2020年中級注冊安全工程師答疑:礦山粉塵污染如何治理?
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問題：
礦山粉塵污染如何治理?
答疑：
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、運輸安全和生產(chǎn)成本的重要控制因素?？諝庵械姆蹓m惡化了采裝和運輸作業(yè)條件，并且面臨著環(huán)保部門的嚴厲查處，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)生的污染程度要嚴重得多。
穿孔作業(yè)產(chǎn)塵
牙輪鉆機或二次破碎所使用的手持式、氣腿式或鑿巖機在工作面過程中，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)微細礦塵的主要來源之一。尤其是牙輪鉆機分布點廣且散，造成產(chǎn)塵點多而散，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起形成二次揚塵;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。
運輸作業(yè)產(chǎn)塵
運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)則地運動起來，造成二次揚塵。同時從有關(guān)露天礦大氣質(zhì)量監(jiān)測表明，汽車運輸?shù)V巖時，路面行車揚塵是露天礦采區(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，所形成的二次揚塵量很大，對周邊環(huán)境污染嚴重。
邊坡清理、道路修筑、工作面平整的二次揚塵
這些部位的粉塵受到振動和氣流作用時，飛散到空氣產(chǎn)生二次揚塵。
破碎作業(yè)產(chǎn)塵
破碎機工作時，礦石被擠壓撞擊，使礦石間隙中的空氣猛烈擠壓出來。當這些氣流向外高速運動時，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)生揚塵。
皮帶運輸作業(yè)揚塵
礦石篩分后，經(jīng)溜槽排到下部的皮帶運輸機上。由于之間有一落差，粉塵流與周圍空氣產(chǎn)生剪切作用，空氣被卷進物料中，相互的卷吸作用瞬間在卸料口揚起粉塵，并向四周飛揚。
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)生的強度不同。要分清主次，抓住重點，對這些產(chǎn)塵部位進行綜合治理，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，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
牙輪鉆機穿孔。利用設(shè)于鉆機上的水泵向氣壓管路中送入一定量的水，水與氣形成風水混合物，沿鉆桿中心送到孔底，在鉆進過程和排渣過程中濕潤粉塵，形成潮濕粉團或泥漿，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時，采用灑水器噴灑。
(2)裝載時噴霧灑水。在電鏟上設(shè)水箱及扇風機，使之形成風水混合噴霧，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。
運輸?shù)缆贩缐m
(1)灑水車噴灑。路面行車揚塵是采區(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，在主要的運輸線上鋪設(shè)適當規(guī)格的路料，定期用灑水車向路面灑水，實行坡道間斷灑水或霧狀灑水，使干線粉塵合格率達到安全技術(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，又達不到抑塵效果，采用化學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。
皮帶運輸揚塵的治理
在各轉(zhuǎn)運點合理設(shè)置噴霧降塵裝置，采用轉(zhuǎn)運點密封噴霧抑塵，可以達到有效的降低崗位粉塵濃度的治理效果。各轉(zhuǎn)運點皮帶頭、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)空氣中的揚塵。為避免皮帶與帶輪之間打滑，在水中加入化學潤濕劑，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。
二次揚塵的處理
向粉塵二次飛揚點(如工作面、整修邊坡、排土場等)灑水或氯化鈉溶液，或在揚塵物料表面噴灑覆蓋劑。覆蓋劑和廢石間具有黏結(jié)力，它們互相滲透擴散。在化學作用和物理吸附作用下，廢石表面形成薄層硬殼，以防風吹日曬而揚塵。
實行技術(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，使水分散成細水滴，并與產(chǎn)生的粉塵接觸濕潤，以達到降塵效果。
(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)部門實行防塵目標管理。對每月的各個工序的防塵制定相應(yīng)的目標，然后月底進行總結(jié)，改善防塵措施，加強現(xiàn)場防塵管理。
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