CN112746848B - 一种应用于环保降尘的露天石灰石开采方法 - Google Patents

一种应用于环保降尘的露天石灰石开采方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种应用于环保降尘的露天石灰石开采方法，涉及矿山开采技术领域。包括以下步骤：S1、穿孔作业，采用湿式作业法，增设高压喷水装置，凿岩时通过钻杆中心注入高压水，使炮孔内的粉尘润湿，变成泥浆，然后被钻杆中心吹入的高压气流吹出。该应用于环保降尘的露天石灰石开采方法，采用BSD泡沫抑尘系统，可简化除尘管理工作，只要将水、压气输送至各产尘点，即可容易地实现整个除尘系统由一个中心控制室进行控制，抑尘技术无需清灰，避免了二次污染，从而改善了除尘管理人员的工作条件，抑尘系统占据空间很少，可节省厂房内有效空间，降低基建投资，大幅度降低除尘运营成本。

Description

一种应用于环保降尘的露天石灰石开采方法
技术领域
本发明涉及矿山开采技术领域，具体为一种应用于环保降尘的露天石灰石开采方法。
背景技术
我国是世界上石灰岩矿资源最丰富的国家之一，据原国家建材局地质中心统计，我国石灰岩分布面积达43.8万km2，其中可成为水泥原料的石灰岩资源量约占总资源量的1/4-1/3，目前已发现的石灰岩矿点七、八千处，其中已经探明储量的有1286处，共计保有矿石储量542亿t，其中石灰岩储量504亿t，占93％，水泥的主要原料是石灰石，在甲类矿产品中其产仅次于煤炭，每年仅用于水泥生产的石灰石就多达11亿t，目前，我国石灰石矿山的开采方式主要是露天台阶爆破开采，随着工业建设的快速发展，传统的采矿方法己不能满足逐渐增大的石灰石矿需求量，社会的进步，科学技术的发展，也使得采矿业向设备大型化与智能化，开采连续化，操作自动化，资源数字化，无害化及无人开采等方向发展。
露天采矿场的爆破作业以及大型采掘设备的采装作业都会产生大量的粉尘，从而带来粉尘污染，粉尘污染一直是露天矿山环保中一个棘手的问题，它不但降低了作业区及其周边环境的空气质量，危害工人的身体健康和生命安全，而且还会损坏机器设备，引发多种事故，从而影响生产和企业的经济效益因此，合理地防治粉尘污染，最大限度减小其危害，对矿山的生产与建设而言具有极其重要的意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种应用于环保降尘的露天石灰石开采方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种应用于环保降尘的露天石灰石开采方法，包括以下步骤：
S1、穿孔作业，采用湿式作业法，增设高压喷水装置，凿岩时通过钻杆中心注入高压水，使炮孔内的粉尘润湿，变成泥浆，然后被钻杆中心吹入的高压气流吹出；
S2、爆破作业，采用水封炮眼法，即利用水袋爆炸产生水雾进行降尘处理的低尘爆破技术，用装水炸药爆炸时水袋破裂爆炸产生的高温高压，使水部分汽化而后遇冷，重新凝结成十分微细的雾粒，大量雾粒与爆破产生的烟尘和粉尘碰撞、接触，尘粒被雾滴捕获或润滑凝结而沉降；
S3、挖掘作业，采用喷水降尘，在挖掘作业之前给工作面爆堆洒水或喷洒化学添加剂溶液，同时在挖掘时喷水；
S4、装运作业，汽车运输的露天矿，借助装有水枪的洒水装置或洒水车进行洒水，用铁路运输的露天矿，使用洒水列车进行抑尘，在挖掘软性矿岩时宜采用固定式喷管进行连续洒水，而以洒水列车或洒水车洒水作为补充措施；
S5、破碎作业，在破碎机各料口设置喷雾降尘装置湿式作业，并采用添加化学润湿剂来保持物料表面一定的含湿度；
S6、筛分作业，采用BSD泡沫抑尘系统，将泡沫抑尘和干雾抑尘结合为一体，在粉尘产生的源头抑制粉尘的扩散，使粉尘一直保持在没有漂浮扩散到空气中的阶段，就地直接进行治理；
S7、皮带运输，采用转运点密封喷雾抑尘，各转运点皮带头、尾密封2-6m，罩内均匀设置喷雾嘴，利用高压气体将水通过喷雾嘴雾化成雾滴靠凝结、碰撞捕集罩内空气中的扬尘；
S8、成品仓储存，采用布袋除尘维护，布置在各种粉粒料储存库的顶部，用于收集细小干燥粉尘。
进一步优化本技术方案，所述S1中，同时可在水中加入0.1％～0.005％的润湿剂，减少水的表面张力，增加润湿能力。
进一步优化本技术方案，所述S2中，采用高精度的非电导爆管雷管孔间微差逐孔起爆，且炮孔内装药实行孔底先爆，以充分利用炸药能量。
进一步优化本技术方案，所述S2中，水封炮眼法操作步骤：
a、水袋充水应充满，水袋内必须保持一定的压力，要求使用高于作业地点的大气压力向水袋充水，耗水量与炸药使用量之比为1：2；
b、待炮孔装完炸药后，依次将炮泥堵塞材料和水袋放人炮孔，充填。
进一步优化本技术方案，所述S2中，水袋采用LDP一低密度聚乙烯，通过吹塑法加工而成的管状薄膜作为水袋材料，水袋的位置放在接近孔口处，水袋的规格依炮孔深度和直径而定，并有一定抗拉抗压强度。
进一步优化本技术方案，所述S3中，电铲工作时使用各种喷水器和喷雾通风装置进行洒水防尘，开始作业前，工作面全部表面洒水15-20分钟，然后将水射流的有效段对准电铲的挖掘地点以形成水幕，大面积洒水。
进一步优化本技术方案，所述S4中，汽车运输的露天矿，洒水湿润必须在上班之前沿工作面全面积进行，每平米面积的耗水量为0.05-0.07m3。
进一步优化本技术方案，所述S4中，用铁路运输的露天矿，工作面一昼夜洒水1-2次，每次10-30分钟，耗水量为80-100m3，洒水列车可供2-4个工作面洒水。
进一步优化本技术方案，所述S5中，将化学润湿剂按1：18000比例和水混合用高压气体将混合液通过喷雾咀充分雾化，均匀喷洒在物料上，使物料润湿，增大表面含湿度；所述S6中，采用BSD泡沫抑尘系统，只要将水、压气输送至各产尘点，可实现整个除尘系统由一个中心控制室进行控制。
进一步优化本技术方案，所述S7中，为避免皮带与带轮之间打滑，在水中加入化学润湿剂，减少用水量；所述S8中，布袋除尘器的清灰方式采用压缩空气脉冲喷吹清灰作业，除尘后，排至室外空气含尘浓度宜在30-50mg/m2。
与现有技术相比，本发明提供了一种应用于环保降尘的露天石灰石开采方法，具备以下有益效果：
1、该应用于环保降尘的露天石灰石开采方法，在起爆前，对钻孔岩粉、爆破物体表面粉尘进行湿润处理，可避免其受爆破振动及冲击波作用形成扬尘，选择的LDP低密度聚乙烯管状薄膜水袋，可加快爆破后水袋残留物降解速度，对环境污染更小，水袋壁更薄，可增大水雾雾滴抛撒速度和水滴半径，提高雾化体积改善抛撒效果。
2、该应用于环保降尘的露天石灰石开采方法，采区配备洒水设备，对爆堆、采矿工作面、矿区内运矿道路喷水或洒水，采装、运输工序，安排专人清扫运输道路和配备洒水车定期在运输道路上洒水，对以运输皮带输送矿石的封闭皮带廊道，减少粉尘外溢。
3、该应用于环保降尘的露天石灰石开采方法，采用BSD泡沫抑尘系统，可简化除尘管理工作，只要将水、压气输送至各产尘点，即可容易地实现整个除尘系统由一个中心控制室进行控制，抑尘技术无需清灰，避免了二次污染，从而改善了除尘管理人员的工作条件，抑尘系统占据空间很少，可节省厂房内有效空间，降低基建投资，大幅度降低除尘运营成本。
附图说明
图1为本发明提出的一种应用于环保降尘的露天石灰石开采方法的流程图；
图2为本发明提出的一种应用于环保降尘的露天石灰石开采方法的水封爆破装药示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种应用于环保降尘的露天石灰石开采方法，包括以下步骤：
S1、穿孔作业，采用湿式作业法，增设高压喷水装置，凿岩时通过钻杆中心注入高压水，使炮孔内的粉尘润湿，变成泥浆，然后被钻杆中心吹入的高压气流吹出，同时可在水中加入0.1％～0.005％的润湿剂，减少水的表面张力，增加润湿能力；
S2、爆破作业，采用水封炮眼法，即利用水袋爆炸产生水雾进行降尘处理的低尘爆破技术，水袋充水应充满，水袋内必须保持一定的压力，要求使用高于作业地点的大气压力向水袋充水，耗水量与炸药使用量之比为1：2，待炮孔装完炸药后，依次将炮泥堵塞材料和水袋放人炮孔，充填，水袋采用LDP一低密度聚乙烯，通过吹塑法加工而成的管状薄膜作为水袋材料，水袋的位置放在接近孔口处，水袋的规格依炮孔深度和直径而定，并有一定抗拉抗压强度，用装水炸药爆炸时水袋破裂爆炸产生的高温高压，使水部分汽化而后遇冷，重新凝结成十分微细的雾粒，大量雾粒与爆破产生的烟尘和粉尘碰撞、接触，尘粒被雾滴捕获或润滑凝结而沉降，采用高精度的非电导爆管雷管孔间微差逐孔起爆，且炮孔内装药实行孔底先爆，以充分利用炸药能量；
S3、挖掘作业，采用喷水降尘，在挖掘作业之前给工作面爆堆洒水或喷洒化学添加剂溶液，同时在挖掘时喷水，电铲工作时使用各种喷水器和喷雾通风装置进行洒水防尘，开始作业前，工作面全部表面洒水15-20分钟，然后将水射流的有效段对准电铲的挖掘地点以形成水幕，大面积洒水；
S4、装运作业，汽车运输的露天矿，借助装有水枪的洒水装置或洒水车进行洒水，洒水湿润必须在上班之前沿工作面全面积进行，每平米面积的耗水量为0.05-0.07m3，用铁路运输的露天矿，使用洒水列车进行抑尘，工作面一昼夜洒水1-2次，每次10-30分钟，耗水量为80-100m3，洒水列车可供2-4个工作面洒水，在挖掘软性矿岩时宜采用固定式喷管进行连续洒水，而以洒水列车或洒水车洒水作为补充措施；
S5、破碎作业，在破碎机各料口设置喷雾降尘装置湿式作业，并采用添加化学润湿剂来保持物料表面一定的含湿度，将化学润湿剂按1：18000比例和水混合用高压气体将混合液通过喷雾咀充分雾化，均匀喷洒在物料上，使物料润湿，增大表面含湿度；
S6、筛分作业，采用BSD泡沫抑尘系统，将泡沫抑尘和干雾抑尘结合为一体，在粉尘产生的源头抑制粉尘的扩散，使粉尘一直保持在没有漂浮扩散到空气中的阶段，就地直接进行治理，采用BSD泡沫抑尘系统，只要将水、压气输送至各产尘点，可实现整个除尘系统由一个中心控制室进行控制；
S7、皮带运输，采用转运点密封喷雾抑尘，各转运点皮带头、尾密封2-6m，罩内均匀设置喷雾嘴，利用高压气体将水通过喷雾嘴雾化成雾滴靠凝结、碰撞捕集罩内空气中的扬尘，为避免皮带与带轮之间打滑，在水中加入化学润湿剂，减少用水量；
S8、成品仓储存，采用布袋除尘维护，布置在各种粉粒料储存库的顶部，用于收集细小干燥粉尘，布袋除尘器的清灰方式采用压缩空气脉冲喷吹清灰作业，除尘后，排至室外空气含尘浓度宜在30-50mg/m2。
本发明的有益效果是：在起爆前，对钻孔岩粉、爆破物体表面粉尘进行湿润处理，可避免其受爆破振动及冲击波作用形成扬尘，选择的LDP低密度聚乙烯管状薄膜水袋，可加快爆破后水袋残留物降解速度，对环境污染更小，水袋壁更薄，可增大水雾雾滴抛撒速度和水滴半径，提高雾化体积改善抛撒效果；采区配备洒水设备，对爆堆、采矿工作面、矿区内运矿道路喷水或洒水，采装、运输工序，安排专人清扫运输道路和配备洒水车定期在运输道路上洒水，对以运输皮带输送矿石的封闭皮带廊道，减少粉尘外溢；采用BSD泡沫抑尘系统，可简化除尘管理工作，只要将水、压气输送至各产尘点，即可容易地实现整个除尘系统由一个中心控制室进行控制，抑尘技术无需清灰，避免了二次污染，从而改善了除尘管理人员的工作条件，抑尘系统占据空间很少，可节省厂房内有效空间，降低基建投资，大幅度降低除尘运营成本。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种应用于环保降尘的露天石灰石开采方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、穿孔作业，采用湿式作业法，增设高压喷水装置，凿岩时通过钻杆中心注入高压水，使炮孔内的粉尘润湿，变成泥浆，然后被钻杆中心吹入的高压气流吹出；
S2、爆破作业，采用水封炮眼法，即利用水袋爆炸产生水雾进行降尘处理的低尘爆破技术，用装水炸药爆炸时水袋破裂爆炸产生的高温高压，使水部分汽化而后遇冷，重新凝结成十分微细的雾粒，大量雾粒与爆破产生的烟尘和粉尘碰撞、接触，尘粒被雾滴捕获或润滑凝结而沉降；
S3、挖掘作业，采用喷水降尘，在挖掘作业之前给工作面爆堆洒水或喷洒化学添加剂溶液，同时在挖掘时喷水；
S4、装运作业，汽车运输的露天矿，借助装有水枪的洒水装置或洒水车进行洒水，用铁路运输的露天矿，使用洒水列车进行抑尘，在挖掘软性矿岩时宜采用固定式喷管进行连续洒水，而以洒水列车或洒水车洒水作为补充措施；
S5、破碎作业，在破碎机各料口设置喷雾降尘装置湿式作业，并采用添加化学润湿剂来保持物料表面一定的含湿度；
S6、筛分作业，采用BSD泡沫抑尘系统，将泡沫抑尘和干雾抑尘结合为一体，在粉尘产生的源头抑制粉尘的扩散，使粉尘一直保持在没有漂浮扩散到空气中的阶段，就地直接进行治理；
S7、皮带运输，采用转运点密封喷雾抑尘，各转运点皮带头、尾密封2-6m，罩内均匀设置喷雾嘴，利用高压气体将水通过喷雾嘴雾化成雾滴靠凝结、碰撞捕集罩内空气中的扬尘；
S8、成品仓储存，采用布袋除尘维护，布置在各种粉粒料储存库的顶部，用于收集细小干燥粉尘。
2.根据权利要求1所述的一种应用于环保降尘的露天石灰石开采方法，其特征在于，所述S1中，同时可在水中加入0.1％～0.005％的润湿剂，减少水的表面张力，增加润湿能力。
3.根据权利要求1所述的一种应用于环保降尘的露天石灰石开采方法，其特征在于，所述S2中，采用高精度的非电导爆管雷管孔间微差逐孔起爆，且炮孔内装药实行孔底先爆，以充分利用炸药能量。
4.根据权利要求1所述的一种应用于环保降尘的露天石灰石开采方法，其特征在于，所述S2中，水封炮眼法操作步骤：
a、水袋充水应充满，水袋内必须保持一定的压力，要求使用高于作业地点的大气压力向水袋充水，耗水量与炸药使用量之比为1：2；
b、待炮孔装完炸药后，依次将炮泥堵塞材料和水袋放人炮孔，充填。
5.根据权利要求1所述的一种应用于环保降尘的露天石灰石开采方法，其特征在于，所述S2中，水袋采用LDP低密度聚乙烯，通过吹塑法加工而成的管状薄膜作为水袋材料，水袋的位置放在接近孔口处，水袋的规格依炮孔深度和直径而定，并有一定抗拉抗压强度。
6.根据权利要求1所述的一种应用于环保降尘的露天石灰石开采方法，其特征在于，所述S3中，电铲工作时使用各种喷水器和喷雾通风装置进行洒水防尘，开始作业前，工作面全部表面洒水15-20分钟，然后将水射流的有效段对准电铲的挖掘地点以形成水幕，大面积洒水。
7.根据权利要求1所述的一种应用于环保降尘的露天石灰石开采方法，其特征在于，所述S4中，汽车运输的露天矿，洒水湿润必须在上班之前沿工作面全面积进行，每平米面积的耗水量为0.05-0.07m3。
8.根据权利要求1所述的一种应用于环保降尘的露天石灰石开采方法，其特征在于，所述S4中，用铁路运输的露天矿，工作面一昼夜洒水1-2次，每次10-30分钟，耗水量为80-100m3，洒水列车可供2-4个工作面洒水。
9.根据权利要求1所述的一种应用于环保降尘的露天石灰石开采方法，其特征在于，所述S5中，将化学润湿剂按1：18000比例和水混合用高压气体将混合液通过喷雾咀充分雾化，均匀喷洒在物料上，使物料润湿，增大表面含湿度；所述S6中，采用BSD泡沫抑尘系统，只要将水、压气输送至各产尘点，可实现整个除尘系统由一个中心控制室进行控制。
10.根据权利要求1所述的一种应用于环保降尘的露天石灰石开采方法，其特征在于，所述S7中，为避免皮带与带轮之间打滑，在水中加入化学润湿剂，减少用水量；所述S8中，布袋除尘器的清灰方式采用压缩空气脉冲喷吹清灰作业，除尘后，排至室外空气含尘浓度宜在30-50mg/m2。
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