1、露天礦粉塵來源及防治技術第1頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四一、粉塵定義及分類二、粉塵性質三、粉塵來源四、粉塵危害五、粉塵防治六、粉塵監測第2頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四1、粉塵定義粉塵（dust）是指懸浮在空氣中的固體微粒。習慣上對粉塵有許多名稱，如灰塵、塵埃、煙塵、礦塵、砂塵、粉末等，這些名詞沒有明顯的界限。國際標準化組織規定，粒徑小于75m的固體懸浮物定義為粉塵。一、粉塵定義及分類第3頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四2、粉塵分類根據大氣中粉塵微粒的大小可分為：(1)飄塵，系指大氣中粒徑小于10m的固體微粒，它能較長期地

2、在大氣中漂浮，有時也稱為浮游粉塵。也被稱為可吸入顆粒物，英文縮寫為PM10。 (2)降塵，系指大氣中粒徑大于10m的固體微粒，在重力作用下，它可在較短的時間內沉降到地面。 第4頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四(3)PM2.5。PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物。它的直徑還不到人的頭發絲粗細的1/20。與較粗的大氣顆粒物相比，PM2.5粒徑小，富含大量的有毒、有害物質且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠，因而對人體健康和大氣環境質量的影響更大。 第5頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四1、粉塵的粒度 粉塵的粒度是指粉塵的

3、大小，又稱粒徑。因粉塵形狀不規則，一般用塵粒的平均直徑或其投影定向長度來表示粒度。 2、粉塵的分散度 分散度是指物質破碎的程度，通常所說的粉塵分散度是指某粒級的粉塵量與粉塵總量的百分比。 二、粉塵性質第6頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四3、粉塵中游離二氧化硅的含量 二氧化硅是地殼內最常見的氧化物，它以2種狀態存在，一種是結合狀態的二氧化硅。另一種是游離狀態的。粉塵中游離二氧化硅的含量，是設計除塵裝置和檢查作業環境的重要依據。 第7頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四 三、粉塵來源1、天然來源 (1)一次顆粒物：可起因于地面揚塵(風吹灰塵)，和地殼、土壤的

4、成分很相似；海浪濺出的浪沫，火山爆發的噴出物，森林火災的燃燒物，宇宙來源的隕星塵及生物界產生的顆粒物如花粉、孢子等。第8頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四(2)二次顆粒物：是森林中排出的碳氫化合物(主要是萜烯類)，進入大氣后經光化學反應，產生的微小顆粒；與自然界硫、氮、碳循環有關的轉化產物如由H2S、SO2經氧化生成的硫酸鹽，由NH3、NO和NO2氧化生成的硝酸等。第9頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四2、人為來源燃料燃燒過程中產生的固體顆粒物，如煤煙、飛灰等；各種工業生產過程中排放的固體微粒；汽車尾氣排出的鹵化鉛凝聚而形成的顆粒物以及如人為排放SO2在

5、一定條件下轉化為硫酸鹽粒子等的二次顆粒物。第10頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四3、我礦粉塵來源我礦地處新疆準東煤田大井礦區西南部，礦區內煤層頂板以砂巖和泥巖類為主，其次為細砂巖、粉砂巖；底板以泥巖、細、粉砂巖為主。礦區屬大陸干旱荒漠氣候，年平均降水量106mm，年蒸發1202mm2382mm。區內常年多風，風力一般4級5級，經常有7級8級大風，最大可達10級，多以西北風為主。礦區惡劣的自然環境，導致粉塵污染嚴重。第11頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四(1)鉆機穿孔作業產塵(2)爆破作業產塵爆破作業時，礦巖由于受到藥包爆破的巨大壓力作用而粉碎，隨后形

6、成粉塵。爆破瞬間產生的粉塵量最大，但形成的高濃度粉塵在空氣中的維持時間較短。爆破產生的粉塵散移開采區的時間較長，最嚴重的是爆破產塵表面吸附的爆破生成的有毒有害氣體對人體危害更大。第12頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四(3)鏟裝作業產塵一部分粉塵是沉落在礦巖表面上的，另一部分是摩擦、碰撞產生的粉塵因受振動而揚起形成二次粉塵；鏟斗在向汽車卸料時由于落差會產生大量粉塵；清掃爆堆時也會產生粉塵。第13頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四(4)運輸作業產塵汽車運輸時，路面行車產生揚塵；汽車運輸路面沉積的粉塵受到汽車經過所產生的擠壓、振動和氣流的影響，無規則運動，形

7、成二次揚塵。(5)排土場作業產塵自翻車排土時，巖石碰撞摩擦產生粉塵。第14頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四 四、粉塵的危害1、粉塵爆炸粉塵爆炸是指懸浮于空氣中的可燃粉塵觸及明火或電火花等火源時發生的爆炸現象。 第15頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四2、全身作用 長期吸入較高濃度粉塵可引起肺部彌漫性、進行性纖維化為主的全身疾病(塵肺);如吸入鉛、銅、鋅錳等毒性粉塵，可在支氣管壁上溶解而被吸收，由血液帶到全身各部位，引起全身性中毒。鉛中毒是慢性的，但中毒者如果發燒，或者吃了某些藥物和喝了過量的酒，也會引起中毒的急性發作;過量吸入銅的煙塵可能導致溶血性貧血

8、;鋅在燃燒時產生氧化鋅煙塵，人吸入后產生一種類似瘧疾的“金屬煙霧熱”疾病;長期吸入錳及其氧化物粉塵或煙霧，對中樞神經系統、呼吸系統及消化系統發生不良作用。第16頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四 接觸或吸入粉塵，首先對皮膚、角膜、粘膜等產生局部的刺激作用，并產生一系列的病變。如粉塵作用于呼吸道，早期可引起鼻腔粘膜機能亢進，毛細血管擴張，久之便形成肥大性鼻炎，最后由于粘膜營養供應不足而形成萎縮性鼻炎。還可形成咽炎、喉炎、氣管及支氣管炎。作用于皮膚可形成粉刺、毛囊炎、膿皮病。3、局部作用第17頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四 接觸如鎳、鉻、鉻酸鹽的粉塵，可

9、以引起肺癌;接觸放射性礦物粉塵、容易生成肺癌； 5、感染作用 有些有機粉塵如破爛布屑、獸皮、谷物等粉塵常附有病原菌，如絲菌、放射菌屬等，隨粉塵進入人肺內，可引起肺霉菌病等。4、致癌作用第18頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四 由于長期吸入生產性粉塵而產生的塵肺病，是一種常見的危害性較大的職業病。由于粉塵的性質不同，對肺組織引起病理改變也有差異，粉塵所引起的肺部疾病可分為三大類：6、粉塵對肺部的作用第19頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四（1）塵肺 塵肺是指在生產過程中吸入生產性粉塵所引起的以肺組織纖維化為主的疾病。由于吸入粉塵的質和量的不同而產生不同程度

10、的危害。塵肺病的種類很多，其中12種被列為職業病，它們是：矽肺、煤工塵肺、石墨塵肺、碳黑塵肺、石棉肺、滑石肺、水泥肺、云母肺、陶工塵肺、鋁塵肺、電焊混合塵肺、鑄工塵肺。 第20頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四（2）肺粉塵沉著癥 有些金屬（鐵、鋇、錫等）粉塵吸入后，可在肺組織中呈異物反應，并繼續輕微纖維化，但對人體危害較小，脫離粉塵作業后，病變可逐漸消退。 （3）有機性粉塵引起的肺部病變。 不同的有機粉塵有不同的生物作用，如引起支氣管哮喘、棉塵癥、職業過敏性肺炎、混合性塵肺等。 第21頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四第22頁，共50頁，2022年，5月

11、20日，2點1分，星期四7、粉塵對電氣設備的危害(1)造成電氣設備短路 生產過程中產生的危害性粉塵大多比電阻不高，又由于粉塵的塵粒荷電性，吸水性，很容易使粉塵在電氣設備的周圍凝集沉降，從而破壞了電氣設備的絕緣強度、在氣操作過程中極易造成電氣擊穿短路事故。有的粉塵還堆集在電子板內，造成電氣誤動、短路等，對其安全運行造成很大危害。第23頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四(2)造成電氣開關接觸不良粉塵堆集存于電氣開關的觸頭之間、電磁鐵芯之間都會造成電氣開關接觸不良故障，尤其是在繼電氣一接觸器控制電路中影響最大。電氣控制系統動作不穩定，時好時壞，從而引起的單相運行觸頭粘連等現象時常

12、造成設備事故的發生。第24頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四(3)粉塵造成的通風不良 電動機的冷卻是由通風道的排熱、自帶風扇強迫冷卻和機殼散熱所完成的，往往由于通風道粉塵堵塞或機殼上粉塵堆積，使電動機的溫升比平常情況下高出10以上，造成電動機運行溫度過高，承載能力下降。第25頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四我們生活的環境第26頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四我們身邊的同事第27頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四五、粉塵的防治1、現有除塵方法(1)灑水降塵(2)噴霧抑塵、超聲波抑塵(3)高壓水抑塵(4)噴灑靜電水

13、抑塵第28頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四1、灑水降塵露天礦防塵的傳統方法是灑水車灑水，即通常所稱為濕式除塵法。灑水防塵的作業主要在于濕潤顆粒細小的干燥粉塵，增加粉塵的含濕量，從而使其相對密度增加，并粘結成較大的顆粒，使之在外力作用下不能飛揚。第29頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四有研究證明，露天礦汽車運輸道路單靠灑水法控制路面粉塵是很不經濟的。80年代美國礦山委托西部研究所所完成的汽車運輸道路粉塵與控制研究報告中，對美國露天礦山現用的30多種道路抑塵劑的費用與性能進行了比較，得出的結論稱：“業經證實，路面灑水是成本效益最差的途徑之一。”所以，灑水并

14、非高效節約的防塵方法。第30頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四2、噴霧抑塵、超聲波抑塵依靠各自的設備把噴灑水轉化成細水霧（110微米），封住塵源從而出去塵源點的粉塵。這兩種方法由于費用高目前還在試驗階段。微波沫降塵用的更少。第31頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四3、高壓水抑塵德國利用5*106Pa、30L/min的高壓水噴灑路面，使水粒更有效的與粉塵碰撞并捕捉粉塵使之濕潤而凝并除塵。這種方法抑塵效果良好，可抑制幾乎90%的微塵，缺點是需要產生高壓水的動力設備。第32頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四4、噴灑靜電水抑塵根據粉塵的荷電性

15、。潤濕凝并性使噴灑的水珠所帶電荷與塵粒所帶電荷相反，互相吸引、加速潤濕，從而使粉塵很快凝并而沉積，達到抑塵的目的。此方法只在粉塵難潤濕，荷電性比較強的情況下使用。第33頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四5、我礦除塵方式為降低礦區粉塵濃度，南露天礦主要采用灑水車灑水等措施進行抑塵。該方法取得了一定的降塵效果，但灑水車灑水抑塵的方法存在著降塵效率低、降塵效果不理想的問題，由于礦區環境惡劣，灑水在地面保持時間短，需要頻繁灑水，抑塵成本高。為此，南露天礦亟需一種抑塵效率高、抑塵時間長，經濟成本低的新型抑塵技術。第34頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四6、粉塵的個

16、人防護個人防護：依據粉塵對人體的危害方式和傷害途徑，進行針對性的個人防護。粉塵(或毒物)對人體傷害途徑有三種：一是吸入，通過呼吸道進人體內；二是通過人體表面皮汗腺、皮脂腺、毛囊進入體內；三是食入，通過消化道進入體內。第35頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四針對傷害途徑，個人防護對策：一是切斷粉塵進入呼吸系統的途徑。依據不同性質的粉塵，配載不同類型的防塵口罩、呼吸器、(對某些有毒粉塵還應配戴防毒面具)；二是阻隔粉塵對皮膚的接觸。正確穿戴工作服(有的還需要穿連褲、連帽的工作服)、頭盔(人體頭部是汗腺、皮脂肪和毛囊較集中的部位)眼鏡等；三是禁止在粉塵作業現場進食、抽煙、飲水等。第

17、36頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四7、電氣防塵措施1.實行定期的清掃及檢查 根據環境粉塵量的大小，制定合理的清掃周期。再就是定期檢查開關設備的觸頭及接線觸頭的電蝕情況，查各接線的牢固情況，查電氣設備的通風散熱情況，以保證電氣設備在正常的狀態下運行。第37頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四2.提高電氣設備的抗塵能力 (1)增大盤、柜裸露母線的電氣間隙和漏電距離。如減少盤、柜內的元件數量，裸露連接改為絕緣線連接，使低壓配電盤電氣間隙增大到20mm以上，漏電距離增大到30mm以上，個別點達不到時采用局部加強絕緣來處理。第38頁，共50頁，2022年，5月2

18、0日，2點1分，星期四(2)增大電氣開關的容量。在正常設計選型的基礎上增大一至兩個數量級，增加電接觸面積，減少接觸不良現象。 第39頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四(3)采用密封式電氣開關設備。在生產現場采用密封式電氣開關設備是防塵處理的理想辦法。如：把盤式配電設施改為柜式配電設備，開啟式控制裝置改為密封式控制裝置，無觸點器件代替觸頭器件。另外還要搞好各配電室的門窗封閉和排塵降溫工作。第40頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四六、粉塵監測 大氣環境監測是所有大氣環境工作的物質基礎,不論是進行大氣環境質量監測、大氣污染防治,還是進行大氣環境科學及工程的研究

19、,都必須是在科學、準確測定大氣環境參數的基礎上進行。露天礦粉塵的定期監測有助于合理安排灑水降塵，減少礦區粉塵含量，提高對有限水資源的利用率，并對改善生態生產環境提供重要的基礎資料，為日后建設成為千萬噸綠色礦山保留第一手的環境監測數據；同時也對保障職工身體健康、維護礦區生態環境具有指導意義。第41頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四 1 、大氣顆粒物濃度及測試分類大氣顆粒物濃度可分為個數濃度、質量濃度和相對質量濃度。 個數濃度指以單位體積空氣中含有的顆粒物個數表示的濃度值,單位為粒/ cm3 、粒/ L ,多應用于空氣潔凈技術領域,無塵室、超凈工作間等超低濃度環境和需要氣溶膠的

20、個數濃度來解釋種種現象的氣象學領域。質量濃度指以單位體積空氣中含有的顆粒物的質量表示的濃度,單位為mg/ m3 或g/ m3 ,用于一般的大氣顆粒物研究領域。相對濃度是指與顆粒物的絕對濃度有一定對應關系的物理量數值,作為相對濃度使用的物理量有光散射量、放射線吸收量、靜電荷量、石英振子頻率變化量等。 第42頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四大氣顆粒物濃度的測量,主要是根據顆粒物的物理性質(包括力學、電學、光學等) 與顆粒物的數量或質量之間的關系,通過相應的儀器設備進行的。根據測量的具體操作,可將大氣顆粒物的測試方法分為捕集測定法和浮游測定法,捕集測定法是指先用各種手段捕集空氣

21、中的微粒,再測定其濃度的方法;浮游測定法是將能保持空氣中的浮游顆粒仍為浮游狀態而測定其濃度的方法。第43頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四2 、個數濃度的測定個數濃度的測定方法主要有兩種:（1） 化學微孔濾膜顯微鏡計數法在潔凈環境含塵濃度的測定中,用濾膜顯微鏡計數法測量個數濃度是個數濃度測定法的最基本方法,其原理是將微粒捕集在濾膜表面,再使濾膜在顯微鏡下成為透明體,然后觀察計數,分試樣樣品采集、顯微鏡觀察和粒子計數三個過程,屬捕集測定法。第44頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四（2）光散射式粒子計數器 光散射式粒子計數器的原理是用光照射浮游粒子,粒子將引起入射光的散射,球形粒子引起的光散射強度可由Mie 的光散射理論式計算,被測粒子的散射光強與含各種粒徑的聚苯乙烯標準粒子的散射光強相比較,得到不同粒徑粒子的個數濃度。 光散射法可直接得到測量數據,但顆粒物重疊、標準粒子與被測粒子的折射率不同及粒子帶有電荷會造成誤差;對于濃度較高的粒子,幾乎所有的計數器都是隨粒徑的變小而計數率變低。第45頁，共50頁，2022年，5月20日，2點1分，星期四3 、質量濃度的測定顆粒物的質量濃度在大氣顆粒物研究中使用最多,所以其測定方法的研究得到了充