露天采礦場環(huán)保如何達(dá)標(biāo)?看粉塵污染有效處理方式!
何為露天礦?即開挖體暴露在地表的礦山,而開挖體在地下的礦山稱為地下礦。由于露天礦的生產(chǎn)規(guī)模優(yōu)勢,其在世界固態(tài)礦產(chǎn)開采中占主導(dǎo)地位。據(jù)統(tǒng)計,全世界包括建材在內(nèi)的固態(tài)礦產(chǎn)年開采總量約160億t,露天開采約占80%。因此,研究露天礦山的粉塵污染控制,具有更普遍的意義。
何為露天礦?即開挖體暴露在地表的礦山,而開挖體在地下的礦山稱為地下礦。由于露天礦的生產(chǎn)規(guī)模優(yōu)勢,其在世界固態(tài)礦產(chǎn)開采中占主導(dǎo)地位。據(jù)統(tǒng)計,全世界包括建材在內(nèi)的固態(tài)礦產(chǎn)年開采總量約160億t,露天開采約占80%。因此,研究露天礦山的粉塵污染控制,具有更普遍的意義。
1、礦山的開采工藝露天礦山的開采工藝主要包括穿孔、爆破、采裝、礦石和廢石的轉(zhuǎn)運等。
穿孔:通常采用牙輪鉆和潛孔鉆進(jìn)行穿孔。牙輪鉆主要用于臺階大爆破時的穿孔作業(yè);礦石開采的復(fù)雜區(qū)段,采用潛孔鉆用于穿孔作業(yè)。
爆破:采用炸藥混裝車將炸藥裝入炮孔后,對巖體實施爆破。爆破時所產(chǎn)生的揚塵可達(dá)20~25m高,且粉塵濃度較大。
采 裝:在采場采用電鏟裝車、汽車運輸?shù)姆椒ㄑb運礦石、廢石;礦石運至礦石轉(zhuǎn)載站,廢石運至排巖場。
轉(zhuǎn)載:礦石在轉(zhuǎn)載站用電鏟裝入自卸車或火車外運。
排巖:廢石采用汽車直接運送至排巖場或經(jīng)轉(zhuǎn)載站由鐵路運輸至排巖場,在排巖場邊緣卸至排巖場邊坡。在排巖過程中產(chǎn)生揚塵。同樣,巖石若采用膠帶運輸系統(tǒng)輸送至排巖場,用排巖機(jī)卸下,在巖石卸下過程中同樣有粉塵產(chǎn)生。
以開采規(guī)模為1000萬t/a的礦山為例,按照剝采比為1.5t/t計,在開采過程中各工序粉塵產(chǎn)生情況見下表。
2、粉塵污染控制措施2.1 鑿巖粉塵控制鑿巖過程干式防塵技術(shù)
是指露天礦鉆孔牙輪鉆和潛孔鉆機(jī)采用干式捕塵系統(tǒng),壓塵氣排出的孔內(nèi)粉經(jīng)集塵罩收集,粗顆粒沉降后的含塵氣流進(jìn)入旋風(fēng)除塵器作初級凈化,布袋除塵器作末級凈化。
濕式防塵技術(shù)
是指通過噴霧風(fēng)水混合器將水分散成極細(xì)水霧,經(jīng)釬桿進(jìn)入孔底,補給粉塵形成泥漿。風(fēng)機(jī)的風(fēng)流將排出的泥漿吹向孔口一側(cè),并沉積該處。泥漿干燥后呈膠結(jié)狀,避免粉塵二次飛揚。干式捕塵效果好,除塵效率可達(dá)到99.9%,但輔助設(shè)備多,維護(hù)不方便。故目前采用濕式防塵技術(shù)的礦山較多。穿孔作業(yè)采用濕式鑿巖,作業(yè)時產(chǎn)生粉塵量不大,除塵效率可達(dá)到90%,一般影響范圍小于50㎡
。2.2 爆破粉塵控制爆破防塵主要采用濕式措施,包括爆破前灑水和注水、水封爆破等方式。
在大爆破前,向預(yù)爆破礦體或表面灑水,不僅可以潤濕礦巖的表面,還可以使水通過礦巖的裂隙透到礦體內(nèi)部。在預(yù)爆區(qū)打鉆孔,通過這些鉆孔向礦體實行高壓注水,則濕潤的范圍大,效果明顯。爆破作業(yè)時間短,揚塵一般在5min作業(yè)即會自然沉降,且一般露天礦在開采前期就可實現(xiàn)封閉圈下的開采,爆破揚塵對外環(huán)境影響較小,故在北方缺水地區(qū),對爆破揚塵多數(shù)未采用濕式措施抑塵。
2.3 采裝和轉(zhuǎn)載控制
采裝在爆堆干燥的情況下作業(yè),電鏟作業(yè)過程中揚塵量較大,
可采用在待裝運的爆堆上安裝噴霧裝置或采用噴射式灑水車灑水,對預(yù)采裝區(qū)灑水增濕。
通過實施爆堆灑水作業(yè),可有效降低電鏟作業(yè)的產(chǎn)塵量。
礦石和廢石的轉(zhuǎn)載過程也采取就地抑塵技術(shù),在轉(zhuǎn)載站采用噴射式灑水車灑水或安裝噴霧裝置灑水,對轉(zhuǎn)載站全面覆蓋。
在充分預(yù)濕的條件下,平均每臺電鏟的產(chǎn)塵量可降低為0.14kg/h,降低揚塵量約93.83%。即使在預(yù)濕不充分的情況下,平均每臺電鏟的產(chǎn)塵量可降低為0.83kg/h,降低揚塵量約63.44%。就地抑塵技術(shù)就地抑塵技術(shù)應(yīng)用壓縮空氣沖擊共振腔產(chǎn)生超聲波,超聲波將水霧化成濃密的、直徑1~50μm的微細(xì)霧滴,霧滴在局部密閉的產(chǎn)塵點內(nèi)捕獲、凝聚細(xì)粉塵,使粉塵迅速沉降,實現(xiàn)就地抑塵,比其他除塵系統(tǒng)節(jié)省30%~50%投資,節(jié)能50%,耗水量大大降低,僅為0.3~0.5L/min,且占據(jù)空間小,節(jié)省場地。
2.4 排巖粉塵控制
采取爆堆灑水措施后,增加了巖石濕度可有效降低排巖過程粉塵污染。同時可輔助采用高壓噴射式灑水車灑水,或設(shè)置移動式雙向噴霧器,從兩側(cè)對排巖區(qū)域噴霧抑塵,可減少排巖過程的粉塵約90%。
2.5 運輸粉塵控制
道路揚塵是礦山的主要粉塵污染源,約占礦山總產(chǎn)塵量的90%以上,解決運輸過程的揚塵問題,能大大改善礦山環(huán)境。
目前通常采用的抑塵措施是對礦區(qū)道路灑水抑塵,沿路鋪設(shè)灑水器向路面灑水。
而在北方干旱地區(qū),蒸發(fā)量大,應(yīng)加強(qiáng)灑水頻次,噴淋強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到或略超過該地區(qū)的蒸發(fā)強(qiáng)度,才能達(dá)到抑塵效果。
其缺點是用水量大,有效抑塵期短。在水資源短缺的區(qū)域,可采用路面噴灑鈣、鎂等吸濕鹽溶液或用覆蓋劑處理路面,達(dá)到道路抑塵的效果。
如用氯化鈣、食鹽處理路面,空氣中的含塵量在45~90天內(nèi)不超過2~3mg/m3,其成本比灑水低2/3。
此外,還可采用石油樹脂冷水乳液、油水乳濁液等方式處理路面,也可收到較好的抑塵效果。隨著高效抑塵劑的不斷開發(fā)和研究,會出現(xiàn)越來越多的高效抑塵、無生態(tài)毒性、價格低廉的抑塵劑,其應(yīng)用范圍將會更加廣泛。
以1000萬t規(guī)模的礦山為例,采取各項治理措施后,各工序污染物的排放情況見下表。
露天礦在開采過程中的產(chǎn)塵環(huán)節(jié)多,可根據(jù)理論研究或?qū)崪y的經(jīng)驗方法對產(chǎn)塵量進(jìn)行估算。同時依據(jù)各環(huán)節(jié)的作業(yè)特點采取適宜的粉塵控制措施,可取得良好的抑塵效果,對于改善礦區(qū)的環(huán)境空氣質(zhì)量具有積極的作用。