除灰除尘研究：矿山粉尘污染治理

查看全部 · 发表于 2021-4-9 10:44:58

对于露天矿山生产来说，矿山生产过程中产生粉尘已经成为影响环境、作业效率、运输安全和生产成本的重要控制因素。空气中的粉尘恶化了采装和运输作业条件，并且面临着环保部门的严厉查处，所以防尘工作愈来愈显得尤为重要。因此，防尘已经成为矿山生产中一项十分重要的工作。本文分析露天矿山生产中粉尘污染产生的原因及治理对策。

粉尘污染源几乎产生于露天采区生产的各个环节，如穿孔、爆破、铲装、运输、破碎、排土等。另外，采区内的辅助车辆和采矿工程的施工(如斜坡道的施工、边坡清理等)也会产生粉尘污染源，但比较而言，前者产生的污染程度要严重得多。

穿孔作业产尘

牙轮钻机或二次破碎所使用的手持式、气腿式或凿岩机在工作面过程中，由于钻头对岩石的冲击、挤压以及切剥、摩擦，被碎成大小不一的颗粒烟尘，其中有一部分排出孔口后就形成粉尘。凿岩产尘的特点是时间长而持续，而且大量粒尘的直径小于微米级，它是露天采区微细矿尘的主要来源之一。尤其是牙轮钻机分布点广且散，造成产尘点多而散，而接触这类粉尘作业的人较多，接触时间较长，对职工的危害性较大。

爆破作业产尘

爆破作业时，因矿岩受到药包爆破的巨大压力、高温及应力波作用而粉碎，位移后形成粉尘。其瞬时产尘量极大，产尘量与一次爆破的炮孔数目、炮孔参数、炸药种类、矿岩性质、地质构造体伤害极大。

铲装作业产尘

首先电铲挖掘矿岩时，沉落在矿岩表面上的和摩擦、碰撞产生的粉尘因受振动而扬起形成二次扬尘;其次铲斗在向电动轮车卸下矿岩时，由于落差，会产生巨大粉尘。另外，电铲在清扫爆堆时也会产生粉尘。

运输作业产尘

运输路面沉积的粉尘在受到电动轮汽车经过时所产生的压挤、振动和气流的影响，无规则地运动起来，造成二次扬尘。同时从有关露天矿大气质量监测表明，汽车运输矿岩时，路面行车扬尘是露天矿采区最大的粉尘污染源，占采区总产尘量的70%~90%。

排土场排土作业产尘

排土场因电动轮汽车在卸岩时岩石的碰撞、摩擦而产尘。特别是采矿场采区高段排土的排土场，其落差较大，且排放量又大，所形成的二次扬尘量很大，对周边环境污染严重。

边坡清理、道路修筑、工作面平整的二次扬尘

这些部位的粉尘受到振动和气流作用时，飞散到空气产生二次扬尘。

破碎作业产尘

破碎机工作时，矿石被挤压撞击，使矿石间隙中的空气猛烈挤压出来。当这些气流向外高速运动时，由于气流和粉尘的剪切压缩作用，带动粉尘一起通过加料口向外排出。

筛分作业扬尘

在筛分过程中，由于物料随振动筛作垂直于筛面的方向快速振动产生扬尘。

皮带运输作业扬尘

矿石筛分后，经溜槽排到下部的皮带运输机上。由于之间有一落差，粉尘流与周围空气产生剪切作用，空气被卷进物料中，相互的卷吸作用瞬间在卸料口扬起粉尘，并向四周飞扬。

粉尘污染治理对策

从采区粉尘源的产生原因情况来看，各道工序都会产生粉尘污染，只是产生的强度不同。要分清主次，抓住重点，对这些产尘部位进行综合治理，粉尘污染才能得到有效的控制。

尘源的封闭

采取密封措施，严格封闭产尘部位和产尘设备，使粉尘封闭在一定的空间内。如牙轮钻机的凿岩平台设置孔口积尘罩，使得产尘部位全部密封，就地控制粉尘。

湿式作业

增加矿岩和工作面、道路湿度，防止粉尘飞扬，降低空气中含尘量。这是在旱季防尘采取的主要手段。

穿孔作业防尘

牙轮钻机穿孔。利用设于钻机上的水泵向气压管路中送入一定量的水，水与气形成风水混合物，沿钻杆中心送到孔底，在钻进过程和排渣过程中湿润粉尘，形成潮湿粉团或泥浆，然后排至密封罩内。

爆破作业防尘

在爆破前可向预爆区洒水。水不仅能湿润矿岩表面和粉尘，还可通过裂隙渗透到矿体内部，起到很好的防尘效果。

铲装作业防尘

（1）预先湿润爆堆。装载硬岩，采用水枪冲洗;挖掘软而容易起尘的岩土时，采用洒水器喷洒。

（2）装载时喷雾洒水。在电铲上设水箱及扇风机，使之形成风水混合喷雾，并使之随铲装和卸装作业移动，直接喷向尘源，以取得良好降尘效果。

运输道路防尘

（1）洒水车喷洒。路面行车扬尘是采区最大的粉尘污染源，搞好路面防尘是粉尘污染治理最重要的手段。旱季时，在主要的运输线上铺设适当规格的路料，定期用洒水车向路面洒水，实行坡道间断洒水或雾状洒水，使干线粉尘合格率达到安全技术要求。

（2）管路加压喷洒。随着采区凹陷开采固定坑线越来越长，采区防尘工作难度加大，尤其在夏季，用电动轮洒水车喷洒抑尘，难于满足安全防尘工作需要，面对这种局面，通过在采区部分有条件的固定坑线采用管路喷洒水，以缓解电动轮洒水压力，达到提高抑尘效果。

破碎筛分粉尘治理

设置喷雾降尘装置。在破碎作业中，物料表面含湿度是减少粉尘逸散的重要因素。在破碎机各料口设置喷雾降尘装置能起到有力的抑尘作用。若单纯采用喷水降尘，水量过大，出现料口阻塞；水量过小，又达不到抑尘效果，采用化学润湿剂即可保持物料表面一定的含湿度又可减少用水量(前后用水量比为4:1)。将化学润湿剂按1:20000比例和水混合，用高压气体将混合液通过喷雾咀充分雾化，均匀喷洒在物料上，使物料润湿，增大表面含湿度。

皮带运输扬尘的治理

在各转运点合理设置喷雾降尘装置，采用转运点密封喷雾抑尘，可以达到有效的降低岗位粉尘浓度的治理效果。各转运点皮带头、尾密封3～5m，罩内均匀设置喷雾咀，利用高压气体将水通过喷雾咀雾化成30～60um左右的雾滴，靠凝结、碰撞捕集罩内空气中的扬尘。为避免皮带与带轮之间打滑，在水中加入化学润湿剂，减少用水量。破碎系统采用湿式作业及湿式除尘可使岗位粉尘浓度下降70%～80%，外排粉尘浓度降至100mg/m3以下。

二次扬尘的处理

向粉尘二次飞扬点(如工作面、整修边坡、排土场等)洒水或氯化钠溶液，或在扬尘物料表面喷洒覆盖剂。覆盖剂和废石间具有黏结力，它们互相渗透扩散。在化学作用和物理吸附作用下，废石表面形成薄层硬壳，以防风吹日晒而扬尘。

实行技术改造

（1）采用合理的炮孔网和空气间隙装药结构，减少粉尘产生量。

（2）水封爆破。将水袋放置在炮孔外部表面，利用辅助起爆药包，与爆破同时将水袋破碎，使水分散成细水滴，并与产生的粉尘接触湿润，以达到降尘效果。

（3）向水中加入氯化钠，洒水效果和作用时间也将大大增加。

加强现场管理

（1）防尘工作是采矿场的一项重要工作，各有关部门在布置、检查、评比生产工作的同时，把防尘工作也应放在相等的地位。

（2）各相关部门实行防尘目标管理。对每月的各个工序的防尘制定相应的目标，然后月底进行总结，改善防尘措施，加强现场防尘管理。

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