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露天采矿场环保如何达标?看粉尘污染有效处理方式!

 何为露天矿?即开挖体暴露在地表的矿山,而开挖体在地下的矿山称为地下矿。由于露天矿的生产规模优势,其在世界固态矿产开采中占主导地位。据统计,全世界包括建材在内的固态矿产年开采总量约160亿t,露天开采约占80%。因此,研究露天矿山的粉尘污染控制,具有更普遍的意义。

 

华宝矿机粉尘处理

 

  何为露天矿?即开挖体暴露在地表的矿山,而开挖体在地下的矿山称为地下矿。由于露天矿的生产规模优势,其在世界固态矿产开采中占主导地位。据统计,全世界包括建材在内的固态矿产年开采总量约160亿t,露天开采约占80%。因此,研究露天矿山的粉尘污染控制,具有更普遍的意义。


1、矿山的开采工艺露天矿山的开采工艺主要包括穿孔、爆破、采装、矿石和废石的转运等。

  

  穿孔:通常采用牙轮钻和潜孔钻进行穿孔。牙轮钻主要用于台阶大爆破时的穿孔作业;矿石开采的复杂区段,采用潜孔钻用于穿孔作业。


       爆破:采用炸药混装车将炸药装入炮孔后,对岩体实施爆破。爆破时所产生的扬尘可达20~25m高,且粉尘浓度较大。

      

       采 装:在采场采用电铲装车、汽车运输的方法装运矿石、废石;矿石运至矿石转载站,废石运至排岩场。 


       转载:矿石在转载站用电铲装入自卸车或火车外运。


       排岩:废石采用汽车直接运送至排岩场或经转载站由铁路运输至排岩场,在排岩场边缘卸至排岩场边坡。在排岩过程中产生扬尘。同样,岩石若采用胶带运输系统输送至排岩场,用排岩机卸下,在岩石卸下过程中同样有粉尘产生。

  

  

  以开采规模为1000万t/a的矿山为例,按照剥采比为1.5t/t计,在开采过程中各工序粉尘产生情况见下表。

  

  2、粉尘污染控制措施2.1 凿岩粉尘控制凿岩过程干式防尘技术


       是指露天矿钻孔牙轮钻和潜孔钻机采用干式捕尘系统,压尘气排出的孔内粉经集尘罩收集,粗颗粒沉降后的含尘气流进入旋风除尘器作初级净化,布袋除尘器作末级净化。


湿式防尘技术

       是指通过喷雾风水混合器将水分散成极细水雾,经钎杆进入孔底,补给粉尘形成泥浆。风机的风流将排出的泥浆吹向孔口一侧,并沉积该处。泥浆干燥后呈胶结状,避免粉尘二次飞扬。干式捕尘效果好,除尘效率可达到99.9%,但辅助设备多,维护不方便。故目前采用湿式防尘技术的矿山较多。穿孔作业采用湿式凿岩,作业时产生粉尘量不大,除尘效率可达到90%,一般影响范围小于50㎡


2.2 爆破粉尘控制爆破防尘主要采用湿式措施,包括爆破前洒水和注水、水封爆破等方式。

         在大爆破前,向预爆破矿体或表面洒水,不仅可以润湿矿岩的表面,还可以使水通过矿岩的裂隙透到矿体内部。在预爆区打钻孔,通过这些钻孔向矿体实行高压注水,则湿润的范围大,效果明显。爆破作业时间短,扬尘一般在5min作业即会自然沉降,且一般露天矿在开采前期就可实现封闭圈下的开采,爆破扬尘对外环境影响较小,故在北方缺水地区,对爆破扬尘多数未采用湿式措施抑尘。


    2.3 采装和转载控制

         采装在爆堆干燥的情况下作业,电铲作业过程中扬尘量较大,


可采用在待装运的爆堆上安装喷雾装置或采用喷射式洒水车洒水,对预采装区洒水增湿。

         通过实施爆堆洒水作业,可有效降低电铲作业的产尘量。

矿石和废石的转载过程也采取就地抑尘技术,在转载站采用喷射式洒水车洒水或安装喷雾装置洒水,对转载站全面覆盖。

          在充分预湿的条件下,平均每台电铲的产尘量可降低为0.14kg/h,降低扬尘量约93.83%。即使在预湿不充分的情况下,平均每台电铲的产尘量可降低为0.83kg/h,降低扬尘量约63.44%。就地抑尘技术就地抑尘技术应用压缩空气冲击共振腔产生超声波,超声波将水雾化成浓密的、直径1~50μm的微细雾滴,雾滴在局部密闭的产尘点内捕获、凝聚细粉尘,使粉尘迅速沉降,实现就地抑尘,比其他除尘系统节省30%~50%投资,节能50%,耗水量大大降低,仅为0.3~0.5L/min,且占据空间小,节省场地。


     2.4 排岩粉尘控制

        采取爆堆洒水措施后,增加了岩石湿度可有效降低排岩过程粉尘污染。同时可辅助采用高压喷射式洒水车洒水,或设置移动式双向喷雾器,从两侧对排岩区域喷雾抑尘,可减少排岩过程的粉尘约90%。


     2.5 运输粉尘控制

        道路扬尘是矿山的主要粉尘污染源,约占矿山总产尘量的90%以上解决运输过程的扬尘问题,能大大改善矿山环境。

目前通常采用的抑尘措施是对矿区道路洒水抑尘,沿路铺设洒水器向路面洒水。

         而在北方干旱地区,蒸发量大,应加强洒水频次,喷淋强度应达到或略超过该地区的蒸发强度,才能达到抑尘效果。


其缺点是用水量大,有效抑尘期短。在水资源短缺的区域,可采用路面喷洒钙、镁等吸湿盐溶液或用覆盖剂处理路面,达到道路抑尘的效果。

如用氯化钙、食盐处理路面,空气中的含尘量在45~90天内不超过2~3mg/m³,其成本比洒水低2/3。

此外,还可采用石油树脂冷水乳液、油水乳浊液等方式处理路面,也可收到较好的抑尘效果。随着高效抑尘剂的不断开发和研究,会出现越来越多的高效抑尘、无生态毒性、价格低廉的抑尘剂,其应用范围将会更加广泛。

  

  以1000万t规模的矿山为例,采取各项治理措施后,各工序污染物的排放情况见下表。

  

  露天矿在开采过程中的产尘环节多,可根据理论研究或实测的经验方法对产尘量进行估算。同时依据各环节的作业特点采取适宜的粉尘控制措施,可取得良好的抑尘效果,对于改善矿区的环境空气质量具有积极的作用。



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