金屬礦山采場爆破粉塵防控技術研究

李 昆

（貴州久遠祥和爆破工程有限責任公司，貴州 貴陽 550025）

由于我國金屬礦山采場爆破工作是屬于一種高危工作，為了預防爆破粉塵對的影響，需要加強粉塵防控技術在其中的應用，分析金屬礦山粉塵的特點，發(fā)現其分散度高，所以在對其進行有效處理時，需要加強對綜合防塵技術的合理應用，從而進一步提高金屬礦山采場爆破粉塵防控的效果。

1 金屬礦山采場爆破粉塵防控技術的應用背景

在現在越來越注重環(huán)保的新時期，在金屬礦山爆破中，要想滿足可持續(xù)發(fā)展的要求，除了需要優(yōu)化施工的具體內容，還需要加強對爆破粉塵的有效防控，采取措施加強對環(huán)保意識和構建綠色礦山方式的有效結合，主要是因為其是實現礦業(yè)高質量發(fā)展的主要要求之一。由于在金屬礦山的爆破中會產生大量的微細顆粒以及有毒有害氣體，如果不對其進行有效處理，就會對作業(yè)場和周邊環(huán)境帶來非常嚴重的影響，更在一定程度上降低了礦山生產效率。

在對2016年的工業(yè)企業(yè)粉塵危害情況的調查結果進行分析時，發(fā)現其中有57.4%的工業(yè)企業(yè)在發(fā)展中存在粉塵以及相關的化學毒物危害，并且其中的受害人數大約為2300萬，并可見塵毒污染現象是非常嚴重的。同時，在《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》中還有相關的規(guī)定，主要要求加強對高危粉塵等職業(yè)病危害源頭的有效治理，積極開展塵毒防控措施。故保證金屬礦山采場爆破的安全性，加強對粉塵防控技術的合理應用，還需要分析污染因子特征，創(chuàng)新處理礦塵的處理方式[1]。

但是，由于金屬礦塵的種類是非常繁多的，差異性也非常大，需要對金屬礦塵理化特性進行更加深入地研究。在當前的社會時代下，金屬礦山爆破粉塵防控工作在開展中還面臨著基礎性的不足，并沒有加強對先進技術的合理應用。需注意采用的檢測方法，建立塵毒在線監(jiān)測系統(tǒng)，實現對金屬礦山采場爆破過程的自動化檢測，保證此工程的安全性。

2 金屬礦山采場爆破粉塵防控方案的設計內容

2.1 實現對智能控制系統(tǒng)地設計

在我國科學技術水平不斷提高的背景下，以前的防塵技術已經不能滿足金屬礦山采場爆破的要求了，需要應用智能化地控制系統(tǒng)，讓相關的防塵技術更符合現代礦山建設的要求，不斷降低人員成本，減少施工人員在工作過程中的時間，預防對工作人員帶來的身體傷害，綜合考慮其與礦山安全系統(tǒng)的兼容等問題，可以將其與礦山監(jiān)控檢測系統(tǒng)之間有效連接，不斷提高工作的效率。例如，在對一氧化碳進行處理時，可以建立分處理系統(tǒng)，結合相關的要求，在其中安裝一氧化碳濃度測定儀，并且還需要讓其與工作總電源有效連接，對系統(tǒng)中的一氧化碳濃度進行自動和智能地控制。

2.2 金屬礦山的爆破粉塵防控

要想更加系統(tǒng)地研究金屬礦山采場的爆破情況，需要對粉塵污染問題進行整合，對防控措施進行整合，可以從粉塵理化的特性出發(fā)，加強對在線監(jiān)測系統(tǒng)和云霧除塵等方式的合理應用，及時發(fā)現金屬礦山粉塵中的問題，完善粉塵防控機理，通過對金屬礦山采場爆破粉塵防控體系的設計，實現對接觸限值和檢測方法等標準的合理應用。然而，在對礦塵監(jiān)測設備精度進行分析時，發(fā)現粉塵防控新技術和新裝備地實際推廣應用力度不強。

因此，在此背景下，需要對當前的云霧除塵和粉塵在線監(jiān)測等技術進行有效應用，讓其更好地緩解金屬礦山爆破中的粉塵污染問題。在對金屬礦山采場爆破粉塵進行防控時，需要從以下幾個方面出發(fā)：

（1）對金屬礦塵理化特性和潤濕性之間的關系進行綜合性研究，創(chuàng)新粉塵防塵技術，實現對其中數據和技術的整合，這種方式能夠在源頭上減少粉塵產生量。

（2）在對云霧除塵機理和其中的參數進行優(yōu)化時，需要采取措施凈化污染風流中的粉塵，采取措施減少排向地面的空氣污染物，實現對周圍環(huán)境的保護。

（3）完善標準頂層的設計和發(fā)展方案，對當前的粉塵監(jiān)管強制性標準機制進行優(yōu)化，實現對新技術和新裝備的有效應用，更好地改善金屬礦山的實際作業(yè)環(huán)境，解決其中的粉塵防控問題，掌握其中的技術點，積極發(fā)揮此技術在具體工作中的應用優(yōu)勢。

3 金屬礦山采場爆破粉塵防控技術的應用

3.1 實現對CO 的高效率低消耗處理

在金屬礦山采場爆破中，一氧化碳是其中的主要危害氣體之一，要對CO進行處理，可以有效對其進行反應吸收，對其進行循環(huán)利用，長時間內，并不用更換反應吸收物質，具有使用方便和成本低廉等優(yōu)點。在此過程中，可以運用空氣加熱器，對其中的反應箱內空氣進行適當加熱，不斷提高其反應效率，這樣做可增強除氣效果[2]。

為了進一步提高其中的安全性，還需要在反應裝置中，適當增加溫度測試儀和CO濃度測試儀等設備，主要目的是避免由于CO富集導致濃度升高，并在進氣口處還需要設置一擋板，其中均勻分布小孔，讓其中的氣體先擴散，然后更加均勻進入到每層的反應粉末空間中，進一步提高其中的反應效率。

3.2 構建氫氧化鈣液體循環(huán)系統(tǒng)

在對氫氧化鈣液體進行處理時，可以應用循環(huán)系統(tǒng)，保證雨淋法的順利實施，讓NO2能夠充分和液體反應，在反應箱中加入適當的足量水，必須時要在系統(tǒng)中設計為液體循環(huán)，并且還需要在其中加入CaO形成堿性溶液，讓其與NO2形成的酸性溶液反應，實現對有害氣體的吸收。

由于CaO價格比較便宜，成本低，所以其在金屬礦山采場爆破粉塵防控中得到了有效應用，并且其進入到反應箱中的停留時間會不斷增長，要減小進入系統(tǒng)中的風速，可以采用增加出氣孔等方式，更好地增加孔截面積，不斷降低風速。在對出氣孔進行設置時，需要采用軸承鏈接方式，對進氣方向進行合理控制，讓其中的多個出氣孔都可以相互作用和旋轉，減小風速， 有效地增加氣體在箱中的停留時間，主要目的是讓其反應更加充分。此外，還需要在此液體中合理安置pH測試儀，隨時對其中的pH濃度進行控制，預防其他因素對金屬礦山采場爆破粉塵防控的影響。

3.3 消除著火源

要保證金屬礦山采場爆破的安全性，實現對粉塵防控的處理，消除著火源，加強對先進技術的合理應用，在保持礦用電氣設備合理性和先進性的基礎上，強化其防爆性能，加強管理力度，防止在其中出現相關設備失爆等現象對金屬礦山采場爆破的影響。

在具體的工作中，還可以選用非著火性輕合金材料，預防在其中產生危險摩擦火花。膠帶和電纜等是常用的非金屬材料，本身是具有阻燃和抗靜電性能，需要采用阻化劑和氮氣等，防止其在采空區(qū)出現自燃等情況。加強對先進技術應用的同時，更有效地消除其中的著火源，結合金屬礦山采場爆破的特點，加強對撒布巖粉法的合理應用[3]。

3.4 加強對防塵爆炸傳播技術的應用

在對此技術的應用原理進行分析時，發(fā)現其主要是將爆炸控制在一定范圍內，然后將其撲滅，主要目的是預防其他有害氣體對周圍環(huán)境的影響。這種技術還分為兩大類，被動式隔爆技術以及自動式隔爆技術。要想加強對此技術的合理應用，需要明確兩種技術的特點。其中的被動式隔爆技術，一般會發(fā)生在爆炸初期，并且爆炸火焰峰面屬于超前的爆炸壓力波向前傳播，其會隨著爆炸的反應不斷加強。因此，在對此技術進行利用時，需要對其中的壓力波能量進行合理控制，優(yōu)化此技術的應用流程，可以通過對隔爆措施的合理應用，在其中的巷道內形成撲滅火焰，更好地阻止爆炸繼續(xù)地向前和傳播[4]。

在對此技術進行應用時，技術人員還需要注意對爆棚地合理設置，注意設置方式，控制金屬礦山采場爆破的保護范圍，在保護全礦安全性的基礎上，設置不同的運輸大巷，加強對先進技術和設備的合理應用，注意對相鄰礦層之間運輸的有效的性。在此過程中，還要積極發(fā)揮輕型棚的作用，其是保護一個采區(qū)安全性的主要措施，可以對金屬礦山采場爆破中的粉塵進行有效處理。

另外，加強對炮孔的覆蓋也可以在一定程度上達到防塵效果，即對炮孔進行嚴密防護覆蓋，覆蓋材料—般采用舊輪胎編制的膠網，長2m，寬2m，每個炮孔上蓋3～5層膠網。

圖1 炮孔覆蓋示意圖

3.5 合理設計水袋長徑比

在對水袋直徑進行分析時，發(fā)現其會受到鉆孔直徑的影響，并且水袋在注水后，要緊貼鉆孔壁面，主要是為了形成密封狀態(tài)，對水袋蓄水直徑進行有效控制。在此過程中，還需要明確水袋長徑比的大小，能夠反映鉆孔直徑中的儲水量。由于水袋和水袋中的水受到炸藥爆炸后沖擊力的影響，水袋可能會瞬間破裂，水形成水霧水滴會向四周拋撒，所以在此過程中，一定的水量也會對應一定的降塵量。

如果水袋的長徑比小，其中的儲水量就比較小，炸藥在爆炸后產生的沖擊力使水拋散速度過大就會瞬間形成煙霧消失。因此，要想更好地處理爆破所產生的粉塵，需要實現對水袋長徑比的合理控制，如果其增大，初始階段拋散的半徑就會受到影響。同時，當水袋長徑比越來越大時，就會形成水霧霧滴，保證其空間排列的均勻性[5]。但當水霧霧滴拋撒到一定高度的時候，就不會出現變化了。故保證金屬礦山采場爆破粉塵防控的安全性，實現對水帶直徑比的合理控制很重要。另外，在對鉆孔巖粉和被爆物體表面粉塵進行分析時，需要對鉆孔巖粉設備進行合理應用，利用其自帶的收塵裝置，預防其堆積在炮孔附近。

例如，可以采取先進的CAD和三維建模技術對金屬礦山采場爆破中的粉塵進行合理控制，通過對金屬礦山采場爆破工作內容的分析，選擇合理的粉塵防治技術。在大多數的金屬礦山采場爆破中，都建立了CAD系統(tǒng)，其主要是一個利用CAD以及三維建模技術來完成采場爆破設計方案。

在對三維建模進行應用時，需要對爆破效果進行預測，優(yōu)化采場爆破的流程，對爆破的參數進行合理選取，實現對炮孔的合理布置，對繪圖和爆破效果進行預測，可以應用設計原理和計算機圖形學原理進行深入分析，采取先進技術對采場爆破計算機設計系統(tǒng)進行合理化設計，完善優(yōu)化爆破粉塵防控的流程，減少安全事故的發(fā)生。

4 結語

由此可見，要想保證金屬礦山采場爆破的效果，實現對周圍環(huán)境的保護，需要對粉塵防控技術進行有效應用，實現對其中有害氣體的處理，加強對不用資源的充分應用，強化對金屬礦山爆破粉塵的防控力度，進而保證金屬礦山爆破的安全性。