露天礦深部開采通風(fēng)通風(fēng)除塵技術(shù)研究

露天礦深部開采通風(fēng)通風(fēng)除塵技術(shù)研究

1不積極通風(fēng)除塵器治理采場污染金樁京龍礦開采時(shí)間超過38年，最大采空區(qū)為1092平行，開采深度超過150m?，F(xiàn)在，由于采礦和采礦設(shè)備的毒性和有害氣體，采礦和采礦過程中產(chǎn)生的大量污染和氣體對礦山內(nèi)部造成了嚴(yán)重的污染。同時(shí)，采礦、采礦、采礦等生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量粉末對礦山工人的安全健康危害很大。如果不積極有效地采取適當(dāng)?shù)耐L(fēng)和防雨技術(shù)措施，將導(dǎo)致污染和新的有害職業(yè)。2采場凈化技術(shù)露天礦通風(fēng)是以新鮮空氣稀釋與置換露天礦采場中含生產(chǎn)性粉塵和有毒有害氣體的空氣、使污染空氣得以凈化的技術(shù),開采深部到100m以下時(shí),采場新鮮空氣受阻,聚集在采場內(nèi),特別是天氣變化氣壓較低時(shí),有害氣體難以排出采場,對職工危害極大,其主要污染有一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、硫化氫、丙稀醛、甲醛、二氧化硅等。對采場大氣污染和塵毒濃度的監(jiān)測情況分別示于表1、表2、表3、表4。2.1分析污染物的影響因素2.1.1礦區(qū)的氣候特征年平均降雨量為9.8mm,平均風(fēng)速低,年冰凍期短而干旱,大氣污染較大,延續(xù)時(shí)間較長。2.1.2礦山的地質(zhì)特征礦床富有條件往往會(huì)影響露天礦大氣污染程度,礦床傾角陡,厚度大,形成凹陷開采,自然通風(fēng)比較困難,空氣污染物濃度隨采深增加而增大。2.1.3利用水力開采代替挖巖爆破礦石破碎、鏟裝及運(yùn)輸方式對大氣污染有很大影響,如用水力開采代替鑿巖爆破,就能消除塵、毒污染,用皮帶運(yùn)輸代替自卸汽車運(yùn)輸,污染程度就能大大減小。2.1.4大氣狀態(tài)下風(fēng)速隨高度的變化露天礦風(fēng)流結(jié)構(gòu)通常采用沿垂直方向的水平流速的變化來描述,地表以上的風(fēng)速變化規(guī)律。對于各種大氣狀態(tài)下風(fēng)速隨高度的變化可用下式表示:V2=V1(Z/Z1)m式中:V2為高度Z處的風(fēng)速,m/s;V1為高度Z1的風(fēng)速,m/s;m為大氣狀態(tài)系數(shù),m=0.3為穩(wěn)定狀態(tài),m=0.2～0.3為由穩(wěn)定到不穩(wěn)定;m=0.1～0.2為不穩(wěn)定。2.1.5露天礦v0變化系數(shù)v0坑內(nèi)自然風(fēng)速與地面風(fēng)速方向一致,風(fēng)速自上而下按指數(shù)規(guī)律遞減。V2=?V0[(H-2)/H]m式中:V2為深度為Z處的風(fēng)速,m/s;V0為地表風(fēng)速,m/s;H為露天礦開采深度,m;?為考慮到V0變化系數(shù)(一般為0.6～0.7);m為大氣狀態(tài)系數(shù)(0.3～0.6)。2.1.6自然通風(fēng)能力深凹露天礦底存在復(fù)環(huán)流區(qū),因此在坑內(nèi)整個(gè)垂向,自上而下地會(huì)出現(xiàn)風(fēng)速值逐漸減少到零,而后形成反向氣流的情況,在反向氣流內(nèi),風(fēng)速按拋物線規(guī)律變化。露天礦通風(fēng)方式見圖1、圖2、圖3、圖4。深凹露天礦自然通風(fēng)量,首先分析和測試深凹露天自然通風(fēng)流結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),即上風(fēng)端地表平行平面風(fēng)流進(jìn)入采場后,按α2=15°角展開,形成與地面風(fēng)向一致的直流區(qū),在直流區(qū)下部區(qū)界上水平風(fēng)速為0,在此邊界線下為回流區(qū),該區(qū)風(fēng)流與地表風(fēng)流的方向相反,深凹露天礦自然通風(fēng)的實(shí)質(zhì)就是靠復(fù)環(huán)流的紊流擴(kuò)散作用,將有害物質(zhì)傳遞到上部直流區(qū),然后排出采場。在平行平面射流邊界層理論的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)出自然通風(fēng)計(jì)算公式:Q=0.0777X0V0L0式中:Q為深凹露天礦自然通風(fēng)量,m3/s;X0為深凹露天礦地表風(fēng)向若干代表性垂直剖面上橫坐標(biāo)的平均值,m;V0為地表風(fēng)速,m/s;L0為垂直于風(fēng)向的露天地表開口的最大寬度,m。露天礦自凈能力指采場的內(nèi)部空間,在自然條件下,按照衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)能容納的污染物排放強(qiáng)度(mg/s),它是評價(jià)和設(shè)計(jì)露天礦通風(fēng)的主要參數(shù)。為了充分利用自然風(fēng)能,需要對露天礦本身固有的這種稀釋與排除坑內(nèi)大氣污染物的能力進(jìn)行分析與計(jì)算。深凹露天礦適用于復(fù)環(huán)流通風(fēng)方式,當(dāng)背風(fēng)幫邊坡角α>15°,順風(fēng)向坑口寬度與地表封閉圈以下,采深之比小于6,地表風(fēng)速大于1m/s的凹陷露天礦,假定地表風(fēng)速相對穩(wěn)定、污染物濃度基本不變的條件下,用G=QK(C-C0)。3露天礦自凈能力的措施3.1覆蓋物和導(dǎo)風(fēng)板盡可能減少礦區(qū)入口地面的通風(fēng)阻力,避免在風(fēng)口布建筑物和構(gòu)筑物,在露天礦繼續(xù)延深而感到自然風(fēng)量短缺時(shí),可在坑口設(shè)置由支架或氣艇懸掛的導(dǎo)風(fēng)裝置,擋風(fēng)板高度與傾角可調(diào)。3.2減少污水排放,采用引發(fā)低污染盡量選用無塵毒或少塵毒的開采工藝流程及設(shè)備,從根本上控制污染源,使排放強(qiáng)度減少到最低限度,以帶式運(yùn)輸機(jī)代替自卸汽車,采用合理的孔網(wǎng)參數(shù)與藥量,使用低污染的炸藥及合理的起爆順序等。3.3技術(shù)措施采用較先進(jìn)的材料,采用水、各種溶劑、泡沫、瀝青、鹽類、膠體合成物質(zhì),植物組合抑制路面粉塵。3.4排廢場及地表建筑物布置強(qiáng)化露天礦自然通風(fēng),充分利用自然風(fēng)流的生產(chǎn)管理措施,合理布置排廢場、地表建筑物,出入溝及開塹溝來增大地表入風(fēng)量;盡可能使采場長軸方向與地表主風(fēng)向一致或接近;合理布置工作面及設(shè)備;安置風(fēng)流導(dǎo)向設(shè)施;選擇風(fēng)速最大時(shí)進(jìn)行爆破等。3.5改善人工通風(fēng)條件使用以航空螺旋漿為主的局部或全露天礦通風(fēng)的扇風(fēng)機(jī),使產(chǎn)生的自由紊流射流進(jìn)行人工通風(fēng)。加強(qiáng)爆堆和路面灑水降塵,要求所有鑿巖設(shè)備必須濕式作業(yè)。強(qiáng)化職工個(gè)體防護(hù),在生產(chǎn)環(huán)境質(zhì)量難以達(dá)標(biāo)的場合下,必須配戴防塵口罩和防毒面具。對已形成永久性的邊坡進(jìn)行植樹種草,以減少水土流失和改善大氣環(huán)境。4種復(fù)合的瀝青塵粘劑近幾年,國外比較發(fā)達(dá)的國家提出了一些強(qiáng)化深凹露天礦自然通風(fēng)方法,其基本原理是利用氣艇或支架設(shè)置導(dǎo)風(fēng)柵板與集塵器,將地面風(fēng)流引入坑內(nèi)。為了控制露天礦道路二次揚(yáng)塵,推廣和應(yīng)用了一種復(fù)合的液