金属矿山采场爆破粉尘防控技术研究

2021-11-02李昆

中国金属通报 2021年12期

李昆

（贵州久远祥和爆破工程有限责任公司，贵州贵阳 550025）

由于我国金属矿山采场爆破工作是属于一种高危工作，为了预防爆破粉尘对的影响，需要加强粉尘防控技术在其中的应用，分析金属矿山粉尘的特点，发现其分散度高，所以在对其进行有效处理时，需要加强对综合防尘技术的合理应用，从而进一步提高金属矿山采场爆破粉尘防控的效果。

1 金属矿山采场爆破粉尘防控技术的应用背景

在现在越来越注重环保的新时期，在金属矿山爆破中，要想满足可持续发展的要求，除了需要优化施工的具体内容，还需要加强对爆破粉尘的有效防控，采取措施加强对环保意识和构建绿色矿山方式的有效结合，主要是因为其是实现矿业高质量发展的主要要求之一。由于在金属矿山的爆破中会产生大量的微细颗粒以及有毒有害气体，如果不对其进行有效处理，就会对作业场和周边环境带来非常严重的影响，更在一定程度上降低了矿山生产效率。

在对2016年的工业企业粉尘危害情况的调查结果进行分析时，发现其中有57.4%的工业企业在发展中存在粉尘以及相关的化学毒物危害，并且其中的受害人数大约为2300万，并可见尘毒污染现象是非常严重的。同时，在《“健康中国2030”规划纲要》中还有相关的规定，主要要求加强对高危粉尘等职业病危害源头的有效治理，积极开展尘毒防控措施。故保证金属矿山采场爆破的安全性，加强对粉尘防控技术的合理应用，还需要分析污染因子特征，创新处理矿尘的处理方式[1]。

但是，由于金属矿尘的种类是非常繁多的，差异性也非常大，需要对金属矿尘理化特性进行更加深入地研究。在当前的社会时代下，金属矿山爆破粉尘防控工作在开展中还面临着基础性的不足，并没有加强对先进技术的合理应用。需注意采用的检测方法，建立尘毒在线监测系统，实现对金属矿山采场爆破过程的自动化检测，保证此工程的安全性。

2 金属矿山采场爆破粉尘防控方案的设计内容

2.1 实现对智能控制系统地设计

在我国科学技术水平不断提高的背景下，以前的防尘技术已经不能满足金属矿山采场爆破的要求了，需要应用智能化地控制系统，让相关的防尘技术更符合现代矿山建设的要求，不断降低人员成本，减少施工人员在工作过程中的时间，预防对工作人员带来的身体伤害，综合考虑其与矿山安全系统的兼容等问题，可以将其与矿山监控检测系统之间有效连接，不断提高工作的效率。例如，在对一氧化碳进行处理时，可以建立分处理系统，结合相关的要求，在其中安装一氧化碳浓度测定仪，并且还需要让其与工作总电源有效连接，对系统中的一氧化碳浓度进行自动和智能地控制。

2.2 金属矿山的爆破粉尘防控

要想更加系统地研究金属矿山采场的爆破情况，需要对粉尘污染问题进行整合，对防控措施进行整合，可以从粉尘理化的特性出发，加强对在线监测系统和云雾除尘等方式的合理应用，及时发现金属矿山粉尘中的问题，完善粉尘防控机理，通过对金属矿山采场爆破粉尘防控体系的设计，实现对接触限值和检测方法等标准的合理应用。然而，在对矿尘监测设备精度进行分析时，发现粉尘防控新技术和新装备地实际推广应用力度不强。

因此，在此背景下，需要对当前的云雾除尘和粉尘在线监测等技术进行有效应用，让其更好地缓解金属矿山爆破中的粉尘污染问题。在对金属矿山采场爆破粉尘进行防控时，需要从以下几个方面出发：

（1）对金属矿尘理化特性和润湿性之间的关系进行综合性研究，创新粉尘防尘技术，实现对其中数据和技术的整合，这种方式能够在源头上减少粉尘产生量。

（2）在对云雾除尘机理和其中的参数进行优化时，需要采取措施净化污染风流中的粉尘，采取措施减少排向地面的空气污染物，实现对周围环境的保护。

（3）完善标准顶层的设计和发展方案，对当前的粉尘监管强制性标准机制进行优化，实现对新技术和新装备的有效应用，更好地改善金属矿山的实际作业环境，解决其中的粉尘防控问题，掌握其中的技术点，积极发挥此技术在具体工作中的应用优势。

3 金属矿山采场爆破粉尘防控技术的应用

3.1 实现对CO 的高效率低消耗处理

在金属矿山采场爆破中，一氧化碳是其中的主要危害气体之一，要对CO进行处理，可以有效对其进行反应吸收，对其进行循环利用，长时间内，并不用更换反应吸收物质，具有使用方便和成本低廉等优点。在此过程中，可以运用空气加热器，对其中的反应箱内空气进行适当加热，不断提高其反应效率，这样做可增强除气效果[2]。

为了进一步提高其中的安全性，还需要在反应装置中，适当增加温度测试仪和CO浓度测试仪等设备，主要目的是避免由于CO富集导致浓度升高，并在进气口处还需要设置一挡板，其中均匀分布小孔，让其中的气体先扩散，然后更加均匀进入到每层的反应粉末空间中，进一步提高其中的反应效率。

3.2 构建氢氧化钙液体循环系统

在对氢氧化钙液体进行处理时，可以应用循环系统，保证雨淋法的顺利实施，让NO2能够充分和液体反应，在反应箱中加入适当的足量水，必须时要在系统中设计为液体循环，并且还需要在其中加入CaO形成碱性溶液，让其与NO2形成的酸性溶液反应，实现对有害气体的吸收。

由于CaO价格比较便宜，成本低，所以其在金属矿山采场爆破粉尘防控中得到了有效应用，并且其进入到反应箱中的停留时间会不断增长，要减小进入系统中的风速，可以采用增加出气孔等方式，更好地增加孔截面积，不断降低风速。在对出气孔进行设置时，需要采用轴承链接方式，对进气方向进行合理控制，让其中的多个出气孔都可以相互作用和旋转，减小风速，有效地增加气体在箱中的停留时间，主要目的是让其反应更加充分。此外，还需要在此液体中合理安置pH测试仪，随时对其中的pH浓度进行控制，预防其他因素对金属矿山采场爆破粉尘防控的影响。

3.3 消除着火源

要保证金属矿山采场爆破的安全性，实现对粉尘防控的处理，消除着火源，加强对先进技术的合理应用，在保持矿用电气设备合理性和先进性的基础上，强化其防爆性能，加强管理力度，防止在其中出现相关设备失爆等现象对金属矿山采场爆破的影响。

在具体的工作中，还可以选用非着火性轻合金材料，预防在其中产生危险摩擦火花。胶带和电缆等是常用的非金属材料，本身是具有阻燃和抗静电性能，需要采用阻化剂和氮气等，防止其在采空区出现自燃等情况。加强对先进技术应用的同时，更有效地消除其中的着火源，结合金属矿山采场爆破的特点，加强对撒布岩粉法的合理应用[3]。

3.4 加强对防尘爆炸传播技术的应用

在对此技术的应用原理进行分析时，发现其主要是将爆炸控制在一定范围内，然后将其扑灭，主要目的是预防其他有害气体对周围环境的影响。这种技术还分为两大类，被动式隔爆技术以及自动式隔爆技术。要想加强对此技术的合理应用，需要明确两种技术的特点。其中的被动式隔爆技术，一般会发生在爆炸初期，并且爆炸火焰峰面属于超前的爆炸压力波向前传播，其会随着爆炸的反应不断加强。因此，在对此技术进行利用时，需要对其中的压力波能量进行合理控制，优化此技术的应用流程，可以通过对隔爆措施的合理应用，在其中的巷道内形成扑灭火焰，更好地阻止爆炸继续地向前和传播[4]。

在对此技术进行应用时，技术人员还需要注意对爆棚地合理设置，注意设置方式，控制金属矿山采场爆破的保护范围，在保护全矿安全性的基础上，设置不同的运输大巷，加强对先进技术和设备的合理应用，注意对相邻矿层之间运输的有效的性。在此过程中，还要积极发挥轻型棚的作用，其是保护一个采区安全性的主要措施，可以对金属矿山采场爆破中的粉尘进行有效处理。

另外，加强对炮孔的覆盖也可以在一定程度上达到防尘效果，即对炮孔进行严密防护覆盖，覆盖材料—般采用旧轮胎编制的胶网，长2m，宽2m，每个炮孔上盖3～5层胶网。

图1 炮孔覆盖示意图

3.5 合理设计水袋长径比

在对水袋直径进行分析时，发现其会受到钻孔直径的影响，并且水袋在注水后，要紧贴钻孔壁面，主要是为了形成密封状态，对水袋蓄水直径进行有效控制。在此过程中，还需要明确水袋长径比的大小，能够反映钻孔直径中的储水量。由于水袋和水袋中的水受到炸药爆炸后冲击力的影响，水袋可能会瞬间破裂，水形成水雾水滴会向四周抛撒，所以在此过程中，一定的水量也会对应一定的降尘量。

如果水袋的长径比小，其中的储水量就比较小，炸药在爆炸后产生的冲击力使水抛散速度过大就会瞬间形成烟雾消失。因此，要想更好地处理爆破所产生的粉尘，需要实现对水袋长径比的合理控制，如果其增大，初始阶段抛散的半径就会受到影响。同时，当水袋长径比越来越大时，就会形成水雾雾滴，保证其空间排列的均匀性[5]。但当水雾雾滴抛撒到一定高度的时候，就不会出现变化了。故保证金属矿山采场爆破粉尘防控的安全性，实现对水带直径比的合理控制很重要。另外，在对钻孔岩粉和被爆物体表面粉尘进行分析时，需要对钻孔岩粉设备进行合理应用，利用其自带的收尘装置，预防其堆积在炮孔附近。

例如，可以采取先进的CAD和三维建模技术对金属矿山采场爆破中的粉尘进行合理控制，通过对金属矿山采场爆破工作内容的分析，选择合理的粉尘防治技术。在大多数的金属矿山采场爆破中，都建立了CAD系统，其主要是一个利用CAD以及三维建模技术来完成采场爆破设计方案。

在对三维建模进行应用时，需要对爆破效果进行预测，优化采场爆破的流程，对爆破的参数进行合理选取，实现对炮孔的合理布置，对绘图和爆破效果进行预测，可以应用设计原理和计算机图形学原理进行深入分析，采取先进技术对采场爆破计算机设计系统进行合理化设计，完善优化爆破粉尘防控的流程，减少安全事故的发生。