关于采矿爆破粉尘高效凝并技术的研究

关于采矿爆破粉尘高效凝并技术的研究

刘伟

广东爆破工程有限公司    广东省广州市510700

摘要：伴随我国城市化持续推进，对矿产资源需求量有所提升，迫使人们加大了矿产资源开采力度。在此期间，采矿爆破技术应用中产生了大量粉尘，给生态环境造成严重污染。基于此，文章从爆破粉尘治理工作着手，结合高效凝并技术，对此项技术在实际采矿爆破中的应用措施展开分析，以供参考。

关键词：采矿；爆破粉尘；高效凝并技术

引言：为了有效降低采矿爆破中的粉尘污染，就要围绕化学凝并技术应用展开污染治理工作，结合爆破能量和粉尘亲水的差异特点，进一步深入探究，研发出新型凝并剂，并通过使用这一凝并剂，使其在爆破冲击下发生雾化，分散成微小雾滴悬浮于空中，减少爆破粉尘扩散面积，实现粉尘污染有效控制的目标。

1.采矿爆破粉尘治理工作

如果按照治理实施时间顺序进行划分，可分为事前预防、事中控制两个阶段。在露天矿产开采爆破中，起爆点将会产生大量过量浓度的粉尘，并受风力等级、方向等影响，使得矿山及周边区域的大气环境中充满了爆破粉尘，治理工作开展面临困境。由此可见，应当提高对起爆点粉尘控制的重视程度，制定行之有效的治理方案，选用针对性强的治理技术，认真负责、贯彻落实这一工作环节中每一个流程，从根本上杜绝爆破粉尘污染问题。

1.1事前预防

这一阶段是采取相应预防性措施，有效控制粉尘污染，如改进爆破工艺、湿润矿体表面等。以往矿山开采爆破中采用的是开敞空间爆破技术，在实际实施中存有一些弊端，给矿区生态环境带来严重污染，与现代矿产资源开发与生态保护理论相违背，逐渐被人们舍弃。为了实现爆破粉尘量、扬尘范围的最小化，就要结合矿山环境实际情况、环境治理要求、爆破粉尘指标等进行科学分析，选择针对性较强、实用性较高的受限空间爆破技术，将炸药放于炮孔、埋设毫秒雷管，再进行定点定时爆破工作，利用爆破冲击波减少粉尘产生。同时，湿润矿体表面的预防操作相对简单，只需在开采爆破前，将清水均匀喷洒至矿山起爆点附近矿体表面，便可以利用液桥作用降低矿体炸裂中产生的粉尘。

1.2事中控制

此环节工作是针对爆破粉末扩散之前，通过采取及时有效的治理措施，避免粉尘污染这一生态问题。目前，在实际开采爆破中，粉尘治理技术中应用效果好、经济性较高的是湿式降尘法，具体又可细分为四点，如下：其一，喷雾法。利用专用喷雾器设备对爆破粉尘起源点进行喷洒水，达到降尘工作目的，其适用于空间范围相对狭小的矿区；其二，水封爆破法。利用聚氯乙烯塑料袋封住一端，并用阀门控制另一端水压，开采爆破中冲击波震碎蓄水袋，起到降尘功效；其三，水塞炮孔法。顾名思义，是将装有液体、固体容器塞进炮孔，爆破中冲击波碎裂容器，使其内部物质在炮孔内扩散，遏制起源点粉尘扩散；其四，泡沫覆盖法，将泡沫覆盖至与起爆点一段距离的区域表面，减少爆破所产生的粉尘量，其更加适用于封闭狭窄的矿井、地下矿区中应用[1]。

2.矿产资源采矿爆破中高效凝并技术应用措施

2.1深入研究爆破粉尘扩散规律

以某市铁矿山采矿爆破为例，其主要采取矩形布孔方式进行深孔微差爆破，将钻屑、碎石充当炮孔填塞材料，按照每天2次、每次10万吨爆炸当量开展。为了确保可以分析和研究出开采爆破现场中粉尘扩散规律，就要将爆破点作为原点，实时监测矿山爆破期间粉尘浓度变化情况，正确判断其是否与垂直距离、水平距离、时间变化呈现密切关联性，分别监测爆破后1～150秒内16个节点的粉尘浓度。同时，应当在起爆点下风向的水平方向处分别设置多个监测点位，每个点位中每次监测要获取3组数据取其平均值，从而确保获取数据其可靠性、精准性。通过在实践检验中可以发现几条规律特点：一是同一时间下，爆破粉尘浓度与垂直距离、水平距离这些参数有着关联，随着参数值增大而逐渐降低；二是不同时间下，爆破粉尘浓度随着各项距离增大，降低速率呈现不同趋势；三是爆破粉尘浓度在时间变化中都会有一个峰值，并且其出现时间也随着距离变化而不同。通过清楚明了掌握这些规律特点，对后续粉尘治理工作起到很大帮助。

2.2熟练掌握凝并剂的使用方法

2.2.1润湿爆破范围表面

在实际开采爆破工作中，需要对起爆点范围内的矿体表面进行洒水湿润，通过利用高压注水器向钻孔内灌水，起到湿润矿体的作用，从而达到降低采矿爆破现场粉尘的目的。在这一过程中，为了确保爆破粉尘得到有效控制，还要结合露天矿山区域实际情况，借鉴其他矿山采矿爆破降尘的优良经验，科学合理地运用洒水装置，促使开采爆破之后的降尘治理工作取得卓越成效。一般情况下，洒水装置平均每小时可以喷洒出3～3.5m3的水雾，这对采矿爆破粉尘治理具有重要作用。另外，起爆点范围内的矿体表面维持一定湿润度之后，能够充分发挥出液桥作用，使得微小尘粒相互吸引逐渐凝聚成一个较大颗粒，降低爆破粉尘扩散范围，加快粉尘沉降速度，实现降尘治理工作目的。

2.2.2水封爆破应用方法

在实际治理过程中，需要将炸药放置于装有凝并剂的聚氯乙烯塑料袋中，借助开采爆破冲击波震碎塑料袋，促使其内凝并剂发生雾化，从而起到降尘功效。在此过程中，往往会涉及到多方面专业内容，如爆炸、冲击力、相互作用等，就需要妥善做好预期准备工作。一方面，矿产企业中的爆破部门要事先开展爆炸条件下的凝并剂雾化试验实验，控制塑料袋容量规格及凝并剂使用量等参数，并要经过多次试验确保其结果数据的精确性。另一方面，凝并剂在受到充分爆炸冲击力下，自身质地可以均匀分散和雾化。经过一系列爆破模拟实验、粉尘扩散分析等，可以得知以下几点结论，一是在采矿爆炸后，如果在第一时间内有效控制起爆点附近粉尘，就能取得显著成效；二是当粉尘扩散到一定范围后才开始治理，不仅会增添粉尘治理工作难度，也难以得到有效控制，对矿山区域内生态环境造成严重污染。在实际水封爆破试验中，应当选用减尘量大、降尘效果好的技术方法进行延时爆破，并要与凝并剂塞炮孔法结合应用。

2.3精准掌握凝并剂的工程化应用要点

第一，组织开展试验实验过程中，必须要严格按照实验操作步骤有序进行，利用粉尘浓度测量器对采矿爆炸后该区域中粉尘浓度进行实时测定，采取规定节点粉尘浓度数值，保障这一期间内每一步操作内容及形式都是按照标准规章执行的，从而满足相关要求。比如，结合矿产资源开采现场情况，选择具有针对性的爆破方式进行开采爆破；按照规范标准要求，计量开矿爆破范围，确定起爆点雷管安装点位、凝并剂使用量等。第二，需要制定相对完善的采矿爆破现场的粉尘监测工作，精确搜集相关数据，确保爆破现场降尘治理实施效果的精准分析。在这一过程中，应当提高对得到背景值的监测力度，也要对源粉尘和凝并剂的降尘情况进行监控，确保每一次监测获取三组平均值[2]。

结论：综上所述，为了有效降低采矿爆破粉尘对矿山区域生态环境造成污染，就需要结合相关标准要求，选择实用性好、经济性高的高效凝并技术，通过制定科学合理的技术应用方案，做好每一个环节中技术应用的监管，不仅能够满足采矿爆破粉尘处理要求，也能有效降低粉尘污染程度。在开展现场试验实验之后，进一步明确凝并剂对降尘治理工作带来的好处，从而为后续有关于采矿爆破粉尘治理工作提供依据。

参考文献：

[1]贺晓峰,赵明.采矿爆破粉尘高效凝并技术分析[J].中国金属通报,2022(06):17-19.

[2]徐俊磊,许淑惠,王曦,徐荣吉.细颗粒物电凝并实验与拓展研究[J].实验技术与管理,2021,38(08):173-178.