矿老板必知：露天采矿场粉尘污染的来源及控制措施！
何为露天矿？即开挖体暴露在地表的矿山，而开挖体在地下的矿山称为地下矿。由于露天矿的生产规模优势，其在世界固态矿产开采中占主导地位。据统计，全世界包括建材在内的固态矿产年开采总量约160亿t，露天开采约占80%。因此，研究露天矿山的粉尘污染控制，具有更普遍的意义。
1、矿山的开采工艺
露天矿山的开采工艺主要包括穿孔、爆破、采装、矿石和废石的转运等。
典型露天矿采矿生产工艺及排污流程见下图。
穿孔：通常采用牙轮钻和潜孔钻进行穿孔。牙轮钻主要用于台阶大爆破时的穿孔作业；矿石开采的复杂区段，采用潜孔钻用于穿孔作业。
爆破：采用炸药混装车将炸药装入炮孔后，对岩体实施爆破。爆破时所产生的扬尘可达20~25m高，且粉尘浓度较大。
采装：在采场采用电铲装车、汽车运输的方法装运矿石、废石；矿石运至矿石转载站，废石运至排岩场。
转载：矿石在转载站用电铲装入自卸车或火车外运。
排岩：废石采用汽车直接运送至排岩场或经转载站由铁路运输至排岩场，在排岩场边缘卸至排岩场边坡。在排岩过程中产生扬尘。同样，岩石若采用胶带运输系统输送至排岩场，用排岩机卸下，在岩石卸下过程中同样有粉尘产生。
以开采规模为1000万t/a的矿山为例，按照剥采比为1.5t/t计，在开采过程中各工序粉尘产生情况见下表。
2、粉尘污染控制措施
2.1 凿岩粉尘控制
凿岩过程干式防尘技术是指露天矿钻孔牙轮钻和潜孔钻机采用干式捕尘系统，压尘气排出的孔内粉经集尘罩收集，粗颗粒沉降后的含尘气流进入旋风除尘器作初级净化，布袋除尘器作末级净化。
湿式防尘技术是指通过喷雾风水混合器将水分散成极细水雾，经钎杆进入孔底，补给粉尘形成泥浆。风机的风流将排出的泥浆吹向孔口一侧，并沉积该处。泥浆干燥后呈胶结状，避免粉尘二次飞扬。
干式捕尘效果好，除尘效率可达到99.9%，但辅助设备多，维护不方便。故目前采用湿式防尘技术的矿山较多。穿孔作业采用湿式凿岩，作业时产生粉尘量不大，除尘效率可达到90%，一般影响范围小于50㎡。
2.2 爆破粉尘控制
爆破防尘主要采用湿式措施，包括爆破前洒水和注水、水封爆破等方式。在大爆破前，向预爆破矿体或表面洒水，不仅可以润湿矿岩的表面，还可以使水通过矿岩的裂隙透到矿体内部。在预爆区打钻孔，通过这些钻孔向矿体实行高压注水，则湿润的范围大，效果明显。
爆破作业时间短，扬尘一般在5min作业即会自然沉降，且一般露天矿在开采前期就可实现封闭圈下的开采，爆破扬尘对外环境影响较小，故在北方缺水地区，对爆破扬尘多数未采用湿式措施抑尘。
2.3 采装和转载控制
采装在爆堆干燥的情况下作业，电铲作业过程中扬尘量较大，可采用在待装运的爆堆上安装喷雾装置或采用喷射式洒水车洒水，对预采装区洒水增湿。通过实施爆堆洒水作业，可有效降低电铲作业的产尘量。
矿石和废石的转载过程也采取就地抑尘技术，在转载站采用喷射式洒水车洒水或安装喷雾装置洒水，对转载站全面覆盖。在充分预湿的条件下，平均每台电铲的产尘量可降低为0.14kg/h，降低扬尘量约93.83%。即使在预湿不充分的情况下，平均每台电铲的产尘量可降低为0.83kg/h，降低扬尘量约63.44%。
就地抑尘技术
就地抑尘技术应用压缩空气冲击共振腔产生超声波，超声波将水雾化成浓密的、直径1~50μm的微细雾滴，雾滴在局部密闭的产尘点内捕获、凝聚细粉尘，使粉尘迅速沉降，实现就地抑尘，比其他除尘系统节省30%~50%投资，节能50%，耗水量大大降低，仅为0.3~0.5L/min，且占据空间小，节省场地。
2.4 排岩粉尘控制
采取爆堆洒水措施后，增加了岩石湿度可有效降低排岩过程粉尘污染。同时可辅助采用高压喷射式洒水车洒水，或设置移动式双向喷雾器，从两侧对排岩区域喷雾抑尘，可减少排岩过程的粉尘约90%。
2.5 运输粉尘控制
道路扬尘是矿山的主要粉尘污染源，约占矿山总产尘量的90%以上，解决运输过程的扬尘问题，能大大改善矿山环境。
目前通常采用的抑尘措施是对矿区道路洒水抑尘，沿路铺设洒水器向路面洒水。而在北方干旱地区，蒸发量大，应加强洒水频次，喷淋强度应达到或略超过该地区的蒸发强度，才能达到抑尘效果。
其缺点是用水量大，有效抑尘期短。在水资源短缺的区域，可采用路面喷洒钙、镁等吸湿盐溶液或用覆盖剂处理路面，达到道路抑尘的效果。如用氯化钙、食盐处理路面，空气中的含尘量在45~90天内不超过2~3mg/m³，其成本比洒水低2/3。
此外，还可采用石油树脂冷水乳液、油水乳浊液等方式处理路面，也可收到较好的抑尘效果。
随着高效抑尘剂的不断开发和研究，会出现越来越多的高效抑尘、无生态毒性、价格低廉的抑尘剂，其应用范围将会更加广泛。
以1000万t规模的矿山为例，采取各项治理措施后，各工序污染物的排放情况见下表。
露天矿在开采过程中的产尘环节多，可根据理论研究或实测的经验方法对产尘量进行估算。同时依据各环节的作业特点采取适宜的粉尘控制措施，可取得良好的抑尘效果，对于改善矿区的环境空气质量具有积极的作用。
