铁路采石场除尘方式分析及粉尘治理效果探讨

顾 军 中国铁路上海局集团有限公司安全监察室

铁路建设路基和有砟轨道铺设需要大量的道砟，且道砟须符合TB/T2140-2008《铁路碎石道砟》之规定，道砟游离二氧化硅含量较高，因此需要符合标准要求的专用铁路采石场，采石破碎筛分过程中产生大量的粉尘，为铁路企业的重点危害作业场所，本文比较分析某铁路采石场先后采取的两种除尘方法（水雾、泡沫干雾）的粉尘治理效果，提出适用于采石场的优化除尘技术方案。

1 研究对象

以中国铁路上海局集团有限公司石榴园采石场为研究对象，本采石场主要提供铁路一级道砟生产加工销售，采用颚细筛回式生产工艺，2016年以前除尘工艺为湿式水雾除尘工艺，2016年10月安装FDC200泡沫干雾抑尘机更为泡沫干雾除尘工艺。

2 材料与方法

2.1 研究方法

采用相同工作场所更改工艺前后的职业病危害因素监测数据做自身对照研究，数据来源为上铁疾控所2014-2016年历史数据及治理后2017-2018年度作业场所空气中粉尘日常监测资料，对治理后除尘效果进行分析。

2.2 监测方法

依据《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》GBZ159-2004针对总尘开展日常监测，每年监测2次，每次选择1个工作日（天气晴朗、风力＜2级）。

2.3 监测仪器

FYC-3S30恒流粉尘采样仪、XS-204电子分析天平

2.4 采样点选择

短时间定点采样方法采样，选定给料口、一级破碎、二级破碎、放料4个作业地点定点采样，每个采样点不同时段采集12个样品。

3 道砟生产工艺及粉尘产生的情况

道砟生产采用颚细筛回式生产工艺，生产设备周围均为开放的空间。工艺流程：毛石→给料口→一级破碎（颚式破碎机）→二级破碎（颚式破碎机）→振动筛→成品→放料计量→成品料仓。

道砟生产过程中，运输毛石的自卸车给料、一级破碎、二级破碎及筛分、成品放料均产生粉尘并逸散到机械设备周围空间，致使当班作业人员暴露于粉尘作业环境。

4 两种除尘工艺简介

水雾除尘原理是通过喷淋水雾使石料潮湿达到除尘抑尘目的。其工艺：于给料口、一级破碎、二级破碎、回笼破碎上方喷淋自来水水雾。

泡沫抑尘原理：物料在破碎前，将特种除尘泡沫剂与水混合，通过压缩空气喷附在矿石表面和上空，形成大量的泡沫粒子群，使整个破碎区域被无缝隙泡沫覆盖。空气中的粉尘通过与泡沫间的截留、惯性碰撞、扩散、粘附等多种作用下，由小颗粒聚集成大颗粒，最终同破裂的泡沫滴液一起沉降下来，并被吸附在矿石表面，从根本上阻止粉尘向外界扩散。

干雾抑尘原理：把水利用高压空气瞬间吹散，让颗粒处在1μm＜干雾粒径≤10μm之间，同时大部分可吸入粉尘颗粒也处于1μm＜粒径≤10μm之间，粉尘因干雾颗粒密度增大，颗粒大小一致，比重相近，所受重力一样，故在空气中停留时间相等，这样粉尘颗粒与干雾颗粒就能同时充分凝结，粉尘颗粒起到凝结核的作用，在瞬间降尘。

其生产工艺：于给料口、一级破碎、二级破碎、回笼破碎上方喷洒除尘剂泡沫和干雾（1μm＜粒径≤10μm水雾），使粉尘颗粒聚集凝结沉降，阻止粉尘向外界扩散。

5 研究结果

通过对两种除尘方法除尘后作业场所粉尘浓度检测结果的统计学分析，泡沫干雾除尘比水雾除尘效果好，在毛石给料环节平均降低24.9%，一级和二级破碎环节均能降低84.5%，成品放料能降低31.1%，两种除尘工艺除尘后粉尘浓度见表1。

表1 两种除尘工艺除尘后作业场所总粉尘浓度（mg/m3）比较

6 讨论

两种除尘工艺均在给料口、一级破碎、二级破碎、回笼破碎上方喷淋，水雾工艺为喷淋自来水水雾，泡沫干雾工艺为喷淋泡沫剂和干雾（1μm＜粒径≤10μm水雾），从而达到除尘抑尘目的。

研究发现作业场所粉尘治理工艺改进后各工作业地点粉尘浓度均有所下降，尤以原来空气中粉尘浓度高的一级破碎和二级破碎最为明显。虽然该采石场通过改进除尘工艺，作业点粉尘浓度下降了，但还没有达到《工作场所有害因素职业接触限值 第1部分 化学有害因素》GBZ2.1-2007中含矽量＞80%粉尘浓度限值0.5 mg/m3的要求。若要使作业场所粉尘浓度达到国标要求，有赖于道砟生产工艺的改进与革新。目前情况下该用人单位应管好用好除尘设备，使其发挥应有的除尘效果。与职工签订劳动合同时，明确告知职业病危害因素。为生产作业人员配齐符合标准的个人劳动防护用品并做好职工健康监护工作，发现职业禁忌人员进行妥善处理。