探究露天矿开采工艺过程中的粉尘污染及防治措施

探究露天矿开采工艺过程中的粉尘污染及防治措施露天矿开采是获取矿产资源的重要方式之一，但在开采工艺过程中会产生大量粉尘污染，不仅对周围环境造成严重破坏，还会威胁到工作人员和周边居民的身体健康。因此，深入具有重要的现实意义。露天矿开采工艺过程中的粉尘产生环节穿孔作业穿孔作业是露天矿开采的首道工序，通过钻机在矿岩上钻出炮孔以便后续爆破。在穿孔过程中，钻头与矿岩剧烈摩擦破碎，产生大量细小的粉尘颗粒。以牙轮钻机为例，其在坚硬矿岩中穿孔时，每钻进一米会产生数千克的粉尘。这些粉尘主要来源于矿岩本身的破碎，其粒径分布较广，从几微米到上百微米不等。细颗粒粉尘容易在空气中悬浮，随着空气流动扩散到周围环境中。爆破作业爆破是将矿岩从岩体中分离出来的关键步骤。炸药爆炸瞬间产生的高温高压气体将矿岩破碎成大小不一的碎块，同时产生大量粉尘。爆破产生的粉尘量与炸药用量、矿岩性质、爆破方式等因素密切相关。一般来说，炸药用量越大，产生的粉尘量越多。此外，矿岩的硬度、脆性等性质也会影响粉尘的产生量和粒径分布。在大规模露天矿爆破中，一次爆破可能产生数十吨甚至上百吨的粉尘。这些粉尘在爆炸冲击波的作用下迅速扩散到周围空间，形成巨大的粉尘云，对周围环境造成严重污染。铲装作业铲装作业是将爆破后的矿岩装入运输设备的过程。在铲装过程中，铲斗与矿岩的碰撞、摩擦以及矿岩的下落都会产生粉尘。尤其是在铲装含水量较低的干燥矿岩时，粉尘产生量更为明显。例如，在干旱季节或气候干燥地区的露天矿，铲装作业产生的粉尘会弥漫在作业区域，导致能见度降低，影响作业安全。同时，这些粉尘也会随着空气流动扩散到周边环境，对大气质量造成影响。运输作业露天矿的运输方式主要包括汽车运输和铁路运输。在汽车运输过程中，车辆行驶会使路面上的粉尘扬起，同时矿岩在车厢内的颠簸、洒落也会产生粉尘。特别是在路况较差的露天矿道路上，车辆行驶产生的扬尘更为严重。铁路运输虽然相对汽车运输粉尘产生量较少，但在列车装卸和行驶过程中，同样会有粉尘产生。此外，运输过程中的粉尘还会随着车辆的行驶扩散到道路沿线的区域，对周边环境造成污染。排土作业排土作业是将剥离的废石和表土排弃到排土场的过程。在排土过程中，废石和表土的倾倒、堆积会产生大量粉尘。排土场的粉尘污染不仅会影响排土场周边的环境质量，还可能对下风向的区域造成污染。特别是在大风天气下，排土场的粉尘会被风吹起，形成扬尘，扩散到更远的地方。露天矿开采工艺过程中粉尘污染的危害对大气环境的危害露天矿开采产生的大量粉尘会使周边大气中的颗粒物浓度显著增加。这些粉尘中含有各种有害物质，如重金属、硫化物等，会对大气环境造成严重污染。长期的粉尘污染会导致空气质量下降，形成雾霾天气，影响能见度，对交通运输和人们的日常生活造成不利影响。此外，粉尘中的细颗粒物（PM2.5和PM10）可以长时间悬浮在空气中，随着大气环流扩散到更远的地方，对更广泛区域的大气环境造成影响。对土壤和水体的危害粉尘沉降到土壤表面会改变土壤的物理和化学性质，影响土壤的透气性和肥力。大量的粉尘堆积还会覆盖植被，影响植物的光合作用和生长发育。同时，粉尘中的有害物质会随着雨水冲刷进入水体，造成水体污染。例如，粉尘中的重金属元素会在水体中积累，对水生生物的生存和繁殖造成威胁，影响水生态系统的平衡。对人体健康的危害露天矿开采过程中产生的粉尘对工作人员和周边居民的身体健康构成严重威胁。长期吸入粉尘会导致尘肺病等职业病的发生。尘肺病是一种不可逆的肺部疾病，患者会出现咳嗽、气短、呼吸困难等症状，严重影响身体健康和生活质量。此外，粉尘中的有害物质还可能引发呼吸道疾病、心血管疾病等其他健康问题。特别是对于儿童、老年人和免疫力低下的人群，粉尘污染的危害更为明显。露天矿开采工艺过程中粉尘污染的防治措施穿孔作业粉尘防治措施-采用湿式作业：在穿孔作业中，通过向钻孔内注水或喷洒水雾的方式，使粉尘湿润，增加粉尘的重量，从而减少粉尘的飞扬。湿式作业可以有效降低穿孔作业产生的粉尘浓度，一般可使粉尘浓度降低80%以上。例如，在牙轮钻机上安装喷水装置，在钻孔过程中连续喷水，使钻头与矿岩摩擦产生的粉尘及时被湿润，减少粉尘的扩散。-安装集尘装置：在钻机上安装集尘器，通过负压吸附的方式将钻孔过程中产生的粉尘收集起来。集尘器可以有效地收集细颗粒粉尘，提高粉尘的收集效率。目前，一些先进的集尘器可以将粉尘收集率提高到90%以上。爆破作业粉尘防治措施-优化爆破参数：合理选择炸药用量、起爆方式和炮孔布置等爆破参数，可以减少爆破产生的粉尘量。例如，采用微差爆破技术，通过控制相邻炮孔的起爆时间间隔，使爆破能量更加集中，减少矿岩的过度破碎，从而降低粉尘产生量。此外，根据矿岩的性质和地质条件，合理调整炸药的类型和用量，也可以有效减少粉尘的产生。-预湿矿岩：在爆破前对矿岩进行预湿处理，增加矿岩的含水量，可以减少爆破时粉尘的飞扬。预湿方法可以采用洒水车喷洒或钻孔注水等方式。一般来说，矿岩的含水量提高到一定程度（如5%-10%）时，爆破产生的粉尘量可以显著降低。-设置水幕：在爆破区域周围设置水幕，通过喷水形成水雾屏障，拦截和沉降爆破产生的粉尘。水幕可以有效地降低粉尘的扩散范围，提高粉尘的沉降速度。水幕的设置高度、密度和喷水压力等参数需要根据爆破规模和现场实际情况进行合理调整。铲装作业粉尘防治措施-喷雾降尘：在铲装设备上安装喷雾装置，在铲装过程中向作业区域喷洒水雾，使粉尘湿润沉降。喷雾降尘可以有效地降低铲装作业产生的粉尘浓度，改善作业环境。喷雾装置的喷头类型、喷雾压力和喷雾范围等参数需要根据铲装设备的型号和作业现场的实际情况进行选择和调整。-改进铲装工艺：采用先进的铲装工艺，如分层铲装、连续铲装等，可以减少铲斗与矿岩的碰撞和摩擦，降低粉尘的产生量。例如，分层铲装可以使矿岩更加均匀地被铲装，减少矿岩的破碎程度，从而减少粉尘的产生。运输作业粉尘防治措施-道路硬化：对露天矿的运输道路进行硬化处理，如铺设水泥或沥青路面，可以减少车辆行驶过程中产生的扬尘。道路硬化可以提高道路的平整度和承载能力，降低车辆行驶时的颠簸和扬尘。同时，定期对道路进行清扫和维护，保持道路的清洁，也可以减少粉尘的产生。-洒水降尘：在运输道路上定期洒水，保持路面湿润，可以有效抑制车辆行驶产生的扬尘。洒水频率和洒水量需要根据天气情况、道路状况和运输车辆的流量等因素进行合理调整。一般来说，在干旱季节或气候干燥地区，洒水频率应适当增加。-封闭运输：对于易产生扬尘的矿岩物料，采用封闭运输方式，如使用封闭车厢的运输车辆或皮带输送机等，可以减少运输过程中粉尘的泄漏和飞扬。封闭运输可以有效地防止粉尘扩散到周围环境中，提高运输过程的环保性。排土作业粉尘防治措施-覆盖防尘网：在排土场表面覆盖防尘网，可以有效减少大风天气下排土场的扬尘。防尘网具有良好的透气性和防风性能，可以阻挡风力对排土场表面的侵蚀，减少粉尘的飞扬。防尘网的规格和铺设方式需要根据排土场的面积、地形和风力等因素进行选择和确定。-植被绿化：在排土场进行植被绿化，种植适合当地生长的草本植物和树木，可以固定土壤，减少粉尘的产生。植被的根系可以固结土壤，防止土壤侵蚀和扬尘。同时，植被还可以吸收空气中的粉尘和有害物质，改善排土场周边的环境质量。在进行植被绿化时，需要选择适宜的植物品种，并采取科学的种植和养护措施，确保植被的成活率和生长效果。粉尘污染防治的管理措施建立健全粉尘监测体系在露天矿设置多个粉尘监测点，配备专业的粉尘监测设备，实时监测作业区域和周边环境的粉尘浓度。定期对监测数据进行分析和评估，及时掌握粉尘污染的状况和变化趋势。根据监测结果，调整粉尘防治措施，确保粉尘排放符合国家相关标准和要求。加强员工培训对露天矿的工作人员进行粉尘污染防治知识的培训，提高员工的环保意识和自我保护意识。培训内容包括粉尘的危害、粉尘防治措施的正确使用方法等。通过培训，使员工能够正确认识粉尘污染的严重性，掌握有效的粉尘防治技能，自觉遵守粉尘防治规章制度。严格执行环保法规露天矿企业要严格遵守国家和地方的环保法规，依法依规进行生产经营活动。加强对粉尘污染防治工作的管理，加大环保投入，确保粉尘防治设施的正常运行和有效使用。同时，积极配合环保部门的监督检查，对发现的问题及时进行整改，不断提高粉尘污染防治水平。结论露天矿开采工艺过程中的粉尘污染是一个严重的环境和社会问题，对大气环境、土壤和水体以及人体健康都造成了极大的危害。为了有效防治粉尘污染，需要从穿孔、爆破、