矿山粉尘是矿山在建设和生产过程中所产生的各种岩矿微粒的总称。在矿山生产的各个环节中,如采矿、掘进、运输等,几乎所有的作业工序都会产生粉尘。如不加以防治,不仅容易造成工作场所污染,危害人体健康,诱发眼部、皮肤疾病,大量粉尘污染空气长期吸入肺部将引发矽肺病,还可能加速生产机械磨损,缩短精密仪器的使用寿命,在一定条件下还可能诱发工作场所爆炸,造成经济损失。此外,大量粉尘污染还将降低工作场所的能见度,增加工作场所工伤事故发生的概率。因此,防治矿山粉尘历来都是矿山业者非常重视的一环。
(矿山作业过程必然会产生大量粉尘??CuriosoPhotography)
那么,在矿山开采的过程中,究竟哪些环节会产生大量粉尘呢?当下世界上又有哪些防治粉尘产生与扩散的好方法呢?01.矿山开采哪些环节会产生粉尘?矿山在穿孔(深孔)和钻眼、爆破和二次破碎、铲装、汽车运输、汽车卸载、破碎、推土机平整工作面和排土场等生产过程中都会产生大量的粉尘。矿山产出的粉尘,具有产尘点多、产尘量大、空气含尘浓度高、分散度高等特点,根据统计,矿山直径小于10μm的粉尘占粉尘总量的90%,而在矿山深处,直径小于等于5μm的粉尘占总量的86.3%,小于10μm的占95.2%。如不加防治,矿山粉尘将对工人健康产生极大的危害。
一般来说,矿山粉尘主要来自于以下几个环节。
一是钻机穿孔作业。在钻机打眼的过程中,岩石受到冲击破碎成粉末,在这个过程中,如果不采取一定的防治措施,则将会产生大量粉尘。
二是爆破作业。在对矿山实施爆破的过程中,岩石受到爆破的巨大能量作用而粉碎,这个过程中也会产生大量粉尘。但一般来说,这种高浓度的粉尘在空气中维持的时间相对较短,爆破产尘表面吸附的爆破生成的有毒有害气体对人体危害更大。
三是铲装作业。一部分粉尘是沉落在矿岩表面上的,另一部分是摩擦、碰撞产生的粉尘因受振动而扬起形成二次粉尘。铲斗在向汽车卸料时由于落差会产生大量粉尘。此外,在清扫爆堆的过程中,也会产生大量粉尘。
(采集的石料本身也带有大量粉尘??Abbasoftadeh)
四是运输作业。在使用车辆进行运输的过程中,汽车运输路面沉积的粉尘受到汽车经过所产生的挤压、振动和气流的影响,无规则运动,形成二次扬尘。车辆的颠簸、振动,也会产生一定的粉尘。此外,自翻车排土时,岩石碰撞摩擦产生粉尘。总体来说,汽车路面产生的粉尘量可占到总产尘量的90%以上。
(汽车路面产生的粉尘量可占到总产尘量的90%以上??IvanBandura)
五是破碎作业。在对所采集的矿石进行加工破碎的过程中,也会产生大量粉尘。
02.如何有效的治理粉尘
由于矿山产尘点多、产尘量大、空气含尘浓度高、分散度高的特点,因此在对矿山进行粉尘防治的过程中,应该采取多点、多方式的方法来进行,最大限度的减少粉尘的产生与扩散。
首先,应注意抑制开采过程中产生的粉尘。不采用打眼爆破方式开采的,必须采用收尘或湿式作业,开采单位必须制定有效的收尘或防扬尘措施,确保开采工程不造成扬尘。而对于采用爆破作业进行开采的矿山,由于其作业过程中产尘强度大、爆破瞬间产尘量可达数千至数万mg/m3,因而要特别注意。除采用合理的炮孔网度、微差爆破以及空气间隔装药,以减少粉尘产生量外,还可以采用水封爆破、向预爆区洒水、钻孔注水等措施,人为地提高矿岩湿度。在国外有些国家,当地矿山还会使用各种自行通风洒水装置来进行爆破后的空气除尘。在德国的采石场,浅眼凿岩时使用特制的塑料堵塞物填塞炮孔,爆破时冻胶状的塑料堵塞物能粘附爆破时产生的粉尘的60%-70%。
其次,要注意抑制矿石装卸过程中产生的粉尘。装卸作业的防尘主要是抓一个“湿”字,即洒水是降低空气含尘量的主要手段。装载硬岩,采用水枪冲洗最为合适;挖掘软而易起尘的矿岩时,则采用洒水器为佳。值得注意的是,密闭司机室也应采用专门的捕尘装置。
(装卸过程中产生的粉尘不容忽视??JonnyCaspari)
接着,要注意抑制路面运输过程中产生的粉尘。目前国内外露天矿山汽车路面的防尘措施主要有五种。一是使用洒水车或洒水器向路面洒水,这是目前最为普遍的做法,不仅简便,还能达到较好的防尘效果。测试表明,在不洒水粉尘浓度为3.5mg/m3的环境下,经过洒水,粉尘浓度可降为6.8mg/m3,含尘浓度降低71%。但需要注意的是,该种方法耗水量较大,且在高温条件下作用期短,且洒水会使路面和车轮过早磨损,整体来看是成本效益较低的一种方式;二是先用平路机将泥泞和洒落的矿岩清除掉,再用松土器将道路疏松,并喷洒10%吸湿性强的钙、镁盐或氯化钙溶液,之后然后将道路修整成所需的断面形状,再铺1层80-mm的粗砂,粗砂中的粘土性杂质含量不应该超过5%,之后,再向路面喷洒25%的钙、镁盐或氯化钙溶液。据研究,不下雨时,10%、20%、和30%的氯化钙溶液可使空气含尘量在2-5个昼夜内降至容许范围内,40%的氯化钙溶液能维持10昼夜或更久一些。但这种方法的缺点也很明显,容易被雨水冲掉;三是用乳液处理路面,通常采用喷洒石油或重油然后撒1层8-10cm厚的碎石,它适用于干燥炎热地区,有这种方法处理的路面不但产尘量低,而且路面的磨损量也大大减少;四是喷雾抑尘、超声波抑尘,做法是依靠这两种方法由于费用高目前还在试验阶段;五是高压水抑尘,在德国,人们利用5*Pa、30L/min的高压水喷洒路面,使水粒更有效的与粉尘碰撞并捕捉粉尘使之湿润而凝并除尘。这种方法抑尘效果良好,可抑制几乎90%的微尘,缺点是需要产生高压水的动力设备。
(年,梅州蕉岭,某矿山使用洒水车和雾炮对矿山作业区域进行洒水喷雾)
最后,应留意在破碎系统中进行防尘。一来,可以对整个破碎系统及料仓进行封闭,形成独立的空间,避免粉尘外溢。二来可以对破碎系统中破碎机或粉碎机的投料口﹑出料口、振动筛上部以及带式输送机转运点等部位设密闭装置或集尘罩,转运点受料处设双层密闭罩。通过使罩内形成均匀负压,可以避免粉尘外逸,或用敞口吸气罩形成吸捕气流,将暴露的尘化区控制在狭小范围内,使携尘气流被吸捕抽走通过除尘器净化后经排气筒(或烟囱)排入大气。三来,还可以在破碎加工场地设置多台喷雾机进行喷雾降尘。
需要特别指出的是,在矿山周围进行植树造林本身也是防尘的重要方法之一。通过开展植树活动,不仅可以保持了水土流失,还美化了环境,为打造绿色矿山、环保矿山奠定了坚实基础。
碰巧,今天是植树节,希望大家都能重视矿山的生态问题,努力为地方播种一片绿荫和希望。
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