金属矿山井下典型产尘作业降尘实用技术应用--有色金属.pdf

第 6 8 卷第 5 期 有 色 金 属 矿山部分 2 0 1 6 年9 月 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ J ． i s s n ． 1 6 7 1 4 1 7 2 ． 2 0 1 6 ． 0 5 ． 0 1 5 金属矿山井下典型产尘作业降尘实用技术应用 t 鸱 巴彦淖尔西部铜业有限公司， 内蒙古 临河 0 1 5 0 0 0 摘要 矿山井下作业 时会 产生大量粉尘 ， 长时间在此环境下劳动 ， 容易引起尘肺 病的大规模 爆发 。以某 金属 矿为例 ， 着重对井下几个重要 的产尘作业所采取 的降除尘措 施进行总结归纳 ， 为同类 矿山解决此类问题提供借鉴 。 关键词 斜坡道拉运 ； 高溜井粉尘 ； 井下破碎 ； 高压清洁设备 ； 除尘 中图分类号 T D7 1 4 ． 4 文献标志码 A 文章编 号 1 6 7 1 4 1 7 2 2 0 1 6 0 5 0 0 6 3 0 4 Pr a c t i c a l d u s t ．- r e d u c t i 0 n t e c h n o l o g y i n t y p i c a l d o wn h o l e o pe r a t i on I n m e t a l m i ne s YU Gu a n gp e ng Ba y a nnu r W e s t e r n Co ppe r I ndu s t r y Co ．，Lt d．，Li nh e I nne r M on go l i a 01 5 00 0，Chi na Ab s t r a c t A l a r g e a mo u n t o f d u s t wi l l b e p r o d u c e d d u r i n g u n d e r g r o u n d mi n i n g o p e r a t i o n s ，a n d f o r p e o p l e wh o wo r k i n t h i s e n v i r o n me n t f o r a l o n g t i m e ，i t i s e a s y f o r t h e m t O b e i n f e c t e d wi t h p n e u mo c o n i o s i s ． Ta k i n g a c e r t a i n m e t a l mi n e a s a n e xa m p l e，t hi s pa pe r s u mm a r i z e s s ome me a s u r e s o f r e du c i ng a n d r e mo vi n g dus t f o r s e ve r a l i mpor t a nt do wnh ol e du s t pr o duc i ng op e r a t i ons ， a i mi n g t o p r ovi d e r e f e r e nc e e xpe r i e nc e f o r s i mi l a r mi n e s t O s ol ve s uc h p r o bl e m s ． Ke y wo r d s i n c l i n e d r o a d wa y p u l l i n g；h i g h r a i s e d u s t ；d o wn h o l e f r a c t u r e ；h i g h p r e s s u r e c l e a n i n g e q u i p m e n t ； du s t r e mo v a 1 矿山井下作业时会产生大量的粉尘 ， 长时 间在 此环境下 作业 容 易诱发矽 肺病 ， 无 论对 企业 还是 社会都会造 成非 常严重的影 响。金属 矿山井下 产 尘作业众多 ， 如 主斜 坡道拉运 、 主溜井溜矿 、 井 下 破碎机运行 、 凿岩 爆破 等。鉴 于现 有通 风 系统 规 划 思 路 都 建 立 在 工 作 面 为 核 心 的基 础 之 上 L 2 ] ， 爆 破及凿岩作业所产生的粉尘可通 过系统进行 有效 排 出。因此本 文将 以某金 属矿 为例 ， 重点 对斜 坡 道拉运 、 主溜井倒矿 、 井下破 碎机等三种重要 的产 尘作业所采 取 的治理 措施进 行详 细描 述 ， 以供 同 类矿山借鉴推广 。 1 斜坡道 运输过程 中的粉 尘治理 斜坡道作为重要 的第二安全通道 ， 在众 多矿 山 中还承担着大 量 的拉运 任务 ， 在北 方井 下较 为 干 燥的矿 山 中， 拉 运 过程 中所 产 生 的粉 尘 非 常 大 。 其 特 点 是 产 尘 量 大 、 时 间 较 为 连 续 、 污 染 区 域 广 、 作者简介 于广 鹏 1 9 8 6 一 ， 男 ， 工程师 ， 硕士 ， 注册 安全 工程 师 ， 一 级建造师 矿业工程 ， 主要研究方 向为矿井通风及井下环境治理 。 对井下环境破 坏非 常严重 ， 因此 拉运作 业 时 的降 尘工作是井下环境改善非 常重要的一项工作 。经 过观测分析 ， 其产尘主要有 以下几 方面原 因 1 车 辆颠簸附带箱体 上 的粉尘倾 洒 ； 2 车辆行 驶过程 中由车轮扬起 的地 面粉尘 ； 3 排气 管高速 尾气 吹 起 的路 面 粉尘 ； 4 车 辆逆 风 行 驶 时 ， 由于 占用 大 量 巷道空 间， 车辆两侧 的气流加 速 ， 扬起巷道壁及 路 面 的粉尘 。 防治措施 1 入坑前高压喷洗车辆外表层 ； 2 斜 坡道 常态 化洒 水 ， 如地 表浮尘 大 或者 车辆拉 运频 繁 ， 建议 在水 中添加湿 润 型抑尘 剂 。。 。 ] 。 目前 抑尘 剂 发展 已经非常成熟， 路面型抑尘剂除有 固结 、 润湿 、 凝并 功能外 ， 还具有吸水保湿功能， 即在湿度较高时 相 对湿度大于 3 0 ％ 能吸收空气 中的水分 ， 同时具有 抗碾压性 ， 即使覆盖膜被碾碎破坏 ， 并且路面干燥的 情 况下 ， 仍然 具有 很好 的抑 尘保 湿性 能 ， 防尘有 效 期 可达 3 0 d ， 对 于具 备条件 的矿 山可选择性使用_ 4 ] 。 3 更改排气管喷口角度， 由现在的向下 喷改为侧后 喷； 4 高压清洁设备在井下清洗巷道中的应用， 为解 决巷道壁积尘严重 的问题， 改造 一辆高压清洗 车。 6 4 有 色 金 属 矿山部分 第 6 8卷 主要设备构成 北奔单桥卡车 、 4 m 水箱 、 高压清洁 机 2 3马力 汽油 机 5 0 k g高压 柱塞 泵 、 水 管 、 喷 头 1 ／ 8 MVNP 4 0 5 6进 口陶瓷 喷头 ， 具 体 改装 见 图 1 。 效 果分 析 改 装 后 ， 试 验 清洗 约 2 k m 斜坡 道 巷 道壁 ， 清洗设备压力最高可达 5 MP a ， 常规压力约为 3 ． 5 MP a ， 流量 为 2 5 L ／ rai n ， 在 此工 作环 境下 喷雾 头 有效喷射距离约为 5 0 0 mm， 每次清洗高度约为 3 ． 8 ～ 4 1 -1 1 ， 每 侧 清 洗 两 到 三 次 即 可 达 到 固 化 除 尘 的 作 用 ， 清洗 后 的路 面湿 滑 度 不 影 响 重 车 运 输 。 由于 巷 道 的不 规 则性 ， 喷 头 与 巷 道 壁 的距 离 难 以完 全控 制 在有效射程内， 因此为提高台班效率， 可在清洗车辆 两侧 各设 置双排 清 洗 管 ， 每 次 一 侧 巷道 清 洗 一 次 即 可达到最终效 果 ， 具体清洗前后对 比见图 2 。清洗 结束后对斜坡道拉运过程中的二次扬尘含量进行测 定， 在路面都洒水情况下 ， 未清洗巷道壁过车后的粉 尘含量经测定最高可达 5 7 mg ／ m ， 清洗后粉尘含量 最高约为 3 ． 2 mg ／ m ， 其空气环境中的粉尘含量显 著的下降 ， 改善环境的作用非常明显， 同时也说明斜 坡 道 巷道 壁 长 期 积 尘 是拉 运 作 业 产 尘 的 重要 影 响 因素 。 图 1 高压清 洗车改装设计图 Fi g ．1 Ref i t d e s i g n o f hi g h pr e s s ur e c l e a n i ng v e hi c l e 图 2 斜坡道巷道 壁清洗前后效果对比图 Fi g ． 2 Comp a r i s o n of t h e e f f e c t b e f o r e a nd af t e r wa l l c l e a ni ng i n i n c l i n e d r o a dwa y 第 5期 于， “ 鹏 金属矿山井下典型产尘作业 降尘实用技术心用 6 5 2 高溜 井溜矿作业粉 尘治理 高 溜井 产 尘主要 有 几种 方式 倒 矿产 尘 、 斜溜 槽 卸 矿产 尘 、 破碎 机碎 矿 矿面 活动 反 向溢尘 、 冲击气 流 产尘、 斜溜槽堵塞爆破产尘。高溜井粉尘治理难点 更多体现在上部倒矿时导致 冲击气流携带大量粉尘 由下部空置斜溜槽迅速溢 出， 以及主溜井 口和下部 斜溜槽倒矿后溜井井口出现的反向溢尘。冲击气流 喷 出 的原 因在 于上 下 贯 通 形 成 通 风 系 统 ， 松 散 的 矿 石 在井 筒 内急 速下 落 ，致 使井 简 内下 部 空 气急 剧 压 缩 ． 形 成高 压气 流 ， 携带 大 量粉 尘从 下部 空置 的斜 溜 槽处大量涌 出 。其主要特点为 瞬间风速高 、 携带 粉 尘量 大 、 频率 高 ， 治 理 不 当易 造 成 大 面 积 污 染 ， 危 害性较大。反向溢尘产生的主要原因在于下部斜溜 槽 封堵 后 ． 主 溜井 口卸 矿 及下 部 斜 溜 槽 卸 放 矿 后 会 置 换 出部 分空 气 ． 出现 反 向溢 尘 。反 向溢 尘 一 般 在 卸 矿后 l 5 ～3 0 rai n内上升 至 溜井 口处 ， 经 测定 风 速 约 为 0 ． 2 m／ s ， 风 量约 为 3 m。 ／ s ， 具 体 见图 3 。 孝 笛 冲 击 纣 誉 墨 袈 萘 譬 齑 气 流 示 意 【刳 l J 届 气 m 日 图 3高溜 井产 尘示意图 Fi g ． 3 Di a g r a m of d u s t p r o du c t i o n i n hi gh r a i s e 上述这两种产尘的方式具有相对性 ， 如下部斜 溜槽产生冲击气流则主溜井 口不会产生反向溢尘 ， 如下 部斜 溜 槽处 于封 堵状 态 不会 出现 冲 击气 流时 则 会产生反 向溢尘 。因此高溜井作业粉尘治理的整体 思路为先期治理斜溜槽的冲击 气流， 再重点治理 反 向溢 尘 。 结合 上述分析 内容， 高溜井粉尘治理的具体措 施为 在斜溜槽 口处安设防尘门 ， 配合斜溜槽振动 放矿机联合使用， 双重措施保障斜溜槽 不会形成风 流 通道 ， 主溜井 口安 装一 套除 尘风 机 ， 反向 溢尘通 过 风 机 密封排 至 中段 回风 井 。防尘 门通过 电 动螺杆 提 升机控 制 ． 门 体采 用 3 0 I T I r l l 钢 板 制 成 ， 门体 下 侧 安 装 有 防尘 软帘 ， 防 止溜 槽 口积 聚 部 分 矿 石导 致 防 尘 门下落不到位时软帘可充填部分空隙 有条件 的矿 山防 尘 门下部 软帘 可 研 究 用 弹性 充气 垫 替 代 ， 其 封 堵 效 果更好 ， f 1 体 背 面 有 反 向 密封 条 ， 起 到密 封 隔 尘的 作用 ， 为 防止斜 溜槽 上 部 倒 矿 时 对 防尘 门挤 压 碰撞 。 在上 部设 置 一 套 防 护 罩 。防 尘 门 的运 行 需 要 结合现场的实际情况。 如斜溜槽 口空置时放防尘门． 上部 卸矿 时必 须提 前 通 知 下 部 斜溜 槽 口处 的 人 员 ， 在确保斜溜槽有矿体充填或者防尘门处于封闭状态 下 方 可卸矿 。主溜井 口安 装 D J K2 l 5 k W 对 旋 局 扇一 台 ， 风 量 约 为 1 0 m ／ s ， 风 筒 采 用 密 封 铁 质 风 简， 可将主溜井_ 卜溢气流携带 的粉尘通过风机密封 排至中段回风井。防尘 门制作见图 4 ， 防尘门安装 位置 见图 3 。 投入使用后经观测发现效果非常理想 ， 杜绝了 上部倒矿产生的冲击气流 ， 主溜井 口外溢粉尘通过 风 机得 到 有 效 的 排 出 ， 现 场 作 业 环 境 得 到 显 著 的 改 善 。 3 井下破碎机 作业粉 尘治理 井下破碎机由于作业时间长 ， 产尘量大 ． 对整个 通 风 系统 的污染 影 响 非 常 严 重 ， 因此 做 好 井 下 破 碎 机除尘 工作 对 井下 环 境 的改 善有 着 非 常重 要 的 意义 。 以某矿 为 例 ， 井 下破 碎采 用颚 式破 碎机 ， 破碎 系 统 由于主溜井坍塌更换位置后缺少完善的独立通风 系统 ， 因此破碎产生的粉尘直接扩散至中段 ． 以至于 对 中段 环境 的影 响非 常 严重 。颚式 破碎 机 的产尘 点 主要有 两个 1 破碎 机 下 部 矿 仓 在下 落碎 矿 时 会 产 生 大量 粉尘 ， 通 过破 碎 机 与 下 部 矿仓 四周 缝 隙 扩 散 外 溢 ； 2 破 碎机进 料 口处 的振 动 放矿 机在 放 矿 过 程 中产 生少量 粉尘 。针 对 产尘特 点决 定对 破碎 系统 的 除尘进行改造 ， 其改造 的主要措施是 对破碎直接产 尘 点 密 封 收集 】 ， 通过 风 机 连接 硬 质 风 筒排 放 至 回 风 井 除尘 ， 振 动 放矿 机 卸 矿 过 程 中 的产 尘 采 用 喷雾 降尘。具体见图 5 。 方案实 施后经测 定对 比， 除尘 风机及喷 雾头 未开 启状 态下 ， 破 碎 机 附 近 粉 尘 含 量 约 为 1 0 ． 6 m g ／ m ， 在除尘设施 运行后 ， 破 碎机 开启后 附近粉尘 含量 约 为 1 ． 6 rag ／ m ． 初 步 取 得 了不 错 的 除 尘 效 果 ， 与 6 6 有 色 金 属 矿山部分 第 6 8 卷 防护盖及导向槽正视图 防 门正视 ③ 防夺后视图 BB ＼ ， 图 4防尘 门结构示意 图 F i g ． 4 S t r u c t ur e d i a g r a m o f t he du s t 。 pr o of d oo r 2 针对斜坡道拉运作业粉尘污染 的治理 ， 建议 路面洒水添加抑尘剂 ， 具备长期的保湿抑尘效果， 巷 道壁面清洗可选用高压清洗设备改装洒水车。 3 高 溜井 除尘关 键在 于避免 上下 中段 形成 贯穿 风 流 ， 各 中段斜 溜槽 可 采 用矿 体 充 填 和安 装 防 尘 门 的方式进行封堵 ， 其主溜井 口的反尘可采用风机密 封抽出来解决。 4 破碎除尘可采用密封抽 出搭配湿式降尘进行 图 5破 碎 机 除 尘 结构 示意 图 Fi g ．5 Di a gr a m o f du s t r e mo v a l s t r u c t ur e of t h e c r u s h e r 规程要求 0 ． 5 mg ／ m。 的进风环境要求还有一定的差 距 。经分析发现 ， 由于集尘罩及 四周输送带封堵不 够严密， 部分风流未冲洗下部矿仓直接进入集尘罩 ， 导致有效风量偏小， 下部矿仓在作业时还会部分出 现 溢尘 现象 ， 在今 后还需 要对 部分 漏风点 进行 封堵 ， 确保最终的除尘效果。 4 结 论 1 斜坡道拉运 、 高溜井溜矿、 破碎机碎矿几种作 业方式是金属矿山井下典型而常见的粉尘污染源。 在环境 治理过 程 中应优 先重点 考虑 。 综 合 治理 ， 其 效果理 想 ， 见效快 ， 投入 小 。 参 考 文 献 [ 1 ] 刘桂丽．金属矿 山爆破除尘降毒实验研究[ J ] ．矿业 研究与开 发 ，2 0 1 1 2 7 67 8 ． [ 2 ] 周洵远．以工作面为核心建立通风系统 『_ J ] ．云南冶金 科学技 术版 ，1 9 9 2 2 ； 2 1 2 8 ． [ 3 ] 王 磊 ， 刘泽常 ， 李 敏， 等．化学 抑尘 剂进展研 究[ J ] ．有 色矿 冶 ，2 0 0 6 增 刊 1 1 9 9 1 2 0 ． [ 4 ] 宁 岱．抑尘剂 介绍[ E B ／ OI ] ． [ 2 o i 4 ] ． h t t p ／ ／ www． t i a n y u y i c h e n ． c o m／ s h o w s h o p ． a s p i d 1 7 ． [ 5 ] 刘伟强 ， 姚银佩， 王 志 ， 等．深 溜井卸 矿高压气 流粉尘 治理技 术研究[ J ] ．科技创新与应用 ， 2 o 1 6 7 i 4 4 ． [ 6 ] 江 昌哲 ， 邱 达明．分枝溜井 简易防尘门[ J ] ．无线 电工程 ，1 9 7 8 4 5 7 5 8 ． [ 7 ] 王继俊 ． 唐 珩．颚式 破碎机除 尘新技 术吹吸式 风幕除尘 装置 [ J ] ．河北冶金 ，1 9 9 2 2 4 8 5 1 ．