某铜矿作业面通风降尘改造工程效果研究

涂程++田自城++全宇

摘要：目的 对某铜矿作业面通风降尘工程改造效果进行评价.方法 对铜矿作业面采用局部通风、湿式喷洒的方法进行卫生工程改造，在改造前后分别检测总粉尘浓度，比较并分析改造效果。结果 凿岩工作点改造前总粉尘浓度均数是6.4mg/m3、标准差2.8mg/m3，改造后总粉尘浓度均数是6.1mg/m3、标准差2.5mg/m3，但差异不具有统计学意义（P=0.23）。卷扬机操作位改造前总尘浓度均数是3.7mg/m3、标准差1.4mg/m3，改造后总尘浓度均数是2.7mg/m3、标准差1.4mg/m3，差异具有统计学意义（P<0.01）。结论 作业面通风降尘工程改造措施能有效降低作业面空间总粉尘浓度，改造效果良好。

关键词：铜矿，作业面，通风降尘

中图分类号：TD7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（B）-0000-00

矿井通风是矿山安全生产的一个重要环节，建立一个适应性强、风流稳定、通风效果好、安全可靠、经济合理、管理方便的通风系统是非常有必要的，可靠的矿井通风系统是矿井安全生产的保证[1].铜及其制品在国民经济中广泛应用，铜矿具有极其重要的意义，开采规模越来越大，但铜矿的开采作业面仍然饱受粉尘、爆破后有毒气体的影响，本文通过技术实践探索作业面通风降尘方法。

1.概括

某铜矿为四川省大型国有铜矿企业，地处雅砻江边，海拔2500米左右，地下采场分四期开采，一、二期位于海拔2700米上部，三、四期位于下部，中间由海拔2700米中段的双规运输平巷进行连接；主运输巷道为海拔2552米平硐，断面3.2×4.6m，向前140m分叉为Y字型巷道，右侧巷道向前600m处为下部主溜井装车场，左侧前方100m处为下部盲斜井的起点，盲斜井为人员和生产物质进出的主要通道。各中段为矿区开采的基本单元，断面2.2×2.0m，各中段通过盲斜井的甩车道与外界相连通，矿产品通过作业面溜井、中段机车运输、主溜井、主运输巷道机车运输运至选矿厂，各中段另一端开口于地面，近开口端配轴流风机。

采矿方法采用全面回采后全尾砂充填采。回采作业矿房位于中段运输巷道上方，采场采出的矿石用采场溜井下放到中段运输平巷，由电机车车转运至中段溜井。回采作业矿房沿矿体走向布置，矿块走向长120m，斜长50-70m，平均60m，矿房宽度为10-12m。两相邻矿房间留矿柱，矿房和间柱间隔布置，顶、底柱宽4m、10m。作业面作业工人分设两种岗位：（1）掘进岗位：负责用凿岩机凿岩、装炸药、浅孔爆破；（2）出渣岗位：将爆破后崩落的矿块用电耙转移到采场溜井上口，利用自重通过溜井下落到中段的机车内。

2.材料与方法

2.1工程改造对象

选择地下采场位于不同海拔高度的二、三期工程各一个中段进行实验性工程改造。改造期间两个中段正在进行回采作业的矿房（即作业面）共13个。

2.2工程改造方法

为解决矿房通风不良的现状，在各矿房配置一台矿用防爆轴流风机，功率5.5kW，转速2900r/min，通风量150m3/s，风机布置在作业面溜井上口，风机采用变径软接管接DN200金属送风管，送风管固定在矿房侧壁，随着开采进度向矿块远端推进，送风管沿矿房长轴逐渐延伸，须保持开口距离凿岩工作点20m以上。沿矿房两侧布置水管，固定于侧壁，每5m设开口，末端安装园林旋转增压喷洒水龙头，最远端喷水龙头距离凿岩工作点20m以上。每班凿岩工作前检查风机风管、水管龙头的完整性，及时更换破损管道。

2.3工程改造效果评估

对改造前后同一地点的粉尘浓度进行监测，比较二者差异。为比较工程效果，仅采取定点采样测定的短时间接触浓度。采样地点/采样时间分别为：掘进岗位的凿岩作业点/每班凿岩工作开始30分钟以后、出渣岗位的卷扬机操作位/爆破后75分钟（同时出渣工作开始20分钟。采样时间15分钟，流量20L/min，连续采样三轮，每轮使用三台同类型采样器采集三个平行样品，保证同一地点改造前后使用同样的采样器，均经过流量校准。按照GBZ192.1-2007《工作场所空气中粉尘测定 第1部分：总粉尘浓度》对样品进行检验[1]，结果数字用mg/m3表示，保留一位小数。

2.4统计学方法

用excel收集汇总总粉尘浓度，采用t检验比较改造前后的粉尘浓度[2]。

3结果

掘进岗位的凿岩工作点改造后总粉尘浓度低于改造前，但差异不具有统计学意义；出渣岗位的卷扬机操作位改造后总粉尘浓度低于改造前，差异具有统计学意义（P<0.01）。

表1 某铜矿作业面工程改造前后总粉尘浓度（mg/m3）

时段

样品数

凿岩工作点（X±s）

卷扬机操作位（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讨论

非煤矿山回采作业面是一线工人工作的主要地点，根据工作组织情况分析，存在多种职业病危害因素，除噪声和手传振动外，主要是化学性危害因素，其对人体的健康有很大的危害，主要包括：凿岩打孔时掘进工人接触到的高游离二氧化硅粉尘，即矽尘；爆破后由于通风不良，炮烟不易消散，其中含有一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等高危险化学物质，可导致作业工人急性中毒，甚至死亡；出渣过程电耙拖拽矿渣，造成二次扬尘，弥漫在通风不良作业面局部，导致出渣工人也接触矽尘。

加强通风是改善作业面空气质量的重要措施，回采作业面通风的主要困难在于中段承担较多的作业面通风任务，如果中段没有足够的通风量，不能形成有效的负压，同时矿房长轴与中段巷道成90度，作业面局部空气不能形成风流，扬在空气中的粉尘不能有效地抽出，故必须采用局部通风措施使矿房的空气流动起来，本次改造采用送风方式，在矿房局部形成正压，配合中段巷道微负压，将含尘空气排出。同时爆破后的通风措施，也有利于作业面局部的炮烟及时稀释，缩短爆破后进入作业面的时间。

湿式作业也是降低粉尘浓度的重要方式，本次改造采用增压喷雾方式，喷洒水龙头安装密度较大，覆盖整个矿房，尤其是靠近卷扬机的近侧部分，故改造结果表明出渣时卷扬机操作位粉尘浓度降低明显。但由于爆破的原因，所有硬件设施不能离爆破点太近，故凿岩操作时粉尘主产生于钻头部的岩石，本次改造水雾不能有效地影响局部环境，其降尘措施只有依靠钻头处的通水。

该改造措施降尘效果良好，但实践运行中仍然发现由于爆炸的岩石飞溅，位于作业面的风管、水管及龙头均容易破损造成漏风、漏水[2-4]，降低工程措施的有效性，故本次改造选用了金属管，同时强化现场管理，作业工人应在每班前和爆破后检查硬件设施的完整性，及时更换破损管道。通过硬件改造和后期运行管理，本次工程改造措施效果良好。

参考文献

[1]程晓明；；同生公司安平矿通风系统优化改造的应用[J]；科学之友；2011年11期

[2].倪宗瓒 主编.卫生统计学（第四版）（M）. 北京： 人民卫生出版社， 2001

[3]. GBZ/T 192.1-2007作业场所空气中粉尘测定 第1部分：总粉尘浓度[S].2007

[4].石远方，黎文斐.改善非煤矿山作业面空气质量的研究探索（J）.企业技术开发，2013，（32）26：175-176.

作者简介：涂程（1976-），男，四川江油人，硕士，副主任医师，主要从事职业卫生和卫生工程工作