Несмотря на то, что добыча полезных ископаемых играет ключевую роль в строительстве, развитии инфраструктуры и других отраслях, она генерирует значительное количество пыли, которая представляет серьезный риск для здоровья людей и окружающей среды.
Пылевое загрязнение не только представляет серьёзный риск для здоровья рабочих и близлежащих населённых пунктов, но и приводит к ухудшению состояния окружающей среды и износу оборудования. Поэтому контроль выбросов пыли в карьерах критически важен для устойчивой и ответственной добычи полезных ископаемых.
В данной статье рассматриваются различные методы снижения пылеобразования при добыче полезных ископаемых с акцентом на технологические инновации, эксплуатационные стратегии и методы охраны окружающей среды. Внедряя эти методы, операторы карьеров могут минимизировать пылеобразование, улучшить качество воздуха и соблюдать экологические нормы.
Содержание
Источники пылеобразования при добыче полезных ископаемых
Пыль в карьерах возникает в основном в результате:
Буровзрывных работ: дробление горных пород приводит к образованию мелких частиц.
Обработки материалов: погрузка, разгрузка и транспортировка материалов создают пыль в воздухе.
Дробление и просеивание: Мелкие частицы, образующиеся при механической обработке, образуют пылевые облака.
Движение транспорта: Грузовики и техника поднимают пыль с грунтовых поверхностей.
Размеры частиц пыли различаются; мелкие частицы (PM10 и PM2,5) особенно опасны, поскольку они глубоко проникают в дыхательные пути.
Длительное воздействие может вызывать респираторные заболевания, такие как силикоз, астма, бронхит и сердечно-сосудистые заболевания.
Эффективное пылеподавле-
ние требует комплексного подхода, сочетающего технические средства контроля с передовыми производственными практиками для снижения как образования пыли, так и ее рассеивания.
Системы водяного орошения
Одним из наиболее распространенных и экономичных методов подавления карьерной пыли является использование систем водяного орошения или туманообразования.
Принцип работы
Капли воды захватывают частицы пыли в воздухе за счет адгезии и утяжеляют их, что приводит к быстрому осаждению. Водяное распыление может применяться в различных местах, например:
- Буровые установки во время бурения горных пород
- Приёмные устройства дробилок и просеивающие устройства
- Точки перегрузки конвейеров
- Отвалы
- Дороги для транспортировки и мойки колёс транспортных средств
Типы систем водяного орощения
Стационарные системы распыления: устанавливаются стационарно вокруг дробилок или конвейеров.
Мобильные поливальные машины: используются для регулярного смачивания дорог для транспортировки.
Тумановые пушки: производят мельчайшие капли воды, которые дольше остаются во взвешенном состоянии, эффективно улавливая пыль.
Преимущества и ограничения
Водяные распыления просты в эксплуатации и эффективны для борьбы с крупной пылью. Однако они потребляют большие объёмы воды, которая может быть дефицитной в некоторых регионах. Кроме того, избыток воды может привести к образованию грязи, что затрудняет движение транспортных средств и работу оборудования.
Химические пылеподавители
Химические пылеподавители — это составы, распыляемые на дороги для транспортировки или отвалы для прочного связывания частиц пыли.
Типы пылеподавителей
Лигносульфонаты: получают из отходов древесной массы; Эффективно связывают частицы почвы.
Хлорид кальция и хлорид магния: гигроскопичные соли, притягивающие влагу из воздуха.
Синтетические полимеры: образуют прочную корку на поверхностях.
Продукты на основе нефти: например, эмульгированные масла.
Применение
Химические вещества смешиваются с водой или применяются в чистом виде в зависимости от спецификации продукта. Они распыляются с помощью грузовиков или стационарных форсунок на пыльные участки.
Преимущества
Химические средства подавления роста пыли сокращают частоту полива и обеспечивают более длительный контроль по сравнению с использованием только воды. Они особенно полезны в сухом климате или при ограниченном доступе к воде.
Рекомендации
Некоторые химические вещества могут оказывать воздействие на окружающую среду или быть токсичными; важно выбирать экологически безопасные продукты, соответствующие местным нормам.
Растительные барьеры и зеленые полосы
Посадка деревьев, кустарников или трав вокруг карьеров создает естественные ветрозащитные полосы, снижая скорость ветра — основной фактор распространения пыли.
Механизм
Растительность улавливает частицы пыли, находящиеся в воздухе, на листьях и ветвях, одновременно стабилизируя поверхность почвы от эрозии.
Реализация
Создайте зеленые зоны вдоль открытых периметральных зон.
Используйте местные или засухоустойчивые виды, адаптированные к местным условиям.
Поддерживайте здоровье растительности с помощью орошения и борьбы с вредителями.
Экологические преимущества
Помимо контроля пыли, зеленые зоны способствуют повышению биоразнообразия, улучшению эстетики, снижению шумового загрязнения и улавливанию углекислого газа.
Обслуживание дорог и дорожное покрытие
Грунтовые подъездные пути вносят значительный вклад в выбросы пыли, вызванные движением транспортных средств, поднимающих сыпучие материалы. Методы борьбы с пылью на дорогах:
- Регулярное выравнивание: выравнивает дорожное покрытие, уменьшая количество сыпучих материалов.
- Полив: частое смачивание временно подавляет пыль.
- Химическая стабилизация: вяжущие вещества, наносимые на дорожное основание.
- Укладка дорожного покрытия на критических участках: асфальтовое или бетонное покрытие значительно снижает уровень пыли от транспорта.
Рекомендации по оборудованию
Транспортные средства с низким уровнем выбросов и исправными шинами минимизируют ненужный износ дорожного покрытия и образование пыли.
Системы ограждения и локализации
Удерживание пыли с помощью физических барьеров снижает выбросы в источнике. Методы включают в себя:
Полное или частичное ограждение дробилок, грохотов, конвейеров внутри зданий, оборудованных системами вентиляции.
Установка тканевых завес или ветрозащитных панелей вокруг точек перегрузки.
Использование рукавных фильтров или циклонных сепараторов на вытяжных вентиляционных отверстиях для улавливания мелких частиц до выброса в атмосферу. Преимущества:
Удерживание пыли минимизирует распространение ее за пределы непосредственной рабочей зоны, защищая рабочих и соседей.
Практика эксплуатации
Внедрение рациональных рабочих процедур играет решающую роль в борьбе с пылью.
Рекомендуемые практики включают в себя:
- Планирование работ с высокой запыленностью в периоды слабого ветра.
- Минимизация высоты падения при погрузке/разгрузке для уменьшения смещения частиц.
- Ограничение скорости транспортных средств на подъездных путях.
- Регулярная очистка оборудования для предотвращения накопления остатков пыли.
- Обучение рабочих методам контроля за пылью и предупреждения ее опасности.
Системы мониторинга качества воздуха
Непрерывный мониторинг позволяет операторам отслеживать уровни твердых частиц в режиме реального времени, что позволяет оперативно принимать корректирующие меры при превышении установленных норм.
Оптические счетчики частиц
Метеорологические станции, регистрирующие скорость и направление ветра, что облегчает определение источника загрязнения
Собранные данные позволяют оптимизировать меры контроля, обеспечивая соблюдение нормативных требований и защиту здоровья. Новые технологии борьбы с пылью:
- Инновационные решения, основанные на передовых технологиях, набирают популярность:
- Системы туманообразования с ультразвуковым распылением
- Производят сверхтонкий водяной туман, который более эффективно улавливает мелкие фракции пыли, минимизируя при этом расход воды по сравнению с традиционными распылителями.
- Электростатические пылеуловители (ЭСП)
- Используются для удаления мелких частиц из отходящих газов, образующихся при взрывных работах или дроблении, посредством механизмов сбора электростатического заряда.
- Дроны для подавления пыли в режиме реального времени
- Дроны, оснащенные распылителями, могут воздействовать на очаги пылеобразования, недоступные для наземных методов, обеспечивая гибкие возможности управления.
Пылеобразование является неотъемлемой проблемой при добыче полезных ископаемых в карьерах, но его можно эффективно контролировать с помощью сочетания инженерных мер контроля, химической обработки, использования растительных барьеров, надлежащих производственных практик и постоянного мониторинга. Выбор подходящих методов зависит от специфических факторов, таких как климатические условия, доступность воды, тип добываемого материала, нормативные требования и экономические соображения.
Операторы, стремящиеся к снижению уровня пыли в карьерах, не только повысят безопасность работников, но и продемонстрируют заботу об окружающей среде, принося пользу местным сообществам. Благодаря постоянному развитию технологий и повышению осведомленности о влиянии на качество воздуха, устойчивые методы добычи полезных ископаемых, способные минимизировать неконтролируемые выбросы, становятся все более доступными во всем мире.
