露天礦粉塵防治技術(shù)
粉塵在不同行業(yè)中的定義稍有不同,但總體上指一定時(shí)間內(nèi)懸浮在空氣中的顆粒物質(zhì),通常粒徑小于75μm。露天礦的粉塵污染情況受露天礦開采工藝、開采規(guī)模、氣象氣候與地形等多因素疊加影響。根據(jù)露天礦作業(yè)的時(shí)間順序,粉塵主要來(lái)源于露天礦的鉆孔、爆破、采裝、運(yùn)輸和排土等環(huán)節(jié)。

爆破前露天礦多采用牙輪鉆機(jī)或潛孔鉆進(jìn)行鉆孔作業(yè)。鉆進(jìn)過程中產(chǎn)生的鉆機(jī)穿孔巖粉量通常與鉆孔孔徑和深度呈正相關(guān),作業(yè)區(qū)空氣中的平均粉塵質(zhì)量濃度可達(dá)440mg/m3。由此產(chǎn)生的可吸入粉塵對(duì)鉆進(jìn)作業(yè)人員產(chǎn)生直接影響。
露天礦爆破作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的高溫高壓氣體使巖體受力而被壓碎,巖體粉化程度高,導(dǎo)致短時(shí)間產(chǎn)生高濃度粉塵,高壓氣體的排出使得爆破塵柱可達(dá)數(shù)十米高。據(jù)統(tǒng)計(jì),每爆破1m3的礦巖將產(chǎn)生0.027~0.170kg粉塵,含塵氣霧中粉塵質(zhì)量濃度超過2300mg/m3,粉塵粒度通常小于1.4μm,屬于呼吸性粉塵,危害很大。另外,爆破作業(yè)產(chǎn)生的沖擊波使得爆破區(qū)地表粉塵再次浮起,形成粉塵濃度疊加,造成二次污染。爆破是露天礦粉塵污染的主要來(lái)源之一。
采裝粉塵主要產(chǎn)生在礦體采掘和裝載過程中,是露天礦粉塵的最主要來(lái)源。采掘過程中需將表土和巖體剝離,在推土機(jī)等作業(yè)設(shè)備的擾動(dòng)下會(huì)產(chǎn)生大量粉塵。露天礦裝載過程中通常使用電鏟進(jìn)行物料的抓放,在物料與巖體間摩擦、碰撞及落差的作用下,振動(dòng)導(dǎo)致粉化的礦體粉塵飛揚(yáng)。電鏟作業(yè)區(qū)域的粉塵強(qiáng)度會(huì)達(dá)到400~2000mg/s。
露天礦的運(yùn)輸通常分為車輛運(yùn)輸與膠帶運(yùn)輸兩種形式。采用路面車輛運(yùn)輸時(shí),車輛行駛導(dǎo)致路面沉積的粉塵揚(yáng)起,運(yùn)載的物料受氣流作用從車廂擴(kuò)散到空氣中,運(yùn)載物料灑落揚(yáng)塵,這些成為露天礦的移動(dòng)空氣污染源;膠帶運(yùn)輸時(shí),受傳送帶振動(dòng)和氣流影響會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵,成為露天礦的線狀污染源。
運(yùn)輸設(shè)備將廢棄物料卸載在排土場(chǎng)區(qū)域,在堆排過程中,物料碰撞、摩擦和落差作用導(dǎo)致粉塵揚(yáng)起。此外排土場(chǎng)已堆存的物料受自然風(fēng)吹會(huì)再次產(chǎn)生揚(yáng)塵。上述兩種情況是排土場(chǎng)粉塵的主要來(lái)源。
徐州博泰研制的BSD泡沫抑塵系統(tǒng),將泡沫抑塵和干霧抑塵結(jié)合為一體,兩種抑塵方式綜合運(yùn)用,在粉塵產(chǎn)生的源頭抑制粉塵的擴(kuò)散,使粉塵一直保持在沒有漂浮擴(kuò)散到空氣中的階段,就地直接進(jìn)行治理。
BSD泡沫抑塵系統(tǒng)的耗水量低、除塵效率高,初期投資和運(yùn)行費(fèi)用較低,除塵效果較好。其采用模塊化設(shè)計(jì)技術(shù),能夠?qū)Ψ蹓m污染的源頭進(jìn)行有效控制;對(duì)可吸入性粉塵的抑制率高達(dá)85%,可避免塵肺病的危害;相比傳統(tǒng)布袋除塵系統(tǒng)設(shè)備投入更少、占地面積更小,操作方便且無(wú)粉塵二次污染;BSD泡沫抑塵系統(tǒng)的耗水量不到噴水抑塵用水量的1/10 ;可以降低粉塵濃度和引爆溫度,從而大大降低粉塵爆炸幾率。