露天矿粉尘防治技术

粉尘在不同行业中的定义稍有不同，但总体上指一定时间内悬浮在空气中的颗粒物质，通常粒径小于75μm。露天矿的粉尘污染情况受露天矿开采工艺、开采规模、气象气候与地形等多因素叠加影响。根据露天矿作业的时间顺序，粉尘主要来源于露天矿的钻孔、爆破、采装、运输和排土等环节。

爆破前露天矿多采用牙轮钻机或潜孔钻进行钻孔作业。钻进过程中产生的钻机穿孔岩粉量通常与钻孔孔径和深度呈正相关，作业区空气中的平均粉尘质量浓度可达440mg/m3。由此产生的可吸入粉尘对钻进作业人员产生直接影响。

露天矿爆破作业时产生的高温高压气体使岩体受力而被压碎，岩体粉化程度高，导致短时间产生高浓度粉尘，高压气体的排出使得爆破尘柱可达数十米高。据统计，每爆破1m3的矿岩将产生0.027～0.170kg粉尘，含尘气雾中粉尘质量浓度超过2300mg/m3，粉尘粒度通常小于1.4μm，属于呼吸性粉尘，危害很大。另外，爆破作业产生的冲击波使得爆破区地表粉尘再次浮起，形成粉尘浓度叠加，造成二次污染。爆破是露天矿粉尘污染的主要来源之一。

采装粉尘主要产生在矿体采掘和装载过程中，是露天矿粉尘的最主要来源。采掘过程中需将表土和岩体剥离，在推土机等作业设备的扰动下会产生大量粉尘。露天矿装载过程中通常使用电铲进行物料的抓放，在物料与岩体间摩擦、碰撞及落差的作用下，振动导致粉化的矿体粉尘飞扬。电铲作业区域的粉尘强度会达到400～2000mg/s。

露天矿的运输通常分为车辆运输与胶带运输两种形式。采用路面车辆运输时，车辆行驶导致路面沉积的粉尘扬起，运载的物料受气流作用从车厢扩散到空气中，运载物料洒落扬尘，这些成为露天矿的移动空气污染源；胶带运输时，受传送带振动和气流影响会产生扬尘，成为露天矿的线状污染源。

运输设备将废弃物料卸载在排土场区域，在堆排过程中，物料碰撞、摩擦和落差作用导致粉尘扬起。此外排土场已堆存的物料受自然风吹会再次产生扬尘。上述两种情况是排土场粉尘的主要来源。

徐州博泰研制的BSD泡沫抑尘系统，将泡沫抑尘和干雾抑尘结合为一体，两种抑尘方式综合运用，在粉尘产生的源头抑制粉尘的扩散，使粉尘一直保持在没有漂浮扩散到空气中的阶段，就地直接进行治理。

BSD泡沫抑尘系统的耗水量低、除尘效率高，初期投资和运行费用较低，除尘效果较好。其采用模块化设计技术，能够对粉尘污染的源头进行有效控制；对可吸入性粉尘的抑制率高达85%，可避免尘肺病的危害；相比传统布袋除尘系统设备投入更少、占地面积更小，操作方便且无粉尘二次污染；BSD泡沫抑尘系统的耗水量不到喷水抑尘用水量的1/10 ；可以降低粉尘浓度和引爆温度，从而大大降低粉尘爆炸几率。