采矿作业现场中粉尘危害治理方法研究

王勇370883198105217017

摘要：采矿行业作业场景复杂，露天开采与井下采掘全流程均会产生大量矿尘污染物，长期以来粉尘污染是制约矿山安全生产、威胁作业人员职业健康、破坏矿区生态环境的核心隐患。采矿粉尘具备持续性产出、扩散范围广、隐蔽性危害强的特征，尤其是细微呼吸性粉尘难以自然沉降，长期悬浮于作业空间，极易诱发各类职业疾病与安全事故。本文立足采矿行业粉尘污染治理现状，梳理不同采矿场景的产尘特征与危害现状，阐释粉尘迁移扩散规律与深层致害机理，系统剖析传统与新型粉尘治理技术的应用现状及场景适配短板，旨在厘清当前粉尘治理工作的痛点难点，为矿山粉尘精准防控、完善综合治理体系、提升采矿作业安全与职业健康保障水平提供理论支撑与实践参考。

关键词：采矿作业；矿山粉尘；粉尘扩散；危害机理；治理技术；安全防控

引言

采矿作业是资源开发的核心基础行业，作业流程涵盖凿岩、爆破、装卸、运输等多个工序，各环节均会伴随不同程度的粉尘产出。矿山粉尘不仅会恶化作业环境、降低生产可视度、影响设备运行寿命，还会严重损害作业人员呼吸系统，同时高浓度粉尘聚集还存在爆炸安全隐患。随着矿山安全生产与职业健康管控标准持续升级，传统粗放式粉尘管控模式已无法适配现代化矿山治理需求，精准化、系统化、场景化的粉尘治理成为矿山安全管理的重点工作。深入研究采矿粉尘危害机制与治理技术，对推动矿山绿色安全生产、保障从业人员健康、规范矿区环境治理具有重要现实意义。

一、采矿作业粉尘危害现状与研究价值

（一）不同采矿场景粉尘产出基本特征

露天采矿与井下采矿的作业环境差异较大，粉尘产出特征存在明显区别。露天采矿作业空间开阔，爆破、土方剥离、物料运输环节产生的粉尘易随气流大范围扩散，受自然风场、天气环境影响显著，粉尘扩散范围广、瞬时浓度高。井下采矿作业空间相对封闭、通风条件有限，凿岩、掘进、物料装卸产生的粉尘难以快速消散，细微粉尘长期滞留巷道内部，累积性污染问题突出，持续影响井下作业环境与人员健康[1]。

（二）采矿粉尘的核心危害表现形式

采矿粉尘的危害集中体现在职业健康、生产安全、设备运行三个维度。长期吸入矿尘会引发各类呼吸系统职业病，是矿山从业人员最主要的职业健康隐患，细微呼吸性粉尘可深入人体呼吸道与肺部，造成不可逆的身体损伤。同时悬浮粉尘会降低作业视野清晰度，增加作业失误风险，高浓度可燃矿尘聚集还会诱发爆炸事故，严重威胁矿山安全生产。此外，粉尘附着在精密设备表面，会加速设备磨损、堵塞设备构件，缩短设备使用寿命，提升矿山运维成本。

（三）粉尘治理研究的现实意义与研究目标

当前矿山粉尘治理仍存在治理针对性不足、技术适配性弱、精细化管控缺失等问题，部分矿区仅采用单一治理手段，无法适配多场景、多工序的产尘特征，粉尘超标问题依旧频发。开展采矿作业粉尘危害治理研究，旨在系统厘清粉尘产出与扩散规律，针对性补齐各类治理技术的应用短板，构建适配露天与井下多场景的综合治理体系，有效降低粉尘浓度、消除安全隐患、保障从业人员职业健康，推动矿山安全生产与绿色开采体系的规范化发展。

二、采矿现场粉尘迁移扩散规律与致害机理

（一）核心作业环节粉尘产出规律

采矿各核心工序的产尘强度与粉尘形态具备明显差异化特征。凿岩与掘进作业以机械破碎岩体为主，产出粉尘粒径细微、悬浮性强，是呼吸性粉尘的主要来源；爆破作业瞬时产尘量大，粉尘成分复杂、扩散速度快，短时间内会形成大范围粉尘聚集；物料装卸与运输环节受物料碰撞、气流扰动影响，易产生持续性扬尘，多以粗颗粒粉尘为主，沉降速度相对较快。不同工序的产尘特征差异，直接决定粉尘扩散范围与危害程度的区别。

（二）粉尘粒径分布与空间扩散路径

采矿粉尘根据粒径大小可划分为粗颗粒粉尘与细微呼吸性粉尘，两类粉尘的扩散运动规律差异显著。粗颗粒粉尘自重较大，受重力作用快速沉降，污染范围相对局限，主要影响作业局部区域环境。细微粉尘粒径微小、质量轻盈，具备极强的悬浮能力，可跟随井下通风气流、露天自然风场完成长距离迁移扩散，能够覆盖整个作业工作面与巷道空间，滞留时间久、污染范围广，是粉尘治理的重点与难点[2]。

（三）呼吸性粉尘致害机制与风险分级

不同粒径的呼吸性粉尘对人体的危害程度存在明确层级差异，细微粉尘可穿透人体呼吸道防护屏障，深入肺部组织并长期沉积，持续损伤呼吸系统机能，逐步诱发各类慢性职业疾病，危害具备长期性、隐蔽性与不可逆性。结合粉尘浓度、粒径大小、接触时长可完成粉尘危害风险分级，高浓度细微粉尘聚集场景为高危风险区域，长期作业会大幅提升从业人员患病概率，同时此类粉尘难以通过常规手段彻底清除，是矿山粉尘危害管控的核心重点。

三、现有粉尘治理技术应用现状与短板分析

（一）常规粉尘治理技术应用概况

当前矿山主流常规粉尘治理技术包含湿式除尘、通风排尘、密闭集尘三类核心手段，适配不同采矿作业场景形成基础治理体系。湿式除尘通过喷雾加湿、湿式作业抑制扬尘产出，适用性广、操作便捷，是矿山最常用的基础治理技术；通风排尘依托巷道通风系统置换稀释井下粉尘，快速降低封闭空间粉尘浓度；密闭集尘通过封闭尘源、集中抽排的方式，从源头控制粉尘扩散，多用于固定产尘设备与作业区域。三类技术搭配使用，可实现基础的粉尘管控效果[3]。

（二）新型粉尘治理技术落地应用情况

随着粉尘治理标准持续升级，生物抑尘、静电除尘等新型精细化治理技术逐步在矿山落地应用。生物抑尘通过喷洒环保抑尘药剂，改变粉尘表面特性，增强粉尘粘附性，实现长效抑尘，可有效解决细微扬尘反复扩散的问题。静电除尘依托电场作用吸附细微悬浮粉尘，对常规技术难以清除的呼吸性粉尘具备良好的净化效果，能够大幅提升作业空间空气质量，适配高精度、高标准的粉尘治理场景，补充完善了传统治理技术体系。

（三）各类治理技术的场景适配短板

各类粉尘治理技术均存在一定场景适配局限性，难以实现全场景、全工况精准治理。湿式除尘在低温环境下易出现喷雾结冰问题，且对疏水性粉尘治理效果有限，耗水量较大；通风排尘易受通风系统布局、风流方向影响，无法精准管控局部尘源，还可能造成粉尘二次扩散；密闭集尘对移动作业产尘场景适配性较差，无法覆盖动态作业工序。新型技术虽治理精度更高，但存在设备投入成本高、运维难度大、复杂工况稳定性不足等问题，未能全面普及应用，导致当前矿山粉尘治理仍存在诸多盲区与短板。

结语

综上所述，采矿作业粉尘危害贯穿矿山生产全流程，不同作业场景、作业工序的粉尘产出特征、扩散规律与危害程度差异显著，细微呼吸性粉尘是威胁人员健康与安全生产的核心隐患。当前矿山已形成常规技术与新型技术相结合的粉尘治理体系，但各类技术均存在场景适配短板，单一治理模式无法适配复杂采矿工况的精细化防控需求，粉尘治理的系统性、精准性仍有待提升。后续矿山粉尘治理工作需立足粉尘扩散规律与致害机理，结合露天、井下不同作业场景的产尘特征，优化多技术组合治理方案，补齐单一技术应用短板，搭建源头防控、过程抑制、末端治理的全流程综合治理体系，持续提升矿山粉尘治理成效，筑牢矿山安全生产与从业人员职业健康防线。

参考文献

[1]王迪. 露天煤矿粉尘危害与起尘机理及其治理措施 [J]. 内蒙古煤炭经济, 2022, (14): 148-150.

[2]陶发玉. 采矿作业粉尘危害防护技术调查与研究 [J]. 湖南有色金属, 2021, 37 (6): 4-6+38.

[3]王东华. 煤矿粉尘危害程度评价方法改进及应用研究[D]. 导师：王勇毅;刘艳. 首都经济贸易大学, 2019.

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