国外非煤矿山粉尘危害控制技术的发展趋势.pdf

中国职业安 全卫 生管理体系认证 2 0 0 3年第 2期 ■■ 目暖霹冒 ’ 在 非煤矿 山 的生产 过程 中 ， 如 凿岩 、 爆破 、 装运、 溜井转运 、 破碎等工序 ， 均可 产生大量的粉尘。尤其是小于 7 m的呼 吸性粉尘 ，能较长时间悬浮于作业环境 空气中。工人长期吸入呼吸性粉尘 ， 能引 起尘肺病 ， 严重危害着职工的身体健康 ， 必须采取有效措施加以控制 。 1 干式凿岩 捕尘 当不能采用湿式凿岩时 ，必须 采用 干 式 捕 尘 措 施 ，防 止 凿 岩 时 粉 尘 的 产 生。目前， 国内外广泛采用的干式捕尘方 法是 中 心式 抽 尘单 机 捕 尘技 术 。干 式泡 沫 捕 尘 法 已 在 一 些 矿 山 进 行 工 业 性 实 验 ， 待进一步改进后方可大量推广 。该种 除尘方法存在的主要缺点，是泡沫的含 水量及其使用寿命 尚不能很好地满足捕 尘 的 要 求 ，在 结 构 上 只 适 用 于 单 机 使 用。前苏联研究的一项成果， 即采用中心 抽尘 的 集中 捕 尘 系统 ，可 以克服 单 机 捕 尘存 在 的缺 点 ，该 捕 尘 系统 主 要是将 凿 岩 时产生的大量粉尘集中送到大型的除 尘装置中进行处理。 2 湿式 凿岩 多年来 ，在非煤防尘中重点采用湿 式凿岩防尘措施 ，其除尘效率可达 9 0 ％ 左右。湿式凿岩防尘措施存在的主要问 题 ， 是由于压气作用使钻眼岩浆雾化， 造 成粉尘的二次飞扬 ，这部分粉尘约占工 作面粉尘总量的 5 0 ％ 6 0 ％。 目前 ， 湿式 一 2O一 凿岩防尘仍侧重于控制炮眼内粉尘的逸 出。国外的凿岩防尘是采用以湿式凿岩 为主的综合防尘措施 ，日本研究的以巷 道壁为沉降板的敞开式高压静电除尘技 术措施取得一定效果。前苏联全面研究 了各类型巷道凿岩时工作面产尘强度和 粉尘的主要来源 ，证明岩浆雾化的产尘 量占总产尘量的 6 5 ％ ，依此确定凿岩机 排气口废气流动的方向应背离工作的方 向 ， 以防与岩浆相互作用。 3 喷雾降尘 喷雾洒水防尘措施已在冶金、化工、 建材 等行业广泛应用。喷雾洒水使用的 喷嘴品种多达几十种 ，存在的主要问题 是缺乏适用于不同尘源系列的高效喷雾 器 ， 由于喷雾水压不高 ， 降低了抑尘的效 果。近几年来 ， 研制的用于治理露天矿料 场粉尘的喷雾器取得一些成效。国外非 常重视用水抑制微细粉尘基础理论的研 究。美国在矿山粉尘研究中 ， 重点进行了 水滴冲击粉尘表面的动力学实验研究和 水的喷雾对空气流动及抑制粉尘作用的 研究。为提高降尘效果 ， 前苏联、 美国、 德 国、日本等国家非常重视湿润剂除尘技 术的研究 ，并有定型的湿润剂产品 ，同 时 ，还研究用磁化水提高水对粉尘的捕 获能力。美国、 前苏联研究使用雾滴带电 进 行喷雾降 尘 ，其降 尘效果达 6 0 ％ ～ 7 0 ％ ， 这项技术已在现场广泛使用。前苏 国家安监 局 安全科 学技 术 研究中 心 宋 马俊 尘危害控制技术的发展趋势 维普资讯 中国职业安全卫生管理体系认证 2 0 0 3年第 2期 联研究的高压喷雾技术 ， 其抑尘效率达 9 0 ％。 国外生产使用的 喷头种类齐全 ， 有短射程喷头 、 中射程喷头和远射程喷头。用 水和加湿润剂捕获粉尘是一项经济实用的防尘措施。 4锚喷 防尘 喷射混凝土支护是 5 0年代初期发展起来的一种支护方 法 ， 在矿山已得到了广泛应用。但这种支护方法带来了严重的 粉尘危害问题 ， 有的产尘量高达 6 0 0 m g ／ m 以上。 锚喷支护时 ， 以喷射机运转上料时粉尘浓度最大 ， 在喷射机械手附近 ， 拌料 和下料时的粉尘浓度也较高。国外对喷射混凝土 工艺的研究 工作进展速度较快 ， 前苏联研制出了无尘喷射机 ， 美国也研制 出无尘上料装置 ， 瑞典有 8 0 ％以上的矿山采用湿喷工艺 ， 德国 主要采用除尘器除尘。井下采用除尘器除尘也越来越多 ， 有些 产 品 已经 系列 化 生 产 ，最 新 的产 品有 罗托维 特 系 列湿 式除 尘 器。前苏联还对喷射机的喷头部分进行研究 ，研制出喷枪水 环 、 喷料和水混合的长度软管。德国对喷射混凝土的粉尘进行 一 系列实验研究 ，主要有混合原料固有湿度对粉尘形成的影 响； 喷射机输送压力对粉尘浓度的影响 ； 空气压力增高到大于 正常大气压下喷浆作业时的粉尘浓度。世界各国关于锚喷防 尘的研究方向有如下几个方面 研制高效、 低尘、 坚固、 耐用的 喷射机 ； 将人工操作变为半自动操作和自动操作 ； 研究与喷射 工艺配套的高效 、 移动灵活的除尘器；研究无尘拌料机 ， 采取 定点下料工艺和除尘器净化含尘空气 ； 改干料为潮料； 采用双 水环喷枪或双水环异径葫芦喷枪 ； 戴防尘帽和防尘口罩 ； 采用 喷射机械手 ； 加强通风防尘 ， 增加料管长度；严格控制作业气 压和最佳输送距 离。 5 溜 井 防 尘 非煤矿山广泛采用的溜井转运矿石 ，是井下主要 的产尘 源之一。特别是多中段卸矿的直溜井 ， 因岩石沿溜井下落过程 中形成强大的冲击风流 ， 带出大量的粉尘 ， 造成井下卸矿硐室 及卸矿平巷空气的严重污染。国内、 外在矿山的溜井防尘方面 采用了许多措施 溜井口喷雾降尘 ， 主要是利用喷雾装置喷出 的水雾 ， 将装卸矿 口产生的粉尘湿润 、凝聚 ， 从而降低卸矿口 的粉尘浓度。因水雾对飞扬粉尘的接触时间短 ， 降尘效果受到 ■ 国 暖 魂宙 ’， 限制 ，一般只适用于单个中段卸矿口降尘或配合其它措施使 用。溜井卸矿 口密闭防尘 ， 主要是采用各种密闭装置， 使溜井 系统形成一个密闭空间或成为只与卸矿中段相通的独头 ，以 增大溜井口的通风阻力 ， 防止冲击风流和粉尘大量外逸 ， 卸矿 口的密闭方法有井门式密闭、 井盖式密闭、 井罩式密闭和井帘 式密闭等。溜井与回风巷贯通后利用主扇通风降尘， 该项措施 是将溜井作为回风井， 使溜井内保持较高负压 ， 这样使溜井口 有较高的进风风流 ， 提高防尘的效果。建立独立的溜井排尘系 统 ， 该措施是在溜井系统安装专用的抽尘风机， 直接抽走溜井 中的含尘空气 ， 起到控制冲击风流的作用。国外在溜井防尘方 面与我国采取的措施基本相似 ，但尚未见到对溜井防尘理论 进行分析研究的资料。今后 ， 溜井防尘研究工作主要应侧重于 三个方面 一是以溜井结构、 参数及布置方式研究设计有利于 采用防尘参数的新型溜井 ；二是针对各种不同型式的卸矿口 ， 研究设计各种坚固耐用、开闭灵活 、 检修方便的密闭装置；三 是研究自动信号控制系统 ， 避免冲击风流相互叠加 ， 有效地控 制粉尘危害。 6 通 风 除 尘 1 压入式风机与除尘器联用的混合式通风系统 一 种方法是将高效除尘器与压入式风机串联 ，工作面含 尘空气净化后排出，这样可加大压入的风量 ，以加速排尘过 程。另一种方法是将除尘器与抽出式风机串联 ， 吸入的含尘空 气经净化处理后 ， 直接排出的净化空气可供继续使用。 2 接力式通风系统 将 压气引射器悬挂在 距工作面 1 ～2 m处用作抽出式通 风 ，污风用胶布风筒送至抽出式风筒的入风 口进行接力式输 送， 避免了抽出式风筒末端由于距工作面太近， 而受到爆破冲 击波 和 飞石 的破 坏现 象 。 3 利用循环风的混合式通风系统 在混合式通风系统中， 可加大压入风量 ， 造成工作面循环 风 。这样 ， 不仅提高了工作面的风量和风速 ， 而且还加强风流 对粉尘的冲洗混合和排除的作用。 4 应用射流附壁效应的通风系统 根据射流 附壁效应原理 ，使来自压入式圆形风筒的空气 射流沿着弧形凹槽被引向工作面。这样风筒可远距工作面 ， 不 易遭受爆破作用的破坏 ，特别是导风凹槽在巷道内占居空间 极少 ， 不会妨碍工作面设备的正常运行 ， 能大幅度提高压入风 筒出口气流的射程 ， 使工作面风流量大大增加。 5 爆 堆通风 利 用崩 落 岩石 空 隙形成 风 流通 路 而进 行 工作面 通 风 。这 种通风方法由于受到矿石块度、 粒度以及采矿方法的限制 ， 使 其应用范围受到很大限制。 在矿井的通风防尘方面 ， 瑞典、 日本等国家着重研制低噪 声局部风机 ， 使工人能在较舒适的作业环境中工作。供生产作 业面使用的除尘器品种较多 ， 可很据各种条件加以应用。 一 21 维普资讯