采矿施工过程中扬尘污染治理策略研究

(整期优先)网络出版时间:2022-09-22
/ 2

采矿施工过程中扬尘污染治理策略研究

强永杰,钟辉

延安车村煤业(集团)有限责任公司 陕西 716000

摘要:采矿施工扬尘污染对环境和空气质量带来了很大的危害,场地平整、临设搭建、钻孔爆破、巷道支护、渣土运输等施工活动都是粉尘的主要来源。施工前要充分研究每一个环节中的扬尘成因,然后在其基础上采用科学合理的扬尘抑制技术予以支持,在具体实施时要先减少粉尘颗粒物的产生量,然后再去考虑扬尘治理。

关键词:采矿施工;扬尘;污染治理

1扬尘的内涵

扬尘主要是土地表面的松散物质由于受到自然或人力的影响而上升到区域空气中形成的颗粒物。土地表面的所有呈现松散状态的物质都可能会成为扬尘的主要来源,扬尘的类型较多且繁杂,例如,公路表面、建筑施工场地、材料储存场所、废弃物储存场所、采矿工程、农业田地的表面等松散的物质都会是扬尘的主要来源。扬尘的动力主要包括自然力和人力,自然力的典型形式是风力,而人力的种类更多一些,包括矿山开采施工工作、工地施工材料的搅拌、施工材料的运输等。自然环境与群众的生活质量息息相关,所以必须要对扬尘的来源进行有效把控,强化扬尘的监督管理环节,缓解扬尘带来的污染。

2 采矿施工中的扬尘来源

2.1 场平及物资运输

矿山大多位于野外露天环境,周围的道路交通设施非常匮乏,矿山开采活动中通常要在作业环境内形成临时性的道路,并且平整出作业面、生活居住区、施工物资存储区,在此类施工活动中难免要进行大规模的动土作业,进而产生大量的扬尘。另一方面,矿石的运输、施工物资的运输基本上依靠大型车辆来完成,这些车辆在行驶的过程中也难免会产生一定量的扬尘,再加上作业现场的临时性道路没有得到充分硬化,车辆行驶时会因此而卷起大量的扬尘。

2.2 爆破作业

矿山爆破技术在矿山开采和施工中应用广泛,虽然现代化施工技术层出不穷,但爆破技术凭借成本低、效率高的优势,依然没有被完全取代,而且爆破技术和方法也在不断地更新换代,依然发挥着重要的价值。例如,在露天矿的开采中就经常采用爆破技术来分化表面的岩层。矿山开采活动对巷道的依赖性非常高,在掘进巷道的作业中,有些部位存在坚硬的岩石层,机械作业的速度非常慢,此时可考虑采用爆破技术,一般是在岩石界面上钻孔,然后将爆破的装置设置在这些孔道内。在巷道掘进爆破的一瞬间,就会产生大量的扬尘,同时,在钻爆破孔的时候,钻机也会破碎岩层,产生扬尘。显然,爆破作业在粉碎岩层的同时也产生了大量的粉尘,并且在爆破形成的气浪冲击下,这些粉尘会形成大量的扬尘,其环境污染危害非常突出。

2.3 具体的矿山开采活动

矿山开采活动中要使用大型机械将矿山岩层破碎成可运输的小块矿石,然后再通过皮带传输机将其从巷道内运输出来,矿石的破碎过程必然会产生一定量的粉尘颗粒物,一方面会污染巷道内的环境,另一方面还可能引发严重的安全生产事故,例如在煤矿开采中就存在粉尘爆炸的风险。因而还需要在巷道内设置专门的通风除尘装置,将粉尘颗粒物排放到露天环境内。显然,这类粉尘颗粒物也会引发扬尘污染。

2.4 巷道支护施工

在矿山施工作业中,巷道的支护是非常关键的一个环节,此类施工活动中一般要使用到打眼机械、锚杆、锚具等,受到巷道作业条件的限制,有时候不得不采用干式打眼,自然也就产生了大量的粉尘。

2.5 废弃物装载和运输

矿山施工中要将巷道掘进时产生的渣土、岩石碎屑等运输出作业环境,这一过程中会使用到装载机、挖掘机等大型机械设备,并会在作业环境内产生大量的扬尘。作业现场存在大量的粉土,车辆通过时会激起尘土,悬浮在空气中,形成污染物。

3采矿施工过程中扬尘污染治理策略

3.1 穿孔作业的防尘措施

矿山在钻机进行钻孔作业时,形成大量的可吸入性粉尘,严重影响矿区气体环境和工人身体健康,为了抑制粉尘产生量,目前通用的做法是在钻机上安装除尘设施,取得比较好的效果。

常用的除尘设施主要有湿式除尘、干式捕尘和干湿结合除尘3种方法,选用时根据实际情况因地制宜。常用的干湿结合除尘2ny捕尘装置工作原理为往钻机内注入少量的水使微细的粉尘凝聚,再通过旋风式除尘器收集粉尘,从而达到除尘效果。

3.2 爆破防尘

矿山在开采过程中的爆破作业会产生大量粉尘,污染范围大,特别是在露天矿坑底部,在高压、无风的天气下,粉尘久久不能散去,持续时间长,危害大。爆破防尘,主要采用湿式措施、采用科学的装药与填充技术、合理布置炮孔等措施。

1)爆破前洒水和注水。提高矿岩湿度,可以有效降低粉尘的产生量,在爆破前向可以预爆破表面洒水,使水渗透到矿岩的裂隙内部,达到湿润效果。

2)水封爆破。在炮孔附近布置水袋和赋值起爆药包,可以有效降低粉尘量。根据水袋布置位置可以分为孔内水封爆破与孔外水封爆破。

3.3 矿岩装卸过程中的防尘措施

矿岩在装卸过程中,在磨擦、碰撞的作用下二次生成粉尘,向采场或排土场空间飞扬,形成气体污染,造成矿区空气环境恶化,在风流的作用下,直接影响周边环境。降尘的有效措施主要是在装卸过程中洒水、驾驶室密闭、选择合适的装卸高度和速率或采用专门的捕尘装置来进行。

3.4 露天矿运输路面防尘措施

目前,卡车运输是我国矿山开采的主要运输方式,运输过程中的扬尘和卡车尾气对气体环境造成严重污染,必须予以重视。路面扬尘量的大小主要与卡车行驶速度、路面状况等因素有关。为防止二次扬尘,应以改善临时路面质量为主,主要有以下措施:①选择合适的卡车行驶速度:一般情况下,卡车在采场内的行驶速度要求低于20 km/h;②采用路面洒水防尘:但缺点是抑尘时间短,用水量大,受季节影响严重,在我国北方,冬季容易结冰,不能使用此方法;③用颗粒状氯化钙、食盐或二者混合处理卡车路面:同样能达到较好的抑尘效果,且作用时间长,颗粒状氯化钙处理路面可达到45 d,食盐或二者混合处理卡车路面可达到15 d,经济分析表明,用氯化钙处理路面的费用比洒水低2/3;④沥青涂路面、喷洒氯化钙、氯化钠溶液或其他溶液、用油水乳浊液处理路面、在负温情况下人工造雪防尘等措施。

3.5规范扬尘治理标准

扬尘治理受行业发展水平、气候条件、自然条件等诸多外部因素的影响,基于宏观角度制定统一的扬尘治理标准,在具体执行时必然会出现宏观标准与地方实况不相容的问题。因此在规范扬尘治理标准时,建议各地方基于国家宏观政策法规的要求,结合本区域的实际情况,制定区域内统一的扬尘治理标准,既有利于扬尘治理,又具有可操作性。

4结语

采矿施工的扬尘处理措施要内化于各类施工活动中,施工单位应该先将进出现场的道路做基本的硬化处理,以避免粉土扬尘。在钻孔和爆破施工中采用湿式作业法,抑制扬尘的生成量。装载和运输渣土、碎屑等施工垃圾时要在其中洒水,并且在运输道路沿线提前布置好喷水装置。

参考文献:

[1]董佳伟.露天采矿场粉尘污染及其防治[J].内蒙古煤炭经济,2017(24):8-9.

[2]端木天望,刘志鸽.露天采矿粉尘污染及其治理对策措施[J].环境与发展,2017,29(06):92-93.

[3]杨自然,王广平,王铁刚,田学达.宝山尾矿库扬尘治理措施[J].矿冶工程,2016,36(03):6-8.

[4]李晓雨,杨放,彭秀红,李贺领,唐亮. 嘉陵江流域采矿废弃物安全现状研究——对小规模堆场的指示意义[J]. 长江流域资源与环境,2021,30(11):2755-2762.

[5]胡雪峰,梁亚沛,魏成志. 试论合浦高岭土露天采矿产生的环境问题及应对策略[J]. 冶金管理,2019(07):14-15.