采矿施工过程中扬尘污染治理策略研究

采矿施工过程中扬尘污染治理策略研究

田蓬勃

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摘要：采矿过程中的主要空气污染物是粉尘，主要来自凿岩、爆破、矿石（废石）堆场和运输。粉尘不仅影响矿区周围的环境空气质量，还危及人类健康和生命安全。因此，应从源头入手，科学防治粉尘污染，制定切实可行的防治措施，将矿山粉尘污染降到最低限度，有效改变矿山现场粉尘污染问题。

关键词：采矿施工；扬尘污染；治理策略；研究

1采矿场粉尘污染出现的原因

露天开采的每一个工作环节，如钻孔、运输、爆破、倾倒和破坏，都会产生大量的粉尘，对工作环境和员工的健康产生很大影响。

1.1爆破作业

在爆破作业过程中，矿岩会在爆炸的影响下破碎，在破坏的瞬间会释放出大量的粉尘，而且由于爆破对周围环境也有一定的影响，而且由于矿区面积大，很多地方需要爆破。因此，爆破过程中粉尘的形成和炸药的类型与爆破孔的数量和空气湿度密切相关。爆破后可能会产生某些有害气体，如二氧化硫，这将对空气质量以及员工和周围居民的健康和安全产生重大影响。

1.2铲装作业

在挖掘工作中，矿石岩石的剥落以及机械与土层之间的碰撞和摩擦可能会产生粉尘，并且由于电铲的振动可能会再次出现粉尘。当有轨电车卸载土块时，由于下降，可能会再次形成灰尘。此外，使用电铲处理生产垃圾时，也会产生大量粉尘，在自然风的影响下，粉尘会被风吹走，影响空气质量。

1.3运输作业

在运输过程中，道路上也积累了大量的灰尘，这些灰尘是由风吹来的。随着汽车的通过，它会在振动和气流的影响下不规则移动，导致粉尘污染。此外，在露天矿中，矿石和岩石运输过程中产生的主要污染是路边扬尘，占总扬尘的60%-80%。通过观察，文献中发现露天作业运输点的空气粉尘浓度远高于国家相关标准和要求，已成为粉尘污染的主要来源。

1.4钻孔、凿岩作业

在使用钻孔、凿岩机或破碎机的过程中，往往会对土块和岩石产生很大的冲击，从而将岩石破碎成大小不同的块体，附着在土块和岩石上的灰尘会立即脱落，刮风时会漂浮在空气中，形成多尘天气。钻井和凿岩作业容易产生大量粉尘，许多微小粉尘会导致员工吸入肺部，导致肺部疾病。

1.5排土过程中产生的粉尘

卸载岩石时，汽车会因跌落、摩擦和碰撞而产生粉尘，尤其是垃圾量大的汽车会产生大量粉尘，对周围环境造成严重影响。

1.6外委施工单位生产中产生的粉尘

外包施工单位在黑岱沟露天煤矿中发挥着极其重要的作用，承担着全矿一半的剥离任务。承包商使用的卡车运输量为20-30吨，导致外包现场施工车辆过多，在采矿、装载和运输过程中产生大量粉尘，已成为露天矿粉尘污染的主要来源之一。

2采矿施工中的扬尘控制措施

2.1动土、排土施工中的防尘措施

矿山建设中有大量施工和倾倒作业，临时居住区、路基和材料储存区的平整会产生大量粉尘。

2.1.1 动土作业中除尘措施

在土方作业中，可以使用特殊的喷雾设备将喷雾喷射到空气中。在选择设备时，应注意其覆盖半径。由于矿井施工面较大，应配置各种类型的喷雾设备。在道路外的露天环境中，应使用覆盖范围大的喷涂设备，而小型喷涂设备应在相对较小的空间内使用。

2.1.2 排土施工中的除尘措施

排土场建设是矿山工程中产生粉尘的主要场景之一。减少垃圾场施工产生的粉尘可从以下方面实施。一方面，在选择垃圾场时，应优先考虑周围植被密集的地方，尤其是有高大树木的地方。防尘罩可以抑制灰尘。另一方面，在倾倒操作中，可以使用喷洒氯化钠溶液或喷水来控制二次粉尘问题，也可以使用泡沫除尘。

2.2爆破施工中的防尘措施

2.2.1借助优化的爆破工艺除尘

随着技术的进步，优化后的技术可用于矿山爆破工程，以减少粉尘的产生。具体实施思路是合理设计炮孔深度、炮孔分布位置和装药量，通过爆炸产生的冲击波控制爆破孔内残留粉尘。深孔装药是一种能有效减少爆破粉尘的技术。

2.2.2 水力除尘

水作用于矿体，可有效抑制粉尘的产生，水可沿间隙进入矿体。在爆破作业中，可以使用水塞爆破和冲洗室爆破技术来抑制粉尘，或者在爆破作业完成后，可以在爆破区域覆盖水或泡沫。在实施爆破之前，应提前做好准备，并应使用严格的地质调查活动来确定适当的浇水区域和水量，特别是水量的控制。如果水量过大，将严重干扰后续施工活动。在现代爆破施工中，可以提前使用3D技术来模拟爆破范围和结果。在这些技术的支持下，施工单位可以实现有效的爆破控制，防止过度爆破，减少粉尘总量。采矿泡沫抑尘技术的除尘效果非常优异，泡沫的生产依赖于特殊添加剂。

2.3钻孔施工中的防尘措施

钻孔施工将涉及矿山爆破的炮孔形成、巷道开挖和巷道支护作业。钻机与岩层之间的强烈摩擦会产生大量粉尘颗粒。钻井施工中的除尘技术一般分为三类。第一种技术是干式除尘，即钻井施工中不使用水力除尘。当产生粉尘时，空气中的尘粒通过机械方式与过滤装置配合去除。第二种方法是湿法除尘，即在钻孔过程中同时向孔内注水，以达到随钻除尘的效果。第三种方式是干湿结合。以矿山建设中广泛使用的旋挖钻机为例，工程实践中通常采用三级除尘方法来达到抑尘除尘的目的。首先，使用除尘器清除钻井过程中产生的粗粒粉尘，由于此类粉尘重量大，不容易产生过多粉尘；其次，使用旋风除尘器消除钻井过程中产生的中细粉尘。经过这一级别的除尘后，大约70%-80%的灰尘可以被清除；最后，在一次和二次除尘的基础上，使用带式过滤器来消除细小的粉尘颗粒。此操作后，约99%的灰尘可以清除。

2.4道路硬化处理

由于采矿活动的长期特点，再加上大多数矿山位于露天环境，周围缺乏公共基础设施，如果道路未硬化，在日常运营期间，大量淤泥、矿石和工程材料进出现场，临时道路在车辆的滚动作用下会产生大量的泥沙，在风和车辆的作用下会产生大量的扬尘，其污染非常严重。因此，道路硬化是一种非常有效的防尘措施。施工单位可以结合矿区特点、矿石储量、预计开采年限等一系列因素，设计合理的加固方案。如果开采寿命较长，建议采用较高等级的硬化技术，如水泥混凝土硬化技术或沥青玛蹄脂硬化技术。在道路设计过程中，应考虑其承载力。矿区运输车辆一般负荷较大，运输作业十分频繁。如果道路承载力不足，在后期使用过程中容易出现各种病害。道路硬化处理后，可以避免道路表面出现大量淤泥。在日常管理中，应经常在进出矿区的路段洒水，以将硬化的矿区道路与周围的公共道路连接起来。

2.5 装载、运输作业中的防尘措施

矿山建设期间将产生大量的淤泥、碎片和其他类型的建筑垃圾。通常使用装载机、挖掘机和运输车等大型机械。在装载这些淤泥和碎屑的过程中，会产生大量灰尘。可以提前洒水，使其充分湿润，有效抑尘。除对道路进行硬化外，还应提前在运输线上设置水管或专用喷洒装置，然后利用这些水管和喷洒装置湿润路面，防止车辆通过时产生灰尘。同时，将碎片装入运输车后，给车厢浇水，使车厢内的碎片在车辆行驶时不会散落到空中。

结束语

矿区粉尘污染防治应按照“吸尘钻进、密闭破碎、带水作业、防尘装卸、密闭运输、洒水保洁、及时绿化”的要求和矿区粉尘治理要求进行，对整个矿区的运输和局部环境进行综合治理，尽量减少矿区粉尘对周围环境的影响。

参考文献

[1]露天矿运输路面扬尘污染问题探究[J]. 刘一臻,冯智敏.  露天采矿技术. 2020(03)

[2]矿山采矿作业施工的关键技术及工艺分析[J]. 陈冠希.  中国金属通报. 2019(02)

[3]爆破拆除工程中安全和环保措施探讨[J]. 赵建平.  采矿技术. 2018(01)

[4]扬尘在线监测在施工工地扬尘污染监管中的应用研究[J]. 孙猛,高翔,刘茂辉,张骥,展先辉,刘佳泓,徐媛.  环境科学与管理. 2016(11)

[5]磷矿开采环境损伤调查与防治对策[J]. 刘雨曦,刘志祥.  采矿技术. 2015(04)