鐵路采石場除塵方式分析及粉塵治理效果探討

顧 軍 中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司安全監(jiān)察室

鐵路建設(shè)路基和有砟軌道鋪設(shè)需要大量的道砟，且道砟須符合TB/T2140-2008《鐵路碎石道砟》之規(guī)定，道砟游離二氧化硅含量較高，因此需要符合標(biāo)準(zhǔn)要求的專用鐵路采石場，采石破碎篩分過程中產(chǎn)生大量的粉塵，為鐵路企業(yè)的重點(diǎn)危害作業(yè)場所，本文比較分析某鐵路采石場先后采取的兩種除塵方法（水霧、泡沫干霧）的粉塵治理效果，提出適用于采石場的優(yōu)化除塵技術(shù)方案。

1 研究對象

以中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司石榴園采石場為研究對象，本采石場主要提供鐵路一級道砟生產(chǎn)加工銷售，采用顎細(xì)篩回式生產(chǎn)工藝，2016年以前除塵工藝為濕式水霧除塵工藝，2016年10月安裝FDC200泡沫干霧抑塵機(jī)更為泡沫干霧除塵工藝。

2 材料與方法

2.1 研究方法

采用相同工作場所更改工藝前后的職業(yè)病危害因素監(jiān)測數(shù)據(jù)做自身對照研究，數(shù)據(jù)來源為上鐵疾控所2014-2016年歷史數(shù)據(jù)及治理后2017-2018年度作業(yè)場所空氣中粉塵日常監(jiān)測資料，對治理后除塵效果進(jìn)行分析。

2.2 監(jiān)測方法

依據(jù)《工作場所空氣中有害物質(zhì)監(jiān)測的采樣規(guī)范》GBZ159-2004針對總塵開展日常監(jiān)測，每年監(jiān)測2次，每次選擇1個(gè)工作日（天氣晴朗、風(fēng)力＜2級）。

2.3 監(jiān)測儀器

FYC-3S30恒流粉塵采樣儀、XS-204電子分析天平

2.4 采樣點(diǎn)選擇

短時(shí)間定點(diǎn)采樣方法采樣，選定給料口、一級破碎、二級破碎、放料4個(gè)作業(yè)地點(diǎn)定點(diǎn)采樣，每個(gè)采樣點(diǎn)不同時(shí)段采集12個(gè)樣品。

3 道砟生產(chǎn)工藝及粉塵產(chǎn)生的情況

道砟生產(chǎn)采用顎細(xì)篩回式生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)設(shè)備周圍均為開放的空間。工藝流程：毛石→給料口→一級破碎（顎式破碎機(jī)）→二級破碎（顎式破碎機(jī)）→振動(dòng)篩→成品→放料計(jì)量→成品料倉。

道砟生產(chǎn)過程中，運(yùn)輸毛石的自卸車給料、一級破碎、二級破碎及篩分、成品放料均產(chǎn)生粉塵并逸散到機(jī)械設(shè)備周圍空間，致使當(dāng)班作業(yè)人員暴露于粉塵作業(yè)環(huán)境。

4 兩種除塵工藝簡介

水霧除塵原理是通過噴淋水霧使石料潮濕達(dá)到除塵抑塵目的。其工藝：于給料口、一級破碎、二級破碎、回籠破碎上方噴淋自來水水霧。

泡沫抑塵原理：物料在破碎前，將特種除塵泡沫劑與水混合，通過壓縮空氣噴附在礦石表面和上空，形成大量的泡沫粒子群，使整個(gè)破碎區(qū)域被無縫隙泡沫覆蓋?？諝庵械姆蹓m通過與泡沫間的截留、慣性碰撞、擴(kuò)散、粘附等多種作用下，由小顆粒聚集成大顆粒，最終同破裂的泡沫滴液一起沉降下來，并被吸附在礦石表面，從根本上阻止粉塵向外界擴(kuò)散。

干霧抑塵原理：把水利用高壓空氣瞬間吹散，讓顆粒處在1μm＜干霧粒徑≤10μm之間，同時(shí)大部分可吸入粉塵顆粒也處于1μm＜粒徑≤10μm之間，粉塵因干霧顆粒密度增大，顆粒大小一致，比重相近，所受重力一樣，故在空氣中停留時(shí)間相等，這樣粉塵顆粒與干霧顆粒就能同時(shí)充分凝結(jié)，粉塵顆粒起到凝結(jié)核的作用，在瞬間降塵。

其生產(chǎn)工藝：于給料口、一級破碎、二級破碎、回籠破碎上方噴灑除塵劑泡沫和干霧（1μm＜粒徑≤10μm水霧），使粉塵顆粒聚集凝結(jié)沉降，阻止粉塵向外界擴(kuò)散。

5 研究結(jié)果

通過對兩種除塵方法除塵后作業(yè)場所粉塵濃度檢測結(jié)果的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，泡沫干霧除塵比水霧除塵效果好，在毛石給料環(huán)節(jié)平均降低24.9%，一級和二級破碎環(huán)節(jié)均能降低84.5%，成品放料能降低31.1%，兩種除塵工藝除塵后粉塵濃度見表1。

表1 兩種除塵工藝除塵后作業(yè)場所總粉塵濃度（mg/m3）比較

6 討論

兩種除塵工藝均在給料口、一級破碎、二級破碎、回籠破碎上方噴淋，水霧工藝為噴淋自來水水霧，泡沫干霧工藝為噴淋泡沫劑和干霧（1μm＜粒徑≤10μm水霧），從而達(dá)到除塵抑塵目的。

研究發(fā)現(xiàn)作業(yè)場所粉塵治理工藝改進(jìn)后各工作業(yè)地點(diǎn)粉塵濃度均有所下降，尤以原來空氣中粉塵濃度高的一級破碎和二級破碎最為明顯。雖然該采石場通過改進(jìn)除塵工藝，作業(yè)點(diǎn)粉塵濃度下降了，但還沒有達(dá)到《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值 第1部分 化學(xué)有害因素》GBZ2.1-2007中含矽量＞80%粉塵濃度限值0.5 mg/m3的要求。若要使作業(yè)場所粉塵濃度達(dá)到國標(biāo)要求，有賴于道砟生產(chǎn)工藝的改進(jìn)與革新。目前情況下該用人單位應(yīng)管好用好除塵設(shè)備，使其發(fā)揮應(yīng)有的除塵效果。與職工簽訂勞動(dòng)合同時(shí)，明確告知職業(yè)病危害因素。為生產(chǎn)作業(yè)人員配齊符合標(biāo)準(zhǔn)的個(gè)人勞動(dòng)防護(hù)用品并做好職工健康監(jiān)護(hù)工作，發(fā)現(xiàn)職業(yè)禁忌人員進(jìn)行妥善處理。