何為露天礦？即開挖體暴露在地表的礦山，而開挖體在地下的礦山稱為地下礦。由於露天礦的生產規模優勢，其在世界固態礦產開採中占主導地位。據統計，全世界包括建材在內的固態礦產年開採總量約160億t，露天開採約佔80%。因此，研究露天礦山的粉塵汙染控制，具有更普遍的意義。
1、礦山的開採工藝
露天礦山的開採工藝主要包括穿孔、爆破、採裝、礦石和廢石的轉運等。
典型露天礦採礦生產工藝及排汙流程見下圖。
- 穿孔：通常採用牙輪鑽和潛孔鑽進行穿孔。牙輪鑽主要用於臺階大爆破時的穿孔作業；礦石開採的複雜區段，採用潛孔鑽用於穿孔作業。
- 爆破：採用炸藥混裝車將炸藥裝入炮孔後，對巖體實施爆破。爆破時所產生的揚塵可達20~25m高，且粉塵濃度較大。
- 採裝：在採場採用電鏟裝車、汽車運輸的方法裝運礦石、廢石；礦石運至礦石轉載站，廢石運至排巖場。
- 轉載：礦石在轉載站用電鏟裝入自卸車或火車外運。
- 排巖：廢石採用汽車直接運送至排巖場或經轉載站由鐵路運輸至排巖場，在排巖場邊緣卸至排巖場邊坡。在排巖過程中產生揚塵。同樣，岩石若採用膠帶運輸系統輸送至排巖場，用排巖機卸下，在岩石卸下過程中同樣有粉塵產生。
以開採規模為1000萬t/a的礦山為例，按照剝採比為1.5t/t計，在開採過程中各工序粉塵產生情況見下表。
2、粉塵汙染控制措施
2.1 鑿巖粉塵控制
鑿巖過程乾式防塵技術是指露天礦鑽孔牙輪鑽和潛孔鑽機採用乾式捕塵系統，壓塵氣排出的孔內粉經集塵罩收集，粗顆粒沉降後的含塵氣流進入旋風除塵器作初級淨化，布袋除塵器作末級淨化。
溼式防塵技術是指通過噴霧風水混合器將水分散成極細水霧，經釺杆進入孔底，補給粉塵形成泥漿。風機的風流將排出的泥漿吹向孔口一側，並沉積該處。泥漿乾燥後呈膠結狀，避免粉塵二次飛揚。
乾式捕塵效果好，除塵效率可達到99.9%，但輔助設備多，維護不方便。故目前採用溼式防塵技術的礦山較多。穿孔作業採用溼式鑿巖，作業時產生粉塵量不大，除塵效率可達到90%，一般影響範圍小於50㎡。
2.2 爆破粉塵控制
爆破防塵主要採用溼式措施，包括爆破前灑水和注水、水封爆破等方式。在大爆破前，向預爆破礦體或表面灑水，不僅可以潤溼礦巖的表面，還可以使水通過礦巖的裂隙透到礦體內部。在預爆區打鑽孔，通過這些鑽孔向礦體實行高壓注水，則溼潤的範圍大，效果明顯。
爆破作業時間短，揚塵一般在5min作業即會自然沉降，且一般露天礦在開採前期就可實現封閉圈下的開採，爆破揚塵對外環境影響較小，故在北方缺水地區，對爆破揚塵多數未採用溼式措施抑塵。
採裝在爆堆乾燥的情況下作業，電鏟作業過程中揚塵量較大，可採用在待裝運的爆堆上安裝噴霧裝置或採用噴射式灑水車灑水，對預採裝區灑水增溼。通過實施爆堆灑水作業，可有效降低電鏟作業的產塵量。
礦石和廢石的轉載過程也採取就地抑塵技術，在轉載站採用噴射式灑水車灑水或安裝噴霧裝置灑水，對轉載站全面覆蓋。在充分預溼的條件下，平均每臺電鏟的產塵量可降低為0.14kg/h，降低揚塵量約93.83%。即使在預溼不充分的情況下，平均每臺電鏟的產塵量可降低為0.83kg/h，降低揚塵量約63.44%。
就地抑塵技術
就地抑塵技術應用壓縮空氣衝擊共振腔產生超聲波，超聲波將水霧化成濃密的、直徑1~50μm的微細霧滴，霧滴在局部密閉的產塵點內捕獲、凝聚細粉塵，使粉塵迅速沉降，實現就地抑塵，比其他除塵系統節省30%~50%投資，節能50%，耗水量大大降低，僅為0.3~0.5L/min，且佔據空間小，節省場地。
2.4 排巖粉塵控制
採取爆堆灑水措施後，增加了岩石溼度可有效降低排巖過程粉塵汙染。同時可輔助採用高壓噴射式灑水車灑水，或設置移動式雙向噴霧器，從兩側對排巖區域噴霧抑塵，可減少排巖過程的粉塵約90%。
2.5 運輸粉塵控制
道路揚塵是礦山的主要粉塵汙染源，約佔礦山總產塵量的90%以上，解決運輸過程的揚塵問題，能大大改善礦山環境。
目前通常採用的抑塵措施是對礦區道路灑水抑塵，沿路鋪設灑水器向路面灑水。 而在北方乾旱地區，蒸發量大，應加強灑水頻次，噴淋強度應達到或略超過該地區的蒸發強度，才能達到抑塵效果。
其缺點是用水量大，有效抑塵期短。在水資源短缺的區域，可採用路面噴灑鈣、鎂等吸溼鹽溶液或用覆蓋劑處理路面，達到道路抑塵的效果。如用氯化鈣、食鹽處理路面，空氣中的含塵量在45~90天內不超過2~3mg/m³，其成本比灑水低2/3。
此外，還可採用石油樹脂冷水乳液、油水乳濁液等方式處理路面，也可收到較好的抑塵效果。
隨著高效抑塵劑的不斷開發和研究，會出現越來越多的高效抑塵、無生態毒性、價格低廉的抑塵劑，其應用範圍將會更加廣泛。
以1000萬t規模的礦山為例，採取各項治理措施後，各工序汙染物的排放情況見下表。
露天礦在開採過程中的產塵環節多，可根據理論研究或實測的經驗方法對產塵量進行估算。同時依據各環節的作業特點採取適宜的粉塵控制措施，可取得良好的抑塵效果，對於改善礦區的環境空氣質量具有積極的作用。
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