淺談大型露天鐵礦治理粉塵的措施

劉勝軍

摘 要：隨著司家營(yíng)研山鐵礦的礦山開(kāi)采，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵已經(jīng)成為影響環(huán)境、作業(yè)效率、運(yùn)輸安全和生產(chǎn)成本的重要因素，空氣中的粉塵惡化了采裝和運(yùn)輸作業(yè)條件，給現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的職工身體健康帶來(lái)較大危害，也污染了礦區(qū)及周邊生態(tài)環(huán)境，治塵工作已成為首要任務(wù)。文章針對(duì)司家營(yíng)研山鐵礦露天采區(qū)粉塵污染出現(xiàn)的問(wèn)題，分析了粉塵污染源產(chǎn)生的原因，提出了大型露天鐵礦治理粉塵措施。

關(guān)鍵詞：露天鐵礦；粉塵污染；原因；治理措施

中圖分類(lèi)號(hào)：TD714 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）20-0174-02

1 概 述

司家營(yíng)研山鐵礦是冀東鐵礦區(qū)重要構(gòu)成部分，是屬于河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司的產(chǎn)業(yè)，也是屬于鞍山式沉積變質(zhì)鐵礦床，開(kāi)采方式是全部露天開(kāi)采，一般每年的設(shè)計(jì)開(kāi)采規(guī)模是1 500萬(wàn)t礦石，在生產(chǎn)和開(kāi)采的過(guò)程中粉塵已經(jīng)逐漸成為影響環(huán)境、運(yùn)輸安全、工作效率以及生產(chǎn)成本的重要因素，產(chǎn)生的粉塵會(huì)在一定程度上影響運(yùn)輸和采裝的條件，會(huì)給施工人員帶來(lái)很大的健康危害，與此同時(shí)，也給周?chē)h(huán)境帶來(lái)很大影響，造成污染。

因此，抑制粉塵就顯得非常重要。依據(jù)實(shí)際開(kāi)采區(qū)域的特點(diǎn)和情況，多年的發(fā)展過(guò)程中，司家營(yíng)研山鐵礦采礦場(chǎng)做過(guò)很多次嘗試和分析，本文主要研究了產(chǎn)生粉塵的主要生產(chǎn)原因，并且提出控制粉塵的合理有效措施。

2 露天鐵礦粉塵污染源產(chǎn)生的因素分析

在進(jìn)行露天開(kāi)采的時(shí)候，粉塵會(huì)出現(xiàn)在每一個(gè)環(huán)節(jié)以及所有生產(chǎn)工序中，例如，鑿巖、穿孔、運(yùn)輸、爆破、排土以及破碎等，此外，采礦施工工程和輔助車(chē)輛也會(huì)形成一定的粉塵影響，相比較前者形成的粉塵來(lái)說(shuō)，污染程度不是十分嚴(yán)重。

2.1 穿孔、鑿巖過(guò)程中產(chǎn)塵

在使用二次破碎鑿巖機(jī)或者潛孔鉆機(jī)、牙輪鉆機(jī)的的過(guò)程中，往往會(huì)因?yàn)闀?huì)對(duì)巖石形成擠壓、沖擊，會(huì)適當(dāng)?shù)陌褞r土礦切剝形成不一樣大小顆粒，一部分會(huì)在一定程度上通過(guò)出口排除，形成粉塵。鑿巖過(guò)程中出現(xiàn)粉塵主要特點(diǎn)實(shí)際上就是持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，并且很多粉塵具有小于微米級(jí)的粒徑，這種是進(jìn)行露天采礦主要的細(xì)微粉塵來(lái)源之一。

2.2 爆破過(guò)程中塵

在爆破的時(shí)候，礦巖會(huì)在一定程度上遭受到銨油等爆炸物的影響，形成很大壓力、應(yīng)力波、高溫等導(dǎo)致粉碎，位移以后會(huì)適當(dāng)出現(xiàn)無(wú)組織粉塵排放，在瞬間就會(huì)出現(xiàn)大量粉塵，但是，在形成的過(guò)程中時(shí)間持續(xù)比較短，會(huì)影響局部環(huán)境，因?yàn)樗炯覡I(yíng)研山鐵礦采礦場(chǎng)有很大開(kāi)礦面積，每天需要對(duì)很多點(diǎn)進(jìn)行爆破。因此，在爆破的時(shí)候粉塵形成數(shù)量與爆破炸藥種類(lèi)、爆孔數(shù)目、含濕量等具有很關(guān)系。在爆破以后表面會(huì)適當(dāng)?shù)奈揭欢ǖ挠卸練怏w，例如NOx，從而污染空氣和環(huán)境，給人們的健康帶來(lái)影響。

2.3 鏟裝過(guò)程中產(chǎn)塵

在利用電鏟進(jìn)行挖掘巖土和礦的過(guò)程中，在礦巖表面沉落的能夠于碰撞、摩擦等形成粉塵，會(huì)因?yàn)檎饎?dòng)導(dǎo)致出現(xiàn)再次揚(yáng)塵。在卸下電動(dòng)輪礦車(chē)鏟斗的時(shí)候，因?yàn)橐欢ǖ穆洳睿瑫?huì)形成很多粉塵。此外，在利用電鏟進(jìn)行清掃的時(shí)候，也會(huì)出現(xiàn)一定的粉塵，在存在自然風(fēng)流，并且在沒(méi)有防塵措施比較干燥的季節(jié)進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候，需要合理的控制電鏟室內(nèi)最高濃度是10 mg/m3，室外不可以多于15 mg/m3。

2.4 運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)塵

在運(yùn)輸過(guò)程中，路面上出現(xiàn)的沉積粉塵，在電動(dòng)輪汽車(chē)經(jīng)過(guò)的時(shí)候，會(huì)受到震動(dòng)、壓擠以及氣流等因素的影響，進(jìn)行無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致出現(xiàn)二次揚(yáng)塵。此外，經(jīng)過(guò)檢測(cè)露天開(kāi)采礦的質(zhì)量來(lái)說(shuō)，在對(duì)礦巖進(jìn)行汽車(chē)運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，露天開(kāi)采礦巖主要污染就是路面揚(yáng)塵，能夠占據(jù)總揚(yáng)塵量的70%～90%。在露天開(kāi)采過(guò)程中，檢測(cè)五個(gè)運(yùn)輸點(diǎn)，檢測(cè)空氣中粉塵濃度已經(jīng)達(dá)到達(dá)5～8 mg/m3，大約超過(guò)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的八倍左右，是最大的粉塵污染源。

2.5 旋回破碎和膠帶運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)塵

在膠帶運(yùn)輸以及旋回破碎的過(guò)程中：①動(dòng)錐在碰撞礦石、擠壓、巖土以后出現(xiàn)粉塵；②電動(dòng)輪汽車(chē)向旋回破碎站卸下巖土和礦以后，因?yàn)槁洳顣?huì)形成粉塵；③在膠帶運(yùn)輸農(nóng)戶(hù)巖土、礦的時(shí)候，由于自然風(fēng)力作用會(huì)出現(xiàn)揚(yáng)塵，導(dǎo)致二次揚(yáng)塵。上述是原因會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)比較高濃度的粉塵，因?yàn)槠扑檎救藛T比較集中，會(huì)增大危害性。

2.6 排土場(chǎng)排土過(guò)程中產(chǎn)塵

由于電動(dòng)輪汽車(chē)在排土場(chǎng)卸下巖石的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)一定的摩擦、碰撞等導(dǎo)致出現(xiàn)粉塵。尤其是高段排土區(qū)域，具有很大的排土落差，并且產(chǎn)塵面積比較大、排放量比較多，會(huì)形成一定的二次揚(yáng)塵，嚴(yán)重影響周?chē)h(huán)境。

3 露天鐵礦粉塵污染源的治理對(duì)策

3.1 塵源的密閉

利用密封的方式，有效的密封出現(xiàn)粉塵的設(shè)備以及部位，保證在一定空間之內(nèi)密封粉塵，例如，膠帶運(yùn)輸巖土、礦的時(shí)候，增加一定的密封罩，保證能夠全部密封膠帶，有效控制粉塵。

3.2 濕式作業(yè)

3.2.1 穿孔作業(yè)防塵

在牙輪鉆進(jìn)行穿孔的時(shí)候，合理的設(shè)置相應(yīng)水箱，利用壓力把一定量的水壓入到風(fēng)壓管中，保證可以形成水與氣的混合物，然后順著鉆桿內(nèi)腔送到孔底，在排碴和鉆進(jìn)的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)一定的泥漿或者潮濕粉團(tuán)，通過(guò)相應(yīng)的壓縮空氣來(lái)合理的從孔壁以及孔底環(huán)形空間吹到外部，最大限度地降低粉塵。

3.2.2 爆破作業(yè)防塵

在進(jìn)行爆破以前需要進(jìn)行適當(dāng)灑水，但是不可以浸濕巖土、礦表面和粉塵，需要裂隙滲透方式來(lái)滲透到內(nèi)部，達(dá)到防塵的作用。

3.2.3 鏟裝作業(yè)防塵

①預(yù)先濕潤(rùn)爆堆。在裝車(chē)前對(duì)爆堆進(jìn)行噴槍灑水，潤(rùn)濕粉塵，還可以滲透到礦巖體內(nèi)部起到抑塵作用；②裝載時(shí)噴霧灑水。裝車(chē)時(shí)利用灑水車(chē)對(duì)爆堆進(jìn)行噴霧灑水，壓制揚(yáng)起的粉塵，以取得良好降塵效果。

3.2.4 運(yùn)輸?shù)缆贩缐m

①灑水車(chē)噴灑。路面行車(chē)揚(yáng)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。加強(qiáng)道路養(yǎng)護(hù)，確保路面平整；在主干運(yùn)輸線(xiàn)鋪設(shè)適當(dāng)規(guī)格的路料，定期用灑水車(chē)向路面灑水，使粉塵合格率達(dá)到環(huán)保、安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；②限制車(chē)速。采礦場(chǎng)運(yùn)輸?shù)缆芬话丬?chē)速在15 km/h 以下，可有效控制運(yùn)輸汽車(chē)行駛時(shí)粉塵的產(chǎn)生。

3.3 排土場(chǎng)揚(yáng)塵防治

排土場(chǎng)堆置巖土粒度0～350 mm，排土場(chǎng)采用膠帶排巖，揚(yáng)塵量相對(duì)汽車(chē)排巖小得多。抑塵措施主要對(duì)排土場(chǎng)穩(wěn)定的平臺(tái)和邊坡適時(shí)碾壓，種植草籽，固化表面，邊堆置邊復(fù)墾，同時(shí)設(shè)灑水抑塵設(shè)施，減少揚(yáng)塵，防止水土流失。

3.4 旋回破碎作業(yè)抑塵

礦、巖土旋回破碎站建設(shè)在采場(chǎng)邊幫深洼處，采用進(jìn)口破碎機(jī)，下料口兩側(cè)設(shè)置多組水噴淋?chē)娮?，出料口加設(shè)濾芯式除塵器，采用全封閉膠帶通廊運(yùn)輸，除塵效率99%，有效控制了粉塵。

3.5 二次揚(yáng)塵處理

采場(chǎng)運(yùn)輸?shù)缆沸拗?、邊坡整修和排土?chǎng)等粉塵二次揚(yáng)塵點(diǎn)，進(jìn)行灑水，或在揚(yáng)塵物料表面噴灑覆蓋劑。覆蓋劑和廢石間具有粘結(jié)力，他們互相滲透擴(kuò)散。在化學(xué)鍵和物理吸附下，廢石表面形成薄層硬殼，以防風(fēng)吹日曬而揚(yáng)塵。

3.6 加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，實(shí)行技術(shù)創(chuàng)新

①建立相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)考核制度。不斷提高現(xiàn)場(chǎng)管理力度，責(zé)任到人，對(duì)有突出表現(xiàn)治理粉塵的職工給予表?yè)P(yáng)和獎(jiǎng)勵(lì)，并且對(duì)一些玩忽職守導(dǎo)致粉塵污染事故人員給予相應(yīng)處罰；②采用多排孔微差擠壓深孔和空氣間隙裝藥結(jié)構(gòu)爆破，減少粉塵產(chǎn)生量；③對(duì)排巖、運(yùn)礦的運(yùn)輸主干路鋪設(shè)10～20 mm粒徑的石子，減少產(chǎn)塵面，實(shí)現(xiàn)降塵、抑塵的效果。

4 結(jié) 語(yǔ)

司家營(yíng)研山鐵礦通過(guò)采礦設(shè)備的濕式作業(yè)、運(yùn)輸?shù)缆窞⑺团磐翀?chǎng)的綠化等綜合治理措施，礦區(qū)粉塵濃度小于1 mg/m3，滿(mǎn)足國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)；另外，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，全員參與，露天采礦場(chǎng)的粉塵控制已取得良好效果，實(shí)現(xiàn)了“資源節(jié)約，環(huán)境友好”的綠色礦山目標(biāo)。

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