；1.5h达到600毫克/米3，3h后达800毫克/米3(干式凿岩)。凿岩时产生粉尘爆破时产生粉尘由于爆破作用将矿岩粉碎，在冲击波的作用下将矿尘抛掷并悬浮于空气中。爆破产尘的特点是在爆破的瞬间产尘量可达数千至数万毫克/米3，以后随着时间的延长逐渐下降，放炮后粉尘的浓度通常在数千毫克/米3的范围内。爆破产尘量约占生产过程产尘量的40％左右。爆破产生尘量的大小取决于：爆破方法、炸药消耗量的多少、炮眼深度、爆破地点落尘量的多少、工作面矿岩和空气潮湿情况以及矿岩的物理力学性质。装运时产生粉尘矿岩在装载、运输和卸载的过程中，由于矿岩相互的碰撞、冲击、摩擦以及矿岩与铲斗、车箱的相互碰撞、摩擦而产生粉尘。一般，装运时的产尘量约占生产过程产尘量的5-10%，煤矿约为20%左右。其粉尘浓度在10-90毫克/米3范围内波动。翻车时高达1880毫克/米3。装运作业产尘量的大小与矿岩的湿润程度、装岩方式(人工或机械)以及矿岩的物理力学性质等因素有关。随着运装作业机械化程度的提高，其产尘量将越来越大。溜矿井装、放矿时产生粉尘溜矿井是将上部中段的矿石利用自重放到下部运输巷道所经过的井筒，是金属矿井下主要产尘区之一，特别是多中段开采时尤为突出。由于溜井多设于进风巷道中，所以其产生的粉尘不但污染溜井作业区，而且随进风风流进入其它工作面。溜矿井装、放矿时产生粉尘溜井放矿时由于矿石与矿石、矿石与格筛、矿石与井壁间互相冲撞、摩擦而产生大量粉尘。据资料统计：溜井产尘量在数毫克/米3到数十毫克/米3之间，有的可达数百毫克/米3。它产尘量的大小取决于：矿车容积(矿石量)、连续作业的矿车数、溜井高度、面积、矿石的湿度及矿岩的物理力学性质。溜矿井装、放矿时产生粉尘溜井产尘的特点是在卸矿时，由于矿石加速下落，空气受到压缩，此受压空气带着大量粉尘流经下部中段出矿口向外泄出而污染矿井空气。当矿石经溜井下落时，在矿石的后方又产生负压。此时，在卸矿口将产生瞬间入风流，造成风流短路。当主溜井多中段作业时，很可能造成风流反向。井下破碎硐室产生粉尘破碎硐空是井下产尘量最集中的地方。因为在此要进行大量地、连续地矿石破碎工作，以满足箕斗提升设备对矿石块度的要求。其产尘量可达数百至上千毫克／米3。小于5微米的粉尘约占90％。破碎硐室往往靠近提升主井，主井又常作为进风井，特别是采用抽出式通风的矿山，主井形成负压，使矿尘更有利于混入新鲜风流中，影响风流质量。其它作业产生粉尘工作面放顶，喷锚作业、挑顶刷邦、干式充填。煤矿自溜运输及溜煤眼的上下口等作业地点均产生较多的粉尘。其它作业产生粉尘工作面放顶，喷锚作业、挑顶刷邦、干式充填。煤矿自溜运输及溜煤眼的上下口等作业地点均产生较多的粉尘。采用锚杆和喷射混凝土支护围岩的工程措施（见地下工程支护）。锚杆和喷混凝土均可单独使用，但结合使用可获得更好的支护效果。锚杆多采用金属材料如钢筋、高强度钢丝束等,也有用塑料锚杆的,但不多见。普通锚杆不施加预应力，也有采用预应力锚杆的。锚杆的作用是增强节理面和岩层间的摩擦力，增强岩块或岩层的稳定性。喷射混凝土的作用是加固围岩，防止岩块抬动、剥离或坠落。二者结合发挥围岩的自承能力。在巷道中挑落部分顶板岩石的作业。2.3.1粉尘的产生

2.3.2粉尘的性质2.3.3粉尘的危害及职业病2.3.4粉尘治理措施2.3.5露天矿防尘2.3矿山粉尘污染粒度与分散度游离二氧化硅含量比表面积矿尘比重荷电性及比电阻润湿性燃烧性和爆炸性粉尘的性质粒度与分散度粒度指矿尘颗粒的大小。由于其尺寸极小，故在矿尘测定中用“微米”为度量单位，用尘粒的直径或其投影的定向长度来表示颗粒的大小。矿尘粒度按照可见程度和沉降情况分三类：

可见尘粒、显微尘粒、超显微尘粒粒径大于10微米，在光线明亮的情况下，肉眼可以看到。在静止空气中加速沉阵。粒径为0.25-10微米，用普通显微镜可以观察到，在静止空气中等速沉降。粒微小于0.25微米，要用超倍显微镜才能观察到。在静止空气中不会沉降。沙尘暴?总悬浮颗粒物是指漂浮在空气中的固态和液态颗粒物的总称，其粒径范围约为0.1-100微米。有些颗粒物因粒径大或颜色黑可以为肉眼所见，比如烟尘。有些则小到使用电子显微镜才可观察到。通常把粒径在10微米以下的颗粒物称为PM10，又称为可吸入颗粒物或飘尘。

粒度与分散度可吸入污染物?矿尘的分散度是指矿尘中各粒径的尘粒所占总体重量或数量的百分数。前者称为重量分散度；后者称为数量分散度。它反映了被测地点粉尘粒度的组成状况。粒度与分散度根据矿山产生粉尘粒度大小，一般划分为四个计测范围：①小于2微米；②2-5微米；③5-10微米；④大于10微米。矿尘组成中小颗粒所占百分数大，即分散度高，对人体危害性大。据实测资料，矿井中矿尘的分散度(数量百分比)大致是：大于10微米的占2.5-7％；

5-10微米的占4-11.5％；

2-5微米的占25.5-35％；小于2微米的占46.5-60％。研究矿尘的粒度及分散度，有助于我们分析其对人体的危害程度及正确选择除尘方式相设备。资料表明：大于25微米的矿尘被鼻毛阻留，不能进入上呼吸道；

2-25微米的尘粒大多数只能停留在呼吸道的表皮上，在咳嗽时可以排出体外；真正进入肺细胞并对人体造成危害的是5-0.2微米的矿尘，我们称为“呼吸性粉尘”，小于0.2微米的进入肺泡后又随呼吸排出体外。粒度与分散度游离二氧化硅的含量二氧化硅是地壳最常见的氧化物，是大多数岩石和矿物的组成成分。它在自然界中有两种存在状态，一是以化合物的状态存在，如：长石、石棉、滑石、硅酸盐矿物；另一种是游离状态，即单一的化学成分，或以SiO2与其它化学成分结合(混合)在一起，但仍然显示其SiO2的性质。如石英的游离二氧化硅含量一般在99％以上。煤炭中含量较低，约为5％左右。游离二氧化硅的含量游离二氧化硅是引起矿工矽肺病及其它综合性尘肺病的主要原因。其在矿岩中含量的高低是制定矿尘卫生标准及拟定通风方案的依据。所谓矿尘的比表面积是指单位质量的矿尘总表面积。同一质量的矿尘其分散度越高(即微小颗粒所占百分比大)，则比表面积越大。也就是说，矿岩被碎成细微的颗粒后，它们的比表而积可以成千上万倍增加。例如，1cm3的立方体矿岩，它的表而积等于6cm2，将它粉碎成1um3见方的立方体后，其表面积则为6m2，比原来增加1万倍。而矿岩被粉碎得越细，其分散度也就越高。比表面积由于表面积增大，矿尘的物理化学活性就越高。例如比表面积增大，显著增加了尘粒在溶液中的溶解度；比表面积愈大，尘粒与空气中氧的反应也就愈剧烈，由于这种反应的结果，可能发生矿尘自燃和爆炸；比表面积愈大，尘粒表面空气中气体分子的吸附能力也就增大。由于吸附气体的结果，尘粒上形成一层特有的薄膜层阻碍了粉尘的凝聚，大大提高了粉尘的稳定程度，同时增加了降尘工作的困难。比表面积矿尘比重矿尘的比重系指矿尘的重量与同体积的水在4℃时的重量之比。通常矿尘的比重有堆积比重(容积重)，假比重和真比重之分。所谓堆积比重，指粉尘堆积在一起时所测得的单位体积的重量。显而易见，该体积包括尘粒本身，同时也包含颗粒之间的孔隙及每个颗粒吸附的空气。粉尘的假比重系指尘粒及尘粒中的空气的混合比重。而粉尘的真比重系指将粉尘吸附的空气全部排除以后所测得的比重。由此可见，粉尘的真比重>假比重>堆积比重。在一般情况下，对粉末状物料来说，其假比重和真比重是相同的。通常所指矿尘的比重均为真比重。研究矿尘的比重，对于了解矿尘在空气中的扩散程度，选择除尘器的类型和重量分散度的测定均具有意义。矿尘比重荷电性及比电阻悬浮于空气中的矿尘粒子、特别是高分散度的矿尘、通常带有电荷。它是出于破碎时的摩擦、粒子间撞击或放射照射、电晕放电作用等原因而带电的。矿尘的荷电性主要取决于它的大小和重量。矿尘荷电后，凝聚性有增强，促使尘粒凝聚增大而较易于沉降和捕获。同时，带电尘粒也较易于沉积于支气管和肺泡中，并影响吞噬细胞作用的速度，增加了对人体的危害性。荷电性及比电阻粉尘的导电性可用粉尘的电阻率表示，称为粉尘的比电阻。粉尘的比电阻=通过粉尘层的电流密度·粉尘层厚度通过粉尘层的电压粉尘的比电阻对于选择合理的除尘方法具有意义。湿润性矿尘的湿润性决定于尘粒成分、大小、荷电状态、温度和气压等条件。一般，吸水性随压力增加而增加，随温度上升而降低，随尘粒变小而减小。粉尘易被水所湿润的称为亲水性粉尘；否则，称为疏水性粉尘。对于疏水性粉尘，不宜采用湿式除尘器净化。为了某种需要，在水中加入湿润剂，可以提高粉尘的吸水性。有些粉尘吸水后形成不溶于水的硬垢，称为水硬性粉尘，因为这种硬垢会造成堵塞，以致使整个除尘系统失灵。所以，对于具有水硬性的粉尘，一般不采用湿式除尘。细微粉尘由于表面具有吸附气体而形成气膜，难于被水湿润的性能，通常可采用提高尘粒与水滴的相对速度，降低水的表面张力等办法以提高湿润效果，达到易捕获的目的。燃烧性和爆炸性在矿物的开采过程中产生大量粉尘，由于其比表面积加大，使其与空气及水的接触面积增大，因而增加了氧化产热的能力，在一定条件下发生自燃现象。矿尘的爆炸性系指某些矿尘(如硫化矿尘、煤尘)在空气中达到一定的浓度范围，在外界高温、明火、放电火花、碰撞及摩擦等作用下能发生爆炸的现象。矿尘爆炸时产生高温、高压和大量有毒有害气体严重威胁着矿井生产安全。如硫化矿尘，当含硫量大于10％时，矿尘浓度在250-1500克/米3、遇到435-450℃的明火时，即可产生爆炸。2.3.1粉尘的产生

2.3.2粉尘的性质2.3.3粉尘的危害及职业病2.3.4粉尘治理措施2.3.5露天矿防尘2.3矿山粉尘污染矿尘的危害有毒矿尘(如铅、锰、砷、汞等)进入人体能使血液中毒。长期吸入含游离二氧化硅的矿尘或煤尘、石棉尘，能引起职业性的尘肺病(矽病、煤肺、石棉肺……)。某些矿尘(如放射性气溶胶、砷、石棉)具有致癌症作用，是构成矿工肺癌的主要原因之一。矿尘落于人的潮湿皮肤上与五官接触，能引起皮肤、呼吸道、眼睛、消化道等炎症。沉降在设备及仪器上能加速没备的磨损，妨碍设备的散热，从而导致设备事故。硫化矿尘及煤尘与空气混合时，在一定条件下能引起爆炸，造成人身、设备及资源的巨大损失。矿工职业病所谓“职业病”，从广义上解释，凡由生产性有害因素引起的疾病，统称为职业病。但在立法上，职业病都有一定的范围，通常是指政府主管部门明文规定的法定职业病。随着国家科学技术的发展和经济条件的改善，职业病的范围不断有所增加，如煤(尘)肺病、炭黑尘肺病、职业肿病等。矽肺病是矿工主要的职业病。当人们呼吸含尘空气时，在呼吸过程中，大于25um的矿尘，被鼻腔的弯曲通道和湿润粘膜阻消停留在鼻腔内，未被阻留的大部分矿尘粘在呼吸道的蠕动表皮上，在咳嗽时排出体外，其余进入肺部，当较小的矿尘进入肺部细胞后，在肺细胞内有种吞噬细胞，它具有吸收异类物质和细菌的能力，而将矿尘吞噬排出体外，但当含有游离SiO2的矿尘存在时，吞噬细胞的正常机能受到破坏，也就不能将含有SiO2的矿尘吞噬排出体外，这样矿尘便蓄积在肺泡内或存集于小血管和小支气管周围的淋巴组织中。矿工职业病尔后，由于矽尘溶解而生成有毒物质——矽酸胶体溶液，它能使细胞蛋白质凝固，引起肺泡、肺泡壁、肺门淋巴结、支气管与血管周围纤维组织增生，成堆的纤维组织聚集形成大小不等的结节，引起组织炎性反应，便逐渐形成小支气管周围及肺泡周围组织的纤维性矽结节，因而使肺失去弹性而硬化，破坏了肺的正常功能使人的呼吸越来越困难，而后发生气喘、胸痛等病症。矽肺的发病比较缓慢，通常在接触矽尘5-10年，甚至15-20年以上才发病，但在高浓度矽尘下作业1-2年内也可能发病。矽肺的发生、发展与接触矽尘的工龄、粉尘中游离的SiO2的含量、工作面的粉尘浓度及粉尘分散度紧密相关。矿工职业病肺癌是具有放射危害的非铀矿山的一种病变。近几年来在我国某些矿山发病率较高，其中90％是井下工人，具有明显职业性：肺癌的特点。主要原因:由于井下氡及其子体的危害造成；同时，矿石中的难溶性砷主要以矿尘形式沉积于呼吸器官，在体液的作用下，能够在尘粒周围形成微小区域的高砷环境。由于其难溶性和三氧化二铁胶性载体的吸附作用，机体对尘粒的吸收，排泄机能较难发挥作用，因此矿工肺癌患者的肺组织含砷量高达43.3mg/kg，为无坑史人群肺组织的44.3倍。肺癌发病具有潜伏期长的特点，这样就具有更大的危险性。矿工职业病石棉病是由于长期吸入石棉尘粒造成的。石棉具有可以分解成直径最小达2×10-5毫米的细纤维，其中d<3毫米，L<5毫米的进入肺部，即牢固地粘在肺叶上，使肺叶逐渐增硬，于是人感到呼吸困难、食欲下降、体力衰退。研究表明，患石棉病者5年后可致肺癌。同时，石棉不仅致肺癌，还有可能致肋膜癌和腹膜癌。矿工职业病2.3.1粉尘的产生

2.3.2粉尘的性质2.3.3粉尘的危害及职业病2.3.4粉尘治理措施2.3.5露天矿防尘2.3矿山粉尘污染矿井粉尘治理措施控制尘源，最大限度地减少粉尘向通风空间的排放量；个体防护；综合防尘。在粉尘传播途径上降低通风空间，特别是需风地段的矿尘浓度；控制尘源，最大限度地减少粉尘向通风空间的排放量就地消灭粉尘，控制污染源的排放量是粉尘治理中的根本性措施。我国矿山主要从以下三方面采取措施：密闭尘源，用抽尘装置将粉尘抽入回风系统，再排放至地表或将粉尘抽入净化装置(湿式旋流器、除尘器等)净化后，循环使用或送入进风巷道。在尘源处喷雾洒水，湿润并捕集粉尘。采取综合措施，即尘源密闭、喷雾洒水、通风排尘结合进行。下面根据采矿作业各工序分别叙述。抑制凿岩时的粉尘

湿式凿岩/干式凿岩捕尘抑制爆破作业的粉尘抑制装矿（岩）时的粉尘抑制溜矿井的粉尘抑制井下破碎硐室的粉尘控制尘源，最大限度地减少粉尘向通风空间的排放量湿式凿岩湿式凿岩是抑制凿岩时粉尘的重要措施。因此安全规程规定：“必须采用湿式作业”。根据供水方式不同，有中心供水及旁侧供水两种。我国矿山广泛采用中心供水湿式凿岩。压力水通过水针冲洗湿润眼底，将粉尘湿润捕获。优点：结构简单，操作方便，缺点：会产生压气混入水中的充气现象，以及排气中产生较多的油雾及水雾。

旁侧供水是从机头旁侧利用供水外套直接供水给钎杆中心孔，它有效地克服了中心供水的缺点，提高了钻眼速度和湿润粉尘的能力。但由于钎尾加工铰复杂，要求较高，容易折断及有漏水现象等问题，故一直末被推广使用。湿式凿岩注意事项：

供水量：供水量不足，凿岩时产生的岩粉在炮孔内不能与水充分接触而得到湿润。部分粉尘与炮孔内空气作用形成气膜，向孔口溢出，使凿岩工作面空间粉尘浓度增高。故按凿岩技术要求，保持规定的供水量，提高水孔内的捕尘能力，是湿式凿岩降尘效果成败的关键。保持高风压：湿式凿岩时，当凿岩机工作风压由5.27kg/cm2提到7kg/cm2后，空气的含尘量减少55％。因为：风压越高，凿岩机钎头对岩石冲击力和剪切力越大，使眼底粗粒度岩粉增多，细微粉尘量相对减少。水压：中心供水湿式凿岩，要求水压低于风压约0.5-1.0个大气压。一般要求供水压力不低于3个大气压。若水压大于风压，压力水将进入机体，冲洗润滑油，使凿岩执运转不正常，降低凿岩速度。若水压太低，则造成水量不足，使降尘效果急剧下降。保持钎刃锐利：钝钎刃产生的细微粉尘量约为锐利钎刃的两倍。这是因为一旦钎刃磨钝，其对岩石的切削效果明显降低，凿岩效率下降，岩粒在炮孔被研磨曲时间越长，细微粉尘产生量就越大。使用小直径钎头：当其它条件相同时，用直径为33-36毫米的钎头凿岩，每米3空气含尘量比用直径为46毫米的钎头时减少40％左右。这是因为钎头直径越小，每米炮孔产尘量就越小。同时，在凿岩机冲击功相同的情况下．若钎头直径小则眼底单位面积上所受的冲击力大，岩石易被粉碎成较大颗粒，细微粉尘相对减少。严禁干开眼：由于干开眼产尘量比水开眼产尘量大数十倍，因此，开钻时，必须认真执行先水后风的制度。为此，各种凿岩机一般均应采用各种不同型式的水风联动装置。湿式凿岩注意事项：干式凿岩捕尘对于某些不宜用水的矿床、水源缺乏或难于铺设水管的地方，以及冰冻期较长的露天矿，为降低凿岩的产尘量，可考滤干式凿岩捕尘措施。干式凿岩捕尘可分为两类：孔口捕尘和孔底捕尘。干式凿岩捕尘孔口捕尘将孔口捕尘罩或捕尘塞套在钎杆上，使孔口密闭，在压力引射器产生的负压作用下，将粉尘从炮孔经抽尘软管送入过滤器，净化后排入空气中。孔底捕尘：孔口捕尘装置虽具有不采用干式捕尘凿岩机的优点，但较难密闭，故抽尘效果不够理想。孔底捕尘效果较好，它又分为中心抽尘与旁侧抽尘两种。干式凿岩捕尘在引射装置的负压作用下，孔底粉尘经钎杆中心孔和凿岩机内的导尘管(或经凿岩机头和连接在饥头、L的输尘软管)，将炮孔内的粉尘吸到于式捕尘器内，大颗粒碰掩于挡板后沉降，细微粉尘则为捕尘器内滤袋所阻留，使净化后的气排入大气。干式摘尘工作f6无水雾，能见度提高，特别在天井、采场等地作业时不琳湿衣服，而且纯凿岩速度比较高。空气中粉尘浓度可达到国家卫生标淮。主要问题是，由于钎杆中心孔过大，仔杆容易折断，开眼时捕尘效果较差，消耗压气较多，需进一步改进。干式凿岩捕尘抑制凿岩时的粉尘

湿式凿岩/干式凿岩捕尘抑制爆破作业的粉尘抑制装矿（岩）时的粉尘抑制溜矿井的粉尘抑制井下破碎硐室的粉尘控制尘源，最大限度地减少粉尘向通风空间的排放量抑制爆破作业的粉尘爆破作业产生的粉尘浓度高，尘粒细(6微米以下占95％以上)，自然沉降速度极慢，不利于缩短作业循环时间。因此，必须采取有效的控制尘源措施。在实践中，我国矿山通常采用以下综合性的措施，即：

通风排尘、

喷雾洒水、水封爆破、改进放炮方法等。喷雾洒水喷雾是我国矿山井下降低爆破粉尘及消除炮烟常用的一种方法。其降尘原理是使水通过喷雾器，形成细微水滴，以一定的速度进入含尘空气中，并占据一定的空间。水滴越多，占据的空间越大。当风流中的粉尘由于惯性作用，在其流动的路途中，与水滴相碰撞而被水滴所捕获，达到降尘目的。矿山防尘用的喷雾器，按其采用的动力不同，可分为水力作用和风水联合作用两类。喷雾洒水喷雾洒水特点：喷出的雾滴较细（37-137微米），喷出的射程远（20米），喷雾面积大（6米2）。缺点：消耗压气，耗水量较大。喷雾器联合使用水封爆破水封爆破有两种型式，一种是在炮眼内直接充水。另一种是利用特制的塑料水袋(又称水炮泥)放入炮孔内的不同位置，封堵炮眼，在爆破作用的高温、高压下将水袋炸裂形成细微水雾，达到降尘目的。爆破时瞬间产生高温使水分蒸发，遇冷降温又使水重新凝结，此凝结性水雾对矿尘有着特别强的凝聚作用，使来不及形成气膜的矿尘被凝聚湿润，以达到捕尘降尘的目的。资料显示，其降尘效率可达60％，若配合喷雾洒水，降生效率可达90％左右。水封爆破其它措施如：爆破前对工作面及其四壁用水冲洗，可防止爆破时由于冲击波作用使已沉降的粉尘又重新飞扬，增加空气中粉尘含量。此外，合理确定炮孔装药量及起爆方式以降低爆破产尘量。抑制凿岩时的粉尘

湿式凿岩/干式凿岩捕尘抑制爆破作业的粉尘抑制装矿（岩）时的粉尘抑制溜矿井的粉尘抑制井下破碎硐室的粉尘控制尘源，最大限度地减少粉尘向通风空间的排放量抑制装矿(岩)时的粉尘对矿岩堆进行喷雾、洒水是降低装矿时粉尘浓度的简单易行和有效措施。天宝山矿实验表明：在单纯通风条件下，粉尘浓度为4.33毫克/米3，若加上洒水粉尘浓度便降至1毫克/米3。对矿岩堆洒水必须分层洒透。因爆破下来的矿石堆积的高度，往往接近巷道顶板，如果只在装岩工作开始前在矿堆表面洒一次水，下部的矿石常常不能洒透。所以必须分层洒水。即装好一层温润的矿石后，在第二层装矿之前再洒一次，随着装矿地点向前推移，经常洒水，直至洒透为止。抑制装矿(岩)时的粉尘优点：节约用水、装载时工人的衣服不易受潮。抑制凿岩时的粉尘

湿式凿岩/干式凿岩捕尘抑制爆破作业的粉尘抑制装矿（岩）时的粉尘抑制溜矿井的粉尘抑制井下破碎硐室的粉尘控制尘源，最大限度地减少粉尘向通风空间的排放量抑制溜矿井的粉尘溜井粉尘的控制，首先是溜井的布置要避开进风巷道，尽量将溜井放在排风道附近，其次是做好溜井井口密闭，做好喷雾洒水和通风排尘工作。溜井密闭局部抽尘净化抑制凿岩时的粉尘

湿式凿岩/干式凿岩捕尘抑制爆破作业的粉尘抑制装矿（岩）时的粉尘抑制溜矿井的粉尘抑制井下破碎硐室的粉尘控制尘源，最大限度地减少粉尘向通风空间的排放量抑制井下破碎硐室的粉尘对碎矿机要进行整体密闭，尽可能减少敞开部分；对于喂料口、出料口以及不可能密闭的其他产尘点，必须采用喷雾洒水及水幕除尘；密闭空间要有足够的抽尘风量和负压，以防粉尘外逸。矿井粉尘治理措施控制尘源，最大限度地减少粉尘向通风空间的排放量；个体防护；综合防尘。在粉尘传播途径上降低通风空间，特别是需风地段的矿尘浓度；在传播途径上控制粉尘——风流净化进入矿井的风流，由于某些原因其初始含尘浓度超过国家卫生标准。根据安全规程规定，进风井巷与采掘工作面的风源含尘量不得超过0.5毫米/米3，否则，应采取净化风流的措施。此外，井下有些作业场所(如溜井、破碎硐室、喷锚支护)尽管采取了降尘措施，但由于产尘量大，向井下空气中排放的粉尘浓度仍然较高，为了消除在传播途径上的粉尘污染，保护井下环境或需要循环利用这部分空气，必须对含尘空气进行净化处理。在传播途径上控制粉尘——风流净化鉴于矿井条件的特殊性，在粉尘净化方案的选择上受到一定限制，有的高效除尘设备(如布袋防尘器)目前还不可能在井下合理使用。这里仅就矿井条件下对风流净化的一些除尘方案进行介绍。总的说来，风流净化可分为干式和湿式两大类。干式除尘有重力沉降室、网状过滤器及干式电除尘器；湿式除尘有水幕除尘、水膜除尘器、冲击式除尘器、喷淋式除尘器、泡沫除尘器、湿式旋流除尘器及湿式电除尘器。在传播途径上控制粉尘——风流净化水幕重力沉降室水浴除尘器冲激式除尘机组泡沫除尘器电除尘器水幕用水幕净化巷道的含尘风流，在各矿应用比较普遍。通常在下列情况下使用：当入风风流受到污染，含尘浓度超过规程规定或箕斗井必须兼作入风井时，独头巷道掘进采用压入式通风时；主溜井设于进风巷道旁，其绕道与进风巷道相通时；主溜井含尘风流不能排至地表或回风道需循环使用时；破碎硐室含尘风流需循环使用时；串联通风的工作面或产尘巷道等地点。当在有人或矿车通过的巷道中设置水幕时，必须设置能切断和开启水幕释的开关装置，当人员或矿车迈过时能停止喷雾，过后又自动喷雾。其控制方法通常采用人工控制或电气控制，如下图所示。水幕重力沉降室重力沉降室是利用粉尘本身的重力(重量)使粉尘和气体分离的一种除尘设备。含尘气流从抽尘风管进入一间比风管截面大得多的空气室后，流速大大降低，在层流或接近层流的状态下运动，其中的尘粒在重力作用下缓慢下降，落入灰斗。沉降室的长度越大，高度越小，就越能分离小颗粒粉尘。但是如果特沉降室长度取得很大，占地面积就会相应增大，可采用多层沉降室。重力沉降室具有结构简单，制作方便，造价低、阻力小，管理方便等优点，但由于它占地面积大，除尘效率低，因此使用范围受到限制。重力沉降室依靠重力沉降来分离含尘气体中的小颗粒粉尘是十分困难的，用单层沉降室除掉小于20微米的尘粒实际上是不可能的。重力沉降室仅适用于50微米以上的粉尘。为了改善沉降室的除尘效果，可在沉降室内设置各种形式的隔板，利用惯性使尘粒和隔板碰撞。这种除尘器的除尘机理与重力沉降室是不同的，我们把他叫做惯性除尘器。几种惯性除尘器的结构如图所示。重力沉降室水浴除尘器

水浴除尘器是一种最简单的湿式除尘器，结构见图。含尘空气以8-12米/秒的速度从喷头喷出冲击液面，激起大量泡沫和水滴，粗大的尘粒直接在水池内沉降，细小的尘粒在上部空间和水滴碰撞后，由于凝聚、增重而被捕集。净化气体经挡水板除去水滴排出口外。喷头在水中的插入深度为20-30毫米。水浴除尘器水浴除尘器的效率和阻入与喷口风速和喷头插入深度有关，在上述参数情况下，除尘效率为80-90%，阻力为40-70毫米水柱。水浴除尘器结构简单，造价低廉