某銅礦作業面通風降塵改造工程效果研究

涂程++田自城++全宇

摘要：目的 對某銅礦作業面通風降塵工程改造效果進行評價.方法 對銅礦作業面采用局部通風、濕式噴灑的方法進行衛生工程改造，在改造前后分別檢測總粉塵濃度，比較并分析改造效果。結果 鑿巖工作點改造前總粉塵濃度均數是6.4mg/m3、標準差2.8mg/m3，改造后總粉塵濃度均數是6.1mg/m3、標準差2.5mg/m3，但差異不具有統計學意義（P=0.23）。卷揚機操作位改造前總塵濃度均數是3.7mg/m3、標準差1.4mg/m3，改造后總塵濃度均數是2.7mg/m3、標準差1.4mg/m3，差異具有統計學意義（P<0.01）。結論 作業面通風降塵工程改造措施能有效降低作業面空間總粉塵濃度，改造效果良好。

關鍵詞：銅礦，作業面，通風降塵

中圖分類號：TD7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）02（B）-0000-00

礦井通風是礦山安全生產的一個重要環節，建立一個適應性強、風流穩定、通風效果好、安全可靠、經濟合理、管理方便的通風系統是非常有必要的，可靠的礦井通風系統是礦井安全生產的保證[1].銅及其制品在國民經濟中廣泛應用，銅礦具有極其重要的意義，開采規模越來越大，但銅礦的開采作業面仍然飽受粉塵、爆破后有毒氣體的影響，本文通過技術實踐探索作業面通風降塵方法。

1.概括

某銅礦為四川省大型國有銅礦企業，地處雅礱江邊，海拔2500米左右，地下采場分四期開采，一、二期位于海拔2700米上部，三、四期位于下部，中間由海拔2700米中段的雙規運輸平巷進行連接；主運輸巷道為海拔2552米平硐，斷面3.2×4.6m，向前140m分叉為Y字型巷道，右側巷道向前600m處為下部主溜井裝車場，左側前方100m處為下部盲斜井的起點，盲斜井為人員和生產物質進出的主要通道。各中段為礦區開采的基本單元，斷面2.2×2.0m，各中段通過盲斜井的甩車道與外界相連通，礦產品通過作業面溜井、中段機車運輸、主溜井、主運輸巷道機車運輸運至選礦廠，各中段另一端開口于地面，近開口端配軸流風機。

采礦方法采用全面回采后全尾砂充填采。回采作業礦房位于中段運輸巷道上方，采場采出的礦石用采場溜井下放到中段運輸平巷，由電機車車轉運至中段溜井。回采作業礦房沿礦體走向布置，礦塊走向長120m，斜長50-70m，平均60m，礦房寬度為10-12m。兩相鄰礦房間留礦柱，礦房和間柱間隔布置，頂、底柱寬4m、10m。作業面作業工人分設兩種崗位：（1）掘進崗位：負責用鑿巖機鑿巖、裝炸藥、淺孔爆破；（2）出渣崗位：將爆破后崩落的礦塊用電耙轉移到采場溜井上口，利用自重通過溜井下落到中段的機車內。

2.材料與方法

2.1工程改造對象

選擇地下采場位于不同海拔高度的二、三期工程各一個中段進行實驗性工程改造。改造期間兩個中段正在進行回采作業的礦房（即作業面）共13個。

2.2工程改造方法

為解決礦房通風不良的現狀，在各礦房配置一臺礦用防爆軸流風機，功率5.5kW，轉速2900r/min，通風量150m3/s，風機布置在作業面溜井上口，風機采用變徑軟接管接DN200金屬送風管，送風管固定在礦房側壁，隨著開采進度向礦塊遠端推進，送風管沿礦房長軸逐漸延伸，須保持開口距離鑿巖工作點20m以上。沿礦房兩側布置水管，固定于側壁，每5m設開口，末端安裝園林旋轉增壓噴灑水龍頭，最遠端噴水龍頭距離鑿巖工作點20m以上。每班鑿巖工作前檢查風機風管、水管龍頭的完整性，及時更換破損管道。

2.3工程改造效果評估

對改造前后同一地點的粉塵濃度進行監測，比較二者差異。為比較工程效果，僅采取定點采樣測定的短時間接觸濃度。采樣地點/采樣時間分別為：掘進崗位的鑿巖作業點/每班鑿巖工作開始30分鐘以后、出渣崗位的卷揚機操作位/爆破后75分鐘（同時出渣工作開始20分鐘。采樣時間15分鐘，流量20L/min，連續采樣三輪，每輪使用三臺同類型采樣器采集三個平行樣品，保證同一地點改造前后使用同樣的采樣器，均經過流量校準。按照GBZ192.1-2007《工作場所空氣中粉塵測定 第1部分：總粉塵濃度》對樣品進行檢驗[1]，結果數字用mg/m3表示，保留一位小數。

2.4統計學方法

用excel收集匯總總粉塵濃度，采用t檢驗比較改造前后的粉塵濃度[2]。

3結果

掘進崗位的鑿巖工作點改造后總粉塵濃度低于改造前，但差異不具有統計學意義；出渣崗位的卷揚機操作位改造后總粉塵濃度低于改造前，差異具有統計學意義（P<0.01）。

表1 某銅礦作業面工程改造前后總粉塵濃度（mg/m3）

時段

樣品數

鑿巖工作點（X±s）

卷揚機操作位（X±s）

改造前

117

6.4±2.8

3.7±1.4

改造后

117

6.1±2.5

2.7±1.4

P值

0.23

<0.01

4討論

非煤礦山回采作業面是一線工人工作的主要地點，根據工作組織情況分析，存在多種職業病危害因素，除噪聲和手傳振動外，主要是化學性危害因素，其對人體的健康有很大的危害，主要包括：鑿巖打孔時掘進工人接觸到的高游離二氧化硅粉塵，即矽塵；爆破后由于通風不良，炮煙不易消散，其中含有一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等高危險化學物質，可導致作業工人急性中毒，甚至死亡；出渣過程電耙拖拽礦渣，造成二次揚塵，彌漫在通風不良作業面局部，導致出渣工人也接觸矽塵。

加強通風是改善作業面空氣質量的重要措施，回采作業面通風的主要困難在于中段承擔較多的作業面通風任務，如果中段沒有足夠的通風量，不能形成有效的負壓，同時礦房長軸與中段巷道成90度，作業面局部空氣不能形成風流，揚在空氣中的粉塵不能有效地抽出，故必須采用局部通風措施使礦房的空氣流動起來，本次改造采用送風方式，在礦房局部形成正壓，配合中段巷道微負壓，將含塵空氣排出。同時爆破后的通風措施，也有利于作業面局部的炮煙及時稀釋，縮短爆破后進入作業面的時間。

濕式作業也是降低粉塵濃度的重要方式，本次改造采用增壓噴霧方式，噴灑水龍頭安裝密度較大，覆蓋整個礦房，尤其是靠近卷揚機的近側部分，故改造結果表明出渣時卷揚機操作位粉塵濃度降低明顯。但由于爆破的原因，所有硬件設施不能離爆破點太近，故鑿巖操作時粉塵主產生于鉆頭部的巖石，本次改造水霧不能有效地影響局部環境，其降塵措施只有依靠鉆頭處的通水。

該改造措施降塵效果良好，但實踐運行中仍然發現由于爆炸的巖石飛濺，位于作業面的風管、水管及龍頭均容易破損造成漏風、漏水[2-4]，降低工程措施的有效性，故本次改造選用了金屬管，同時強化現場管理，作業工人應在每班前和爆破后檢查硬件設施的完整性，及時更換破損管道。通過硬件改造和后期運行管理，本次工程改造措施效果良好。

參考文獻

[1]程曉明；；同生公司安平礦通風系統優化改造的應用[J]；科學之友；2011年11期

[2].倪宗瓚 主編.衛生統計學（第四版）（M）. 北京： 人民衛生出版社， 2001

[3]. GBZ/T 192.1-2007作業場所空氣中粉塵測定 第1部分：總粉塵濃度[S].2007

[4].石遠方，黎文斐.改善非煤礦山作業面空氣質量的研究探索（J）.企業技術開發，2013，（32）26：175-176.

作者簡介：涂程（1976-），男，四川江油人，碩士，副主任醫師，主要從事職業衛生和衛生工程工作