CN106288993B - 用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂的应用方法 - Google Patents

Abstract

一种用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂的应用方法，按以下步骤进行：（1）将用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂用水稀释后装入爆破袋；（2）分段填塞入爆孔；（3）回填炮眼；（4）对地表浮尘进行预润湿；（5）边坡预润湿；（6）起爆后稀释凝并剂向岩体裂隙渗透，吸收爆破产生的氮氧化物等。本发明的方法对粒径10μm以下的细粉尘颗粒的沉降效果明显，沉降率均在80%以上，适合在寒冷地区使用。

Description

用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂的应用方法

技术领域

本发明涉及环境污染治理技术领域，具体涉及一种用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂的应用方法。

背景技术

爆破作业的步骤是向要爆破的介质钻出的炮孔或开挖的药室或在其表面敷设炸药，放入起爆雷管，然后引爆。矿山爆破时，炸药起爆后形成高温、高压气体瞬间膨胀产生巨大爆炸力，对炮孔壁及其作用半径内的矿岩骤然实施以压力和剪切力，岩石由于受力而被压碎、压缩和破碎，产生大量的粉尘。对于这些粉尘国内外现有的粉尘治理应用技术多用于煤矿开采。这些治理技术可分为对工艺进行改善、改良通风条件、湿式除尘三个方面。对工艺进行改善是从源头上改良露天矿山爆破过程中的粉尘，目前这部分的研究多集中在理论方面；改良通风条件能有效降低工作面粉尘浓度，但是爆破中产生的细小粉尘特别是粒径小于10微米的超细粉尘很难沉降下来，并且通过扩散作用这些粉尘会对周围的大气环境造成污染；湿式除尘是近几年发展较快的应用方法，现在在爆破除尘领域中所研究的湿式除尘大多为水塞爆破、爆破区洒水、富水胶冻炮泥等措施。水塞爆破和爆破去洒水目前的研究多使用清水，但是对于清水难浸润的粉尘效果较差；富水胶冻炮泥的原理是用各种无机盐类将水玻璃水解和电离，形成硅溶胶，硅溶胶自动形成凝胶即富水胶冻炮泥，使其和有毒气体和粉尘接触，发生复杂的物理、化学反应，减少尘毒的产生，富水胶冻炮泥的成本较高，主要在能产生高毒性的深矿中使用。研究一种用于露天矿山爆破的应用方法方法是现在急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂的应用方法，通过合理设计，达到工业应用的目的；其原理是将水袋分段式填塞于炸药上方，起爆后，高温高压爆轰气体与冲击波作用于水袋，使化学凝并剂迅速向岩体裂隙渗透，起到润湿爆破体的作用，同时吸收爆破产生的氮氧化物等有害气体，实现清洁生产。

本发明的一种用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂的应用方法按以下步骤进行：

1、将用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂用水稀释10~30倍，获得稀释凝并剂，然后装入爆破袋；

2、将爆破袋分段式填塞入爆孔之中，置于炸药上方；

3、回填炮眼，回填炮眼的钻屑先经稀释凝并剂预润湿，控制爆破起尘；

4、用稀释凝并剂对地表浮尘进行预润湿，控制爆破起尘；

5、边坡用稀释凝并剂预润湿控制爆破起尘；

6、起爆后，高温高压爆轰气体与冲击波作用于水袋，使稀释凝并剂迅速向岩体裂隙渗透，起到润湿爆破体的作用，同时吸收爆破产生的氮氧化物等有害气体，实现清洁生产。

上述步骤（2）中的分段间距为0~1m。

上述的步骤（1）中的装入稀释凝并剂的量按每1t起爆量装入50~1000L。

上述的用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂的制备方法为：

a、准备原料，各成分按质量份数比为：保湿剂4~25份，表面活性剂0.05~10份，可溶性淀粉0.05~2.5份，Span-80 0.05~2.5份，抗冻剂0.1~25份，水200份；

b、将水分成A部分、B部分水和C部分水；

c、将可溶性淀粉放入C部分水中，搅拌加热至90±3℃，形成糊状，再放入Span-80，搅拌至少20min使Span-80充分被可溶性淀粉吸附，形成化学团聚剂；

d、将表面活性剂和化学团聚剂与A部分水混合形成A混合液；

e、在搅拌条件下，先向A混合液中加入保湿剂；待保湿剂完全溶解，加入抗冻剂和B部分水，使抗冻剂溶解，获得用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂。

上述的用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂的粘度在3~50kPa·s。

现有的化学凝并剂大多使用于电除尘器或烟道除尘环节，凝并剂中团聚成分只是简单的增加粘度，使得粉尘可以更有效的粘结在一起。而本发明中所涉及的凝并剂与之区别在于其中的凝并成分为糊化可溶性淀粉与Span-80的结合物，这种成分经过复杂的物理和化学作用能更好的吸附和润湿爆破中微细的粉尘粒子使其团聚在一起，同时也加强了其他表面活性剂的作用，经试验对爆破中微细粉尘具有良好的凝并作用。

本发明的方法在爆破过程中通过凝并剂扩散并迅速捕捉微尘，对粒径10μm以下的细粉尘颗粒的沉降效果明显，沉降率均在80%以上；比采用清水替代化学凝并剂的沉降效率提高2倍以上；用于露天矿山爆破过程中的环保动态防尘化学凝并剂经过稀释后在-15℃条件不冻结，不影响使用效果，适合在寒冷地区使用。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明实施例中采用的硅酸钠、丁二酸钠、十二烷基磺酸钠、硬脂酸、碳酸钠、氯化镁、氯化钠、Span-80、氯化钙、乙二醇、丙二醇、可溶性淀粉为市购工业产品。

本发明实施例中步骤（5）的稀释凝并剂喷洒量为1~2mm，喷洒量的测试方法同降雨量的测试方法。

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

实施例1

制备用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂：

准备原料，各成分按质量份数比为：保湿剂4份，表面活性剂10份，可溶性淀粉2份，Span-80 1份，抗冻剂25份，水200份；所述的保湿剂为氯化镁；

所述的保湿剂为硅酸钠；

所述的表面活性剂为丁二酸钠；

所述的抗冻剂为氯化钙；

将水分成A部分水，B部分水和C部分水；

将可溶性淀粉放入C部分水中，搅拌加热至90±3℃，形成糊状，再放入Span-80，搅拌20min使Span-80充分被可溶性淀粉吸附，形成化学团聚剂；

将表面活性剂和化学团聚剂与A部分水混合形成A混合液；

在搅拌条件下，先向A混合液中加入保湿剂；待保湿剂完全溶解，加入抗冻剂和B部分水，使抗冻剂溶解，获得用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂，粘度3.7kPa·s；

应用方法为：

将用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂用水稀释10倍，获得稀释凝并剂，然后装入爆破袋；装入稀释凝并剂的量按每1t起爆量装入50L；

将爆破袋分段式填塞入爆孔之中，置于炸药上方，分段间距可根据炸药量进行调整，并严格保证炮眼填塞符合工艺要求，消除炮眼喷涌；分段间距为1m；

回填炮眼，回填炮眼的钻屑先经稀释凝并剂预润湿，控制爆破起尘；

用稀释凝并剂对地表浮尘进行预润湿，控制爆破起尘；

边坡用稀释凝并剂预润湿控制爆破起尘；

起爆后，高温高压爆轰气体与冲击波作用于水袋，使稀释凝并剂迅速向岩体裂隙渗透，起到润湿爆破体的作用，同时吸收爆破产生的氮氧化物等有害气体，实现清洁生产，对粒径10μm以下的细粉尘颗粒的沉降率83%。

实施例2

制备用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂方法同实施例1，不同点在于：

（1）保湿剂25份，表面活性剂丁二酸钠0.1份，表面活性剂0.3份，可溶性淀粉0.1份，Span-80 0.2份，抗冻剂15份；

所述的保湿剂为碳酸钠；

所述的表面活性剂为十二烷基磺酸钠；

所述的抗冻剂为乙二醇；

（2）放入Span-80搅拌25min；

（3）用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂的粘度23.3kPa·s；

应用方法同实施例1，不同点在于：

（1）将用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂用水稀释15倍；装入稀释凝并剂的量按每1t起爆量装入100L；

（2）分段间距为0.3m；

（3）对粒径10μm以下的细粉尘颗粒的沉降率81%。

实施例3

制备用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂方法同实施例1，不同点在于：

（1）保湿剂5份，表面活性剂0.05份，可溶性淀粉0.8份，Span-80 0.3份，抗冻剂5份；

所述的保湿剂为碳酸钠；

所述的表面活性剂为硬脂酸；

所述的抗冻剂为丙二醇；

（2）放入Span-80搅拌25min；

（3）用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂的粘度26.7kPa·s;

应用方法同实施例1，不同点在于：

（1）将用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂用水稀释20倍；装入稀释凝并剂的量按每1t起爆量装入300L；

（2）分段间距为0.8m；

（3）对粒径10μm以下的细粉尘颗粒的沉降率85%。

实施例4

制备用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂方法同实施例1，不同点在于：

（1）保湿剂15份，表面活性剂0.05份，可溶性淀粉0.3份，Span-80 0.6份，抗冻剂乙二醇6份；

所述的保湿剂为氯化镁；

所述的表面活性剂为丁二酸钠、十二烷基磺酸钠和硬脂酸的等质量混合物；

所述的抗冻剂为氯化钙、乙二醇和丙二醇的等质量混合物；

（2）放入Span-80搅拌30min；

（3）用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂的粘度34.1kPa·s;

应用方法同实施例1，不同点在于：

（1）将用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂用水稀释25倍；装入稀释凝并剂的量按每1t起爆量装入800L；

（2）分段间距为0.5m；

（3）对粒径10μm以下的细粉尘颗粒的沉降率82%。

实施例5

制备用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂方法同实施例1，不同点在于：

（1）保湿剂25份，表面活性剂丁二酸钠0.25份，可溶性淀粉1.5份，Span-800.3份，抗冻剂丙二醇12份，水200份；

所述的保湿剂为氯化钠；

所述的表面活性剂为丁二酸钠和十二烷基磺酸钠的等质量混合物；

所述的抗冻剂为乙二醇和丙二醇中的等质量混合物；

（2）放入Span-80搅拌30min；

（3）用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂的粘度43.5kPa·s;

应用方法同实施例1，不同点在于：

（1）将用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂用水稀释30倍；装入稀释凝并剂的量按每1t起爆量装入1000L；

（2）分段间距为0m；

（3）对粒径10μm以下的细粉尘颗粒的沉降率80%。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (3)

1.一种用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂的应用方法，其特征在于按以下步骤进行：

（1）将用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂用水稀释10~30倍，获得稀释凝并剂，然后装入爆破袋；

用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂的制备方法为：

（a）准备原料，各成分按质量份数比为：保湿剂4~25份，表面活性剂0.05~10份，可溶性淀粉0.05~2.5份，Span-80 0.05~2.5份，抗冻剂0.1~25份，水200份；

（b）将水分成A部分、B部分水和C部分水；

（c）将可溶性淀粉放入C部分水中，搅拌加热至90±3℃，形成糊状，再放入Span-80，搅拌至少20min使Span-80充分被可溶性淀粉吸附，形成化学团聚剂；

（d）将表面活性剂和化学团聚剂与A部分水混合形成A混合液；

（e）在搅拌条件下，先向A混合液中加入保湿剂；待保湿剂完全溶解，加入抗冻剂和B部分水，使抗冻剂溶解，获得用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂；粘度3~50kPa·s；

所述的表面活性剂为丁二酸钠、十二烷基磺酸钠或硬脂酸，或者为丁二酸钠、十二烷基磺酸钠和硬脂酸的等质量混合物，或者为丁二酸钠和十二烷基磺酸钠的等质量混合物；

所述的保湿剂硅酸钠、碳酸钠、氯化镁或氯化钠；

所述的抗冻剂为氯化钙、乙二醇、丙二醇任一种，或氯化钙、乙二醇和丙二醇的等质量混合物，或乙二醇和丙二醇的等质量混合物；

（2）将爆破袋分段式填塞入爆孔之中，置于炸药上方；

（3）回填炮眼，回填炮眼的钻屑先经稀释凝并剂预润湿，控制爆破起尘；

（4）用稀释凝并剂对地表浮尘进行预润湿，控制爆破起尘；

（5）边坡用稀释凝并剂预润湿控制爆破起尘；

（6）起爆后，高温高压爆轰气体与冲击波作用于水袋，使稀释凝并剂迅速向岩体裂隙渗透，起到润湿爆破体的作用，同时吸收爆破产生的氮氧化物有害气体，实现清洁生产。

2.根据权利要求1所述的用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂的应用方法，其特征在于步骤（2）中的分段间距为0~1m。

3.根据权利要求1所述的用于露天矿山爆破的环保动态防尘凝并剂的应用方法，其特征在于步骤（1）中的装入稀释凝并剂的量按每1t起爆量装入50~1000L。