露天采礦場粉塵的有效使用方法!杜絕污染,環保生產!
何為(wei)露天礦(kuang)(kuang)(kuang)?即開(kai)挖體暴露在(zai)地(di)表的(de)礦(kuang)(kuang)(kuang)山,而開(kai)挖體在(zai)地(di)下(xia)的(de)礦(kuang)(kuang)(kuang)山稱為(wei)地(di)下(xia)礦(kuang)(kuang)(kuang)。由于露天礦(kuang)(kuang)(kuang)的(de)生產(chan)規模(mo)優勢,其在(zai)世界(jie)固(gu)態礦(kuang)(kuang)(kuang)產(chan)開(kai)采中占主導地(di)位(wei)。據(ju)統(tong)計,全世界(jie)包括建(jian)材在(zai)內的(de)固(gu)態礦(kuang)(kuang)(kuang)產(chan)年開(kai)采總量約(yue)160億t,露天開(kai)采約(yue)占80%。因此,研究露天礦(kuang)(kuang)(kuang)山的(de)粉(fen)塵污染(ran)控制,具有更普遍(bian)的(de)意義(yi)。

何(he)為露天(tian)礦(kuang)?即開(kai)挖體暴露在地(di)(di)表的(de)(de)礦(kuang)山,而開(kai)挖體在地(di)(di)下的(de)(de)礦(kuang)山稱為地(di)(di)下礦(kuang)。由于露天(tian)礦(kuang)的(de)(de)生產規模優勢,其在世界固(gu)(gu)態礦(kuang)產開(kai)采(cai)中占(zhan)主導(dao)地(di)(di)位。據統計(ji),全世界包(bao)括建材在內的(de)(de)固(gu)(gu)態礦(kuang)產年開(kai)采(cai)總量約160億(yi)t,露天(tian)開(kai)采(cai)約占(zhan)80%。因此,研究露天(tian)礦(kuang)山的(de)(de)粉塵(chen)污染控制,具有更普遍的(de)(de)意義。
1、礦山的開采工藝露天礦山的開采工藝主要包括穿孔、爆破、采裝、礦石和廢石的轉運等。
穿孔:通常(chang)采(cai)用牙輪(lun)鉆(zhan)和潛(qian)孔鉆(zhan)進(jin)行穿(chuan)(chuan)孔。牙輪(lun)鉆(zhan)主(zhu)要(yao)用于臺階大(da)爆破時的(de)穿(chuan)(chuan)孔作(zuo)業(ye);礦石開采(cai)的(de)復雜區段,采(cai)用潛(qian)孔鉆(zhan)用于穿(chuan)(chuan)孔作(zuo)業(ye)。
爆破:采(cai)用炸(zha)藥混裝(zhuang)車將炸(zha)藥裝(zhuang)入炮孔后,對(dui)巖(yan)體(ti)實施爆破(po)。爆破(po)時(shi)所產生的(de)揚塵可達20~25m高(gao),且粉塵濃度較大。
采裝:在采場采用電鏟裝(zhuang)車、汽車運(yun)輸(shu)的方法(fa)裝(zhuang)運(yun)礦(kuang)石(shi)、廢石(shi);礦(kuang)石(shi)運(yun)至礦(kuang)石(shi)轉載站,廢石(shi)運(yun)至排巖場。
轉載:礦石在轉載站用電鏟裝入自(zi)卸(xie)車(che)或火車(che)外運(yun)。
排巖:廢石采用(yong)汽車(che)直(zhi)接運送至排巖(yan)場(chang)(chang)(chang)或經轉(zhuan)載站由鐵路運輸(shu)至排巖(yan)場(chang)(chang)(chang),在(zai)排巖(yan)場(chang)(chang)(chang)邊緣卸(xie)(xie)至排巖(yan)場(chang)(chang)(chang)邊坡。在(zai)排巖(yan)過(guo)(guo)程中產(chan)生(sheng)揚(yang)塵(chen)(chen)。同樣,巖(yan)石若采用(yong)膠(jiao)帶(dai)運輸(shu)系統輸(shu)送至排巖(yan)場(chang)(chang)(chang),用(yong)排巖(yan)機卸(xie)(xie)下,在(zai)巖(yan)石卸(xie)(xie)下過(guo)(guo)程中同樣有粉塵(chen)(chen)產(chan)生(sheng)。
以開(kai)采(cai)規(gui)模(mo)為(wei)1000萬(wan)t/a的(de)礦山(shan)為(wei)例,按照剝(bo)采(cai)比為(wei)1.5t/t計,在開(kai)采(cai)過程中各工(gong)序粉塵(chen)產生情況(kuang)、
2、粉塵污染控制措施
2.1 鑿巖粉塵控制鑿巖過程
干(gan)式防塵(chen)(chen)(chen)技(ji)術是(shi)指露天礦鉆(zhan)孔(kong)牙(ya)輪鉆(zhan)和(he)潛孔(kong)鉆(zhan)機采(cai)用干(gan)式捕(bu)塵(chen)(chen)(chen)系統,壓塵(chen)(chen)(chen)氣排(pai)出的孔(kong)內粉經集塵(chen)(chen)(chen)罩收集,粗顆粒沉降后的含塵(chen)(chen)(chen)氣流進(jin)入(ru)旋風(feng)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)作(zuo)初級凈化(hua),布袋除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)作(zuo)末級凈化(hua)。濕式防塵(chen)(chen)(chen)技(ji)術是(shi)指通過(guo)噴霧(wu)風(feng)水混合器(qi)將水分(fen)散成(cheng)極細水霧(wu),經釬桿進(jin)入(ru)孔(kong)底,補(bu)給粉塵(chen)(chen)(chen)形(xing)成(cheng)泥(ni)漿(jiang)。風(feng)機的風(feng)流將排(pai)出的泥(ni)漿(jiang)吹向孔(kong)口一側,并(bing)沉積該(gai)處(chu)。泥(ni)漿(jiang)干(gan)燥后呈膠(jiao)結(jie)狀,避免(mian)粉塵(chen)(chen)(chen)二次飛(fei)揚(yang)。干(gan)式捕(bu)塵(chen)(chen)(chen)效(xiao)(xiao)果好,除塵(chen)(chen)(chen)效(xiao)(xiao)率可達到99.9%,但(dan)輔(fu)助設(she)備多,維護不(bu)方便。故目(mu)前采(cai)用濕式防塵(chen)(chen)(chen)技(ji)術的礦山(shan)較多。穿孔(kong)作(zuo)業采(cai)用濕式鑿巖,作(zuo)業時產生(sheng)粉塵(chen)(chen)(chen)量(liang)不(bu)大,除塵(chen)(chen)(chen)效(xiao)(xiao)率可達到90%,一般影響范圍小于(yu)50㎡。
2.2 爆破粉塵控制爆破防塵主要采用濕式措施,包括爆破前灑水和注水、水封爆破等方式。
在(zai)大(da)(da)爆(bao)(bao)破(po)(po)前(qian),向(xiang)預爆(bao)(bao)破(po)(po)礦(kuang)體(ti)(ti)或(huo)表(biao)面(mian)灑(sa)水,不僅(jin)可以潤濕礦(kuang)巖的(de)(de)表(biao)面(mian),還可以使水通(tong)過礦(kuang)巖的(de)(de)裂隙透到(dao)礦(kuang)體(ti)(ti)內部。在(zai)預爆(bao)(bao)區打鉆孔(kong),通(tong)過這些鉆孔(kong)向(xiang)礦(kuang)體(ti)(ti)實行高壓注水,則(ze)濕潤的(de)(de)范(fan)圍大(da)(da),效果明顯。爆(bao)(bao)破(po)(po)作業(ye)時間短(duan),揚塵(chen)一(yi)般(ban)在(zai)5min作業(ye)即(ji)會(hui)自然沉降,且一(yi)般(ban)露(lu)天礦(kuang)在(zai)開采(cai)前(qian)期就(jiu)可實現封閉圈下的(de)(de)開采(cai),爆(bao)(bao)破(po)(po)揚塵(chen)對(dui)外環境影響較(jiao)小(xiao),故在(zai)北方缺水地區,對(dui)爆(bao)(bao)破(po)(po)揚塵(chen)多數未采(cai)用濕式措施(shi)抑(yi)塵(chen)。
2.3 采裝和轉載控制
采(cai)裝在(zai)爆堆(dui)(dui)干燥的(de)情(qing)況下(xia)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)業(ye),電鏟(chan)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)業(ye)過(guo)程中揚(yang)塵量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)較大(da),可(ke)(ke)采(cai)用(yong)在(zai)待裝運的(de)爆堆(dui)(dui)上安裝噴(pen)霧裝置(zhi)或(huo)采(cai)用(yong)噴(pen)射(she)式灑(sa)水(shui)(shui)車灑(sa)水(shui)(shui),對預采(cai)裝區(qu)灑(sa)水(shui)(shui)增濕。通過(guo)實施爆堆(dui)(dui)灑(sa)水(shui)(shui)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)業(ye),可(ke)(ke)有(you)效降(jiang)(jiang)低(di)(di)(di)電鏟(chan)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)業(ye)的(de)產(chan)塵量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)。礦(kuang)石(shi)和(he)廢石(shi)的(de)轉(zhuan)載過(guo)程也(ye)采(cai)取(qu)就(jiu)地(di)(di)抑塵技(ji)術,在(zai)轉(zhuan)載站采(cai)用(yong)噴(pen)射(she)式灑(sa)水(shui)(shui)車灑(sa)水(shui)(shui)或(huo)安裝噴(pen)霧裝置(zhi)灑(sa)水(shui)(shui),對轉(zhuan)載站全面覆(fu)蓋。在(zai)充(chong)分預濕的(de)條件下(xia),平(ping)均每臺電鏟(chan)的(de)產(chan)塵量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)可(ke)(ke)降(jiang)(jiang)低(di)(di)(di)為(wei)(wei)0.14kg/h,降(jiang)(jiang)低(di)(di)(di)揚(yang)塵量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)約93.83%。即(ji)使在(zai)預濕不充(chong)分的(de)情(qing)況下(xia),平(ping)均每臺電鏟(chan)的(de)產(chan)塵量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)可(ke)(ke)降(jiang)(jiang)低(di)(di)(di)為(wei)(wei)0.83kg/h,降(jiang)(jiang)低(di)(di)(di)揚(yang)塵量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)約63.44%。就(jiu)地(di)(di)抑塵技(ji)術就(jiu)地(di)(di)抑塵技(ji)術應用(yong)壓縮空(kong)氣(qi)沖(chong)擊共振腔(qiang)產(chan)生(sheng)超聲波,超聲波將水(shui)(shui)霧化(hua)成濃密(mi)的(de)、直徑1~50μm的(de)微細霧滴,霧滴在(zai)局(ju)部(bu)密(mi)閉的(de)產(chan)塵點內捕(bu)獲、凝聚細粉塵,使粉塵迅速(su)沉降(jiang)(jiang),實現就(jiu)地(di)(di)抑塵,比其他除塵系統節(jie)省30%~50%投資,節(jie)能50%,耗水(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)大(da)大(da)降(jiang)(jiang)低(di)(di)(di),僅為(wei)(wei)0.3~0.5L/min,且占據空(kong)間小,節(jie)省場地(di)(di)。
2.4 排巖粉塵控制
采(cai)取爆(bao)堆灑水措施后,增(zeng)加了巖石濕度可(ke)有(you)效降低排(pai)(pai)巖過程(cheng)粉塵(chen)污(wu)染。同時(shi)可(ke)輔助(zhu)采(cai)用高壓噴(pen)射式灑水車灑水,或設置移動式雙向噴(pen)霧器,從兩側對排(pai)(pai)巖區域噴(pen)霧抑塵(chen),可(ke)減少(shao)排(pai)(pai)巖過程(cheng)的粉塵(chen)約90%。
2.5 運輸粉塵控制
道路揚塵是礦山的主要粉塵污染源,約占礦山總產塵量的90%以上,解(jie)決運輸過(guo)程的(de)(de)揚(yang)塵問題,能大大改善礦山環(huan)境。目(mu)前通常采用(yong)的(de)(de)抑(yi)(yi)塵措施(shi)是對(dui)礦區道路(lu)灑水(shui)抑(yi)(yi)塵,沿(yan)路(lu)鋪設灑水(shui)器向(xiang)路(lu)面(mian)灑水(shui)。而在北方干旱地區,蒸發(fa)(fa)量(liang)大,應加強灑水(shui)頻(pin)次,噴(pen)淋強度(du)應達(da)到(dao)或(huo)略超過(guo)該地區的(de)(de)蒸發(fa)(fa)強度(du),才能達(da)到(dao)抑(yi)(yi)塵效果(guo)(guo)。其缺(que)(que)點是用(yong)水(shui)量(liang)大,有效抑(yi)(yi)塵期短。在水(shui)資源短缺(que)(que)的(de)(de)區域,可(ke)采用(yong)路(lu)面(mian)噴(pen)灑鈣、鎂等吸濕鹽溶(rong)液或(huo)用(yong)覆蓋(gai)劑處(chu)理路(lu)面(mian),達(da)到(dao)道路(lu)抑(yi)(yi)塵的(de)(de)效果(guo)(guo)。如用(yong)氯化鈣、食鹽處(chu)理路(lu)面(mian),空(kong)氣中的(de)(de)含(han)塵量(liang)在45~90天內不超過(guo)2~3mg/m3,其成本比(bi)灑水(shui)低2/3。
此外,還可采用石油樹脂冷水乳液、油水乳濁液等方式處理路面,也可收到較好的抑塵效果。
隨著高效抑塵(chen)(chen)劑的不斷開(kai)發和研究,會出(chu)現越來(lai)越多的高效抑塵(chen)(chen)、無生態毒性、價格(ge)低廉的抑塵(chen)(chen)劑,其應用(yong)范圍將會更(geng)加廣泛。
露天礦在開采過程中的產(chan)塵環(huan)節(jie)多,可根據(ju)理(li)論研究或實測的經驗方法對產(chan)塵量進行估算。同時依據(ju)各環(huan)節(jie)的作業特點(dian)采取適宜的粉塵控制措施,可取得良好的抑塵效果(guo),對于改善礦區的環(huan)境空氣質量具(ju)有積極的作用。