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1、第二章 矿业大气污染及防治主要内容主要内容来源、特点防治技术1.产尘点及粉尘特点 2.4 地下矿防尘技术 凿岩产尘点： 标准化湿式凿岩的产尘量最小。 特点：连续、时间长、累积量 大、浓度越来越高 爆破产尘点： 特点：瞬时量大，表面吸附毒害 气体；产尘量影响因素多1.产尘点及粉尘特点 2.4 地下矿防尘技术 溜矿井装、放矿产尘点：特点：卸矿易污染矿井空气，矿石 下落产生负压；卸矿口的瞬间入风流，造成风流短路。装载产尘点：特点：粒径较粗， 易沉降、呼吸性粉尘的绝对含量 较高井下破碎室： 特点：粒径小，产尘最集中 其他产尘点：工作面放顶、喷锚作业、干式充填等尘 源尘 源所占比例（所占比例（%）采矿工
2、作面采矿工作面4580掘进工作面掘进工作面2038锚喷作业点锚喷作业点1015运输通风巷道运输通风巷道510其它作业点其它作业点252.矿尘尘源分布矿尘尘源分布2.4 地下矿防尘技术 3.防尘技术-凿岩点湿式凿岩:是指用凿岩机打眼时，将压力水通过 凿岩机送入孔底，以抑制岩尘产生和湿润、冲洗 并排出产生的岩尘。90%分类：中心式，旁侧式气腿式3.防尘技术-凿岩点气腿式气动式伸缩式导轨式手持式3-51L/min 5-151L/min湿式捕尘存在什么问题？1.润湿性？ 使用湿润剂，表面活性剂2. 二次扬尘。3.防尘技术-凿岩点干式凿岩捕尘： 不宜用水的矿床，冰冻期较长的露天矿、缺水地区分类： 孔口捕
3、孔口捕尘尘孔底捕尘孔底捕尘中心抽尘中心抽尘旁侧抽尘旁侧抽尘喷雾降尘喷雾降尘是指将水分散成雾滴喷向尘源的抑制和捕捉 粉尘的方法与技术。影响因素？水：张力、粒度、空气中的分布密度3.防尘技术-喷雾降尘密闭密闭抽尘抽尘： 把局部产尘点首先密闭起来，防止矿尘飞扬、扩散，再 将矿尘抽到集尘器内，含尘空气通过集尘器将尘粒阻留， 达到降尘的目的。根据产尘设备的类型和作用可分为整体密闭局部密闭半严密密闭 密闭室3.防尘技术-密闭抽尘锚锚喷防尘：喷防尘：主要是锚喷支护，利用高压喷射混泥土和打入 岩层的金属锚杆的联合作用加固岩层。 防尘措施：低压近喷，新型湿喷机以及改善喷射材料，使 用锚喷除尘器等。荷电水雾除尘：
4、荷电水雾除尘：将水雾预先荷电，使之带上与粉尘所带电 荷极性相反的电荷，借助水雾和粒子之间的静电引力，加 速尘粒在水滴表面的附着凝并提高水雾的降尘效应。 其他技术：静电除尘技术、湿式过滤除尘技术、溜井密闭 除尘技术。3.防尘技术通风通风除尘除尘：利用通风系统，通过改变或利用风力和除尘设 备结合，达到降尘、除尘的作用。3.防尘技术-通风除尘最优排风速度：把能最大限度排除浮沉而又不致使落尘 二次飞扬的风速。3.防尘技术-通风除尘3.防尘技术-通风除尘1、中央通风式：进风井和回风井都布置在矿区井田的 中央，两风井相隔很近（一般相距3050米）2、对角通风：进风井位于井田中央，出风井在两翼， 或出风井位
5、于井田中央，进风井在两翼的通风方式3、抽出式通风：主风机安装在回风井，靠负压抽出矿 内之风。4、压入式通风：风机安装在进步侧，靠正压给矿井通 风。5、串联通风：某作业地点之风又进入另一个作业地点。6、混合式通风：压入式和抽出式风机并用。通风术语1、采掘工作面进风流，氧气不低于20%，CO2不高于 0.5%；2、作业地点粉尘含量不超过2 mg/m3，入风井和采 掘工作面进风流中粉尘含量不超过0.5 mg/m33、禁止明火直接加热进入矿井的空气4、热水和高硫矿井空气温度不得超过27oC，矿井进 风空气温度不低于2oC。通风质量要求2.1.2 露天矿防尘技术1.粉尘来源与性质穿孔和钻眼过程 爆破和二
6、次破碎大块过程 电铲推土机铲运机和转载机等装载及卸载过程 电动车、汽车、皮带运输机装卸载及输送过程 岩矿机械破碎及筛分过程 其他来源：裸露矿岩和废石堆的自然氧化、风化 以及地面风的作用。A.抑制钻机及浅眼凿岩工作时的粉尘干式捕尘旋风除尘器袋式除尘器湿式捕尘 （风水混 合法）钻孔内除尘：气-水混合除尘法钻孔外除尘:干湿联合除尘钻机钻机 防尘防尘 措施措施 对含尘气流喷水，凝并作用通风防尘毒通风防尘毒：早期、稀释、转移污染物 应用有限2.防尘技术B. 爆破防尘技术 CO、NOX +金属粉尘 形成 剧毒粉尘 防治 爆破防尘作业重点控制方法工艺防尘毒保证堵塞长度控制炸药包装材料完善炸药配方孔底起爆高台
7、阶挤压爆破或松动爆破湿式防尘毒充水药室爆破用胶糊填塞炮孔水塞爆破爆破区洒水、泡沫覆盖爆区、表面活性剂堵 塞炮孔C. 露天矿运输路面扬尘防治技术 根本途径：保证路面结构及施工质量，并加强日常维护； 使用永久性水泥混泥土路面。 防尘措施： 洒水车洒水 路面铺设洒水器向路面洒水 喷洒钙、镁等吸湿性盐溶液 乳液等抑尘剂处理路面D.铲装过程的防尘铲装作业基 本防尘措施硬岩-水枪冲洗软而易起尘-洒水器增加湿度对司机室密闭净化装载时喷雾洒 水，提高喷雾 效果的措施利用声波技术：高频高能波，使尘粒之间、尘粒与 水雾之间产生声凝聚效应，提高水雾对尘粒的捕集 效率。利用荷电水雾：水雾粒子与尘粒间的静电相互作用 提
8、高捕尘效率利用磁化喷雾：水磁化后，水表面张力、吸附能力 溶解能力增加，水的雾化程度提高，提高水与尘粒 的接触能力与机会。 E .废石堆覆盖：喷洒覆盖剂喷雾洒水作业3.工程应用实例工程特点：露天矿、平硐溜井开拓系统主要产尘点：给矿机卸矿 最初 卸矿喷洒除尘粉尘浓度超标，矽肺病 患者增多 改革 加大通风、加强卸矿时喷洒除尘力度 粉尘降低，仍不达标。预湿润（爆破后洒水）溜井喷雾洒水加强通风，使硐内粉尘尽快稀释和排除个体防护综合措施：2.1.3 矿物加工过程防尘技术1.粉尘来源及特点破碎筛分的粉 尘来源及特点矿石转运作业的 粉尘来源及特点其他：干燥过程、干法选矿、尾矿堆积等。粉 尘 来 源 及 特 点
9、颗粒一般不规则，粒度分布不均匀， 且细颗粒粉尘比例大粉尘分散度高，产尘点多，尘量大机械类 尘源筛分类 尘源矿石中含有的SiO2（F)矿物粉尘具有不同的润湿性、粘附性 、破损性、荷电性等部分矿物粉尘具有爆炸性上、下段皮带衔接处和运输皮带向贮 料仓或加工设备的投料皮带运行时，皮带振动和物料、空气 摩擦 地面、墙壁、设备上积尘的二次飞扬2.粉尘控制技术减少污染源：减少破碎筛分的污染源从工艺到设备，作业环 节；物流高差，倾角；提高破碎筛分的机械化和自动化，清洁化 生产减少粉尘污染物的产生环节，阻隔粉尘的扩散途径： 综合除尘方法多种除尘工艺及设备综合除尘加强扬尘设备的密封减少二次扬尘污染加强个人防护：提
10、高工人自我保护意识，加强个人防护， 减少在粉尘环境中的暴露时间，佩戴各种类型的防护口罩3.除尘器介绍1）除尘技术原理及设备2）除尘效果评价1）除尘技术原理及设备机械除尘：利用重力、惯性力、离心力等机械力将尘粒从 气体中分离出来。例如：沉降室、惯性除尘，旋风除尘过滤除尘：气流通过多层滤袋，将颗粒阻挡下来。如:袋 式，颗粒层过滤层静电除尘：利用高压电场产生的静电力作用进行除尘。除 尘滤99%，粒径0.1微米以下。湿式除尘：洗涤除尘，用液体洗涤含尘气流，尘粒被润湿， 凝并，随液体排除。如：喷淋塔、填料塔、泡沫塔重力沉降室分离粒度下限分离粒度下限40406060微米微米。惯性除尘器原理：当气流方向发生
11、急剧转变时，尘粒由于本身的惯 性力作用与气流分离。含尘气体在冲击或方向改变之间速度越高(2030m/s)、 方向转变的曲率半径越小、气流换向次数越多，除尘效 率越高。可用于高温含尘气体的除 尘，直接安装在风道上。 常用来净化密度和粒度较 大的金属或矿物质粉尘， 对于粘结性较强和纤维性 粉尘不宜采用。分类：分类： 碰撞式、换向式 分离粒度下限分离粒度下限10102020微米微米影响旋风除尘器的性能影响旋风除尘器的性能因素因素 气流的进口速度 旋风除尘器直径Do和排出管 直径 旋风防尘器高度H（筒体和 椎体总高） 除尘器的严密性旋风除尘器原理：原理：在尘粒随烟气流作 旋转运动时，利用离心力 的作用
12、，使粉尘分离出来。分离粒度分离粒度下限下限5 51 10 0微米微米过滤除尘0.2- 0.4m粉尘的捕集效率却很低初始粉尘层，使滤布保持较高的捕集效率l m以上粉尘，效率可达99以上袋式除尘器原理：筛虑作用有限，主要为碰撞、扩散、拦截过滤除尘 袋式除尘器静电除尘器原理：静电除尘器是利 用 特 高 压 直 流 电 源 （20100kV）造成不 均电场，在该电场中的 电晕放电，使含尘烟气 的尘粒带上电荷，借助 于静电场中的库仑力把 这些带电的尘粒分离捕 集于集尘极上的装置。电极：平行板式和管式 两种，负极为放电极， 正极接地叫集尘极。(1)高的捕集性能，能捕集微细尘粒在0.1微米以 下，除尘效率高
13、达99.9以上。(2)压力损失小(干式100Pa、湿式200Pa)，因此， 风机动力费用少。 (3)维护简单。虽设备费用高，但处理能力大，一 般作大容量高效能的除尘装置使用。 (4)处理不同性质的烟气范围广，能处理气体温度 达500oC以上，湿度达100，也能处理爆炸性气 体。湿式除尘器又称洗涤式除尘器除尘原理：(1)由于洗涤装置中形成大量的液滴、液膜、气泡与烟气 接触，尘粒撞击在液滴而粘附在其上，增大了粒子体积， 从而促进了粒子污染物从烟气流中分离出来。(2)微粒的扩散作用，易与液滴接触(3)烟气的增湿作用，尘粒相互凝集(4)液气以尘粒为核心而凝结，增加了尘粒的凝集。(5)尘粒接触液膜和气泡
14、而粘附其上。贮水式除尘器文丘里除尘器湿式除尘优点： 在消耗同等能量情况下，除尘效率比干式除尘器效率高； 可以处理高温，高湿含量的气体及粘性大的粉尘； 可同时净化含有有害气体和粉尘的气体。 设备结构简单，设备费用低，占地面积小。湿式除尘缺点： 产生有毒废水，需进一步处理泥浆废水；净化有腐蚀性的气体 时，污水系统要用防腐材料保护；不适用于憎水性和水硬性粉 尘；在寒冷地区要防止冬季结冰。 湿式除尘器按结构形式分类：贮水式、加压水喷淋式、强 制旋转喷淋式。湿式除尘（一）除尘率一）除尘率除尘器除尘器所捕集的粉尘重量与进入除尘器的粉尘重量之所捕集的粉尘重量与进入除尘器的粉尘重量之 比，用比，用表示。表示。
15、3） 除尘效果的评价当除尘器不漏风时，单台除尘器的除尘率： 1）低效除尘器：除尘效率为50-80，如重力沉降式、 惯性除尘器等；2）中效除尘器：除尘效率为80-95，如低能湿式除 尘器、颗粒层除尘器等；3）高效除尘器：除尘效率为95以上，如电除尘器、 袋式除尘器、文丘里除尘器等。除尘器的除尘效率除了与其结构有关，还取决于粉尘的性质、气体的性质、运行条件等因素。3） 除尘效果的评价（二）（二）通过率通过率 使用效率高除尘器时，用粉尘通过率表示除尘效果：100 -（）（三）三）除尘器的阻力除尘器的阻力除尘器阻力是评定除尘器性能的重要指标，也是衡量除尘设备的能耗和运行费用的一个指标。除尘器的阻力可分
16、：1)低阻力除尘器：p500Pa，一般指重力除尘器、电除尘器等； 2)中阻力除尘器：p=5002000Pa，如旋风除尘器、袋式除尘 器、低能耗型湿式除尘器等；3)高阻力除尘器：p=200020000Pa，有高能耗文丘里除尘器。3） 除尘效果的评价（ 四）除尘器的经济性除尘器的经济性包括: 除尘器的设备费和运行维护费 两部分，是评定除尘器的重要指标之一。设备费主要指是除尘器的材料消耗费(如耗钢量、滤袋、 耐磨材料)、加工制作费、安装费用以及除尘器的各种辅助设备(如反吹风机、电控 装置、水处理设备、压缩空气等)的费用。运行维护费主要有气流通过除尘器所作的功、清灰时所 消耗的能量、以及易损件的更换、维修材料等。3） 除尘效果的评价2.1.4矿山毒气防治技术1.矿山毒气来源与性质：见第2章
