露天矿山爆破降尘技术的实践分析

露天矿山爆破降尘技术的实践分析

卢振强

中铁九局大连分公司刚果（金）联合体项目

摘要：目前国内外的露天开采项目一般主要采用常规爆破。在露天料场爆破作业中，产生的大量炮烟及粉尘会随料场内气流运移，严重影响施工场内人员及周围居民的生产生活。近年来，人们对于绿色施工的概念越来越重视，我国目前正大力普及绿色施工，力求从源头上减少施工公害对周围环境的污染。因此，如何快速、高效地在爆破后及时降尘是施工时要考虑的重要问题，可见爆破降尘技术的研究意义重大。近几年来，露天矿山的开采规模不断扩大，工程的数量也在逐渐增加，为了对爆破粉尘进行有效的控制，就需要对露天矿山爆破降尘技术进行细致的实践分析。

关键词：露天矿山；爆破；降尘技术；实践

引言

近年来，大气粉尘污染防治问题受到广泛重视，爆破粉尘给露天矿山开采造成很大困扰。由于露天岩石爆破开挖规模大，粉尘产量大、粉尘浓度高、分散度高、易扩散、污染范围广，使得针对露天深孔台阶爆破的降尘技术难以突破，目前尚处于探索阶段。

1爆破粉尘的危害

1.1危害健康

“长期在高浓度粉尘环境中工作会引起一系列职业病”。一般认为，肉眼可见的粉尘粒径在10μm以上，此类粉尘可以通过呼吸过滤出去，而“10μm以下的粉尘则能够伴随呼吸进入呼吸道深部，我们将此类粉尘定义为可呼入型粉尘”。“可吸入型粉尘常常带有大量的电荷，其表面会吸附多种有机物和无机物，与空气结合凝聚成气溶胶，随后发生的一系列化学反应会改变粉尘颗粒的化学形态和生物毒性，气溶胶伴随呼吸沉积于上呼吸道，破坏肺部细胞，引起粉尘中毒、呼吸道疾病、关节炎等疾病，不可治愈，危害生命”。有关爆破粉尘粒径的研究表明，“爆破75s后爆区粉尘粒径大于10μm的不足0.1%，即意味着爆区爆破75s后空气中弥漫的粉尘超过99.9%都为可吸入型粉尘(其中5μm～10μm的粉尘占4%，2μm～5μm的粉尘占11.7%，小于2μm以下的粉尘占84.2%)”，可见爆破粉尘严重威胁现场作业人员的健康。

1.2污染环境

“爆破粉尘主要是由不同粒径的固体颗粒组成，其质量轻微、易悬浮在空气中。同时粉尘颗粒的飞散性让粉尘极易扩散，是形成雾霾、降低能见度、形成酸雨等环境污染的重要污染源”。研究发现当空气中粉尘的浓度高于0.17mg/m³时，能见度就会明显降低且很容易形成雾霾。露天爆破产生的粉尘不仅量大浓度高，且开放性的空间致使粉尘更容易扩散，污染范围的扩大也让治理成本和治理难度显著提高。

2露天矿山爆破降尘技术的实践

2.1水袋封堵降尘技术的应用

在应用这个技术时，要了解到一些关于设备自身的因素，比如水袋自身的参数与降尘的效果是息息相关的。因此要深入了解水袋封堵降尘技术时对于水袋的用法。（1）水袋的选择。在利用水袋进行降尘时，选择水袋是十分重要的。在多数情况中，所使用的水袋的原材料主要是塑料或乳胶。但这些原材料并不环保，周边环境可能会受到不利的影响。在现在这个阶段，我国爆破水袋是使用ldp制成，环保性能比较好，使用时抗压性也比较强，同时还可以自然分解，这就减少了污染，更加的环保。（2）对水袋壁的厚度进行确定。水雾的扩散效果会严重受到水袋壁的厚度的影响，过厚或者是过薄的厚度，都会影响到最后的效果。目前在市场上销量最高的水袋壁厚度在0.03mm，但是对于降尘来说更合适的厚度是在这个基础上加上0.033mm。（3）水袋长径比设计。为了进行爆破降尘，要设计好水袋的长径比。在进行注水步骤时，钻孔的直径与蓄水直径要保证相等。在进行降尘操作时，水袋中的水以雾滴的形式去喷洒，就要设计好雾滴的直径，这样降尘的效果才能得到加强。通过实验研究数据表明，水袋长径比直接影响到畜水量，水会吸收掉爆炸时对水袋所产生的冲击力，形成水雾进行喷洒，粉尘遇到水雾后，会进行有效融合，以达到降尘的目的。除此之外，水雾长径比也会直接影响到喷洒速度。（4）有效处理好钻孔岩粉及被爆物体的表面粉尘。在进行爆破之前，要充分浸湿钻孔和被爆破物体，利用水缓解粉尘在空气中弥漫的情况，从而减少后期的工作量，进行有效的降尘。

2.2关于实际应用水炮车喷水技术

该项喷水技术的具体操作，是在爆炸前对爆区进行喷水，是由爆破技术员与运水的司机共同完成，爆区负责的技术人员直接预订水车，爆区地点和水车到达的准确时间需要在预订时沟通确定好，水量及时加上。爆破技术人员要指挥好水车的前进路线和喷水的具体方向。喷水量也要依据爆区地质条件和当日爆破方量而定。喷水后要达到低洼处要有积水，高处的地面下一段距离内要呈湿润状态。喷水前要对炮孔口进行覆盖遮挡和严格控制每一区域喷水量，避免炮孔内积水过多造成非抗水性炸药失效。（1）正常爆区的喷水方法。为了缩短爆破的时间，大多数情况下会率先喷台阶的根部，水车与台阶根部的距离要保持一个安全值，防止喷水时不幸有落石砸到水车。在喷爆区的外表面时，要先喷渣面，因为那里的岩粉是最细的，然后再进行大范围喷洒。（2）边坡爆区的喷水方法。在进行远景喷水时，边坡区域要首先接受喷洒，山皮土和岩石夹生的地方要注意重点进行喷射，喷洒时的水量一定要充足。详细来说，一是边帮爆区接受喷水。边帮爆区有可能会遇到落石，因此要先喷水，然后再与起爆网络进行连接，这是为了防止在喷水时雷管被落石砸断。二是塌陷区爆区接受喷水。在塌陷区爆区进行喷水时，要尽可能避开孔口处。严格控制好喷水量，防止孔口出现塌陷，雷管受到挤压。药柱也要注意，避免有水渗透进去，从而影响爆破的具体效果。注意事项：①技术员与司机进行及时的沟通，保证做到喷射到位、水量充足。②在指挥水车运作时，技术员要站在上风口以保证安全。③在冬季进行爆区喷水时，要注意到由于温度过低而结冰这一问题，要在连接好起爆网络后再进行喷水。④在一些碎石比较多的爆区进行喷水时，不可以直接喷射雷管的位置，注意向上喷射，水柱喷出后会自然落下，这样就能避免高速的水流直接冲击碎石，从而砸断雷管。⑤在一些远景地区进行爆破时，为了抑制粉尘，可以使用挤压爆破的方法进行施工。

2.3其他降尘技术

（1）泡沫降尘技术。该技术主要经由空气、水和发泡剂等物质混合后的物理发泡过程形成泡沫，泡沫喷洒至爆破区域内可将主要尘源无空隙覆盖、对粉尘实现包裹，爆破作业后周围的粉尘会黏附在一起，增加了粉尘自重，进而达到自然沉降的目的。但是，由于发泡混合液配比复杂、发泡剂应用成本高，目前该技术尚未能够大范围应用至实际工程。（2）水幕帘降尘技术。水幕帘降尘技术从尘源位置入手，在主要降尘区域悬挂灌满水的塑料袋，利用爆破时形成的帘状水幕区，通过雾化水将粉尘吸附限制在水幕区域内，防止其大范围扩散。但是该技术实施烦琐，同时对施工环境要求较高，在露天环境中的应用效果较差。

结束语

近年来科学技术迅速发展，人们也越来越重视绿色健康的概念。目前，我国在普及绿色施工，力从源头上减少施工对周围环境的污染。加上爆破降尘的技术正在发展直至成熟，而爆破降尘的高端设备也在不断的发展与进步，为了可以找到适合相关矿山条件的设备，在露天矿山开采爆破施工中采取合理有效的降尘方法，有利于减少爆破粉尘的危害，取得明显的抑尘效果。

参考文献

[1]刘铁亮,葛树利,闫寒,刘根.露天矿山爆破降尘技术应用研究[J].世界有色金属,2020(03):161-163.

[2]李文军,张晓华,柯升,孟永旺,刘国荣.露天石灰石矿山爆破降尘技术应用研究[J].工程爆破,2018,24(05):72-77.