白象山铁矿井下典型尘源防尘现状调查分析

王荣林 李 刚

（1.安徽马钢矿业资源集团姑山矿业有限公司；2.中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司；3.金属矿山安全与健康国家重点实验室）

白象山铁矿是安徽马钢矿业资源集团重要的铁矿石生产基地。根据白象山铁矿矿体的赋存特点，以及保护地表不塌陷、井下不突水和青山河不改道的需要，在综合考虑经济、技术因素的情况下，确定采用竖井开拓、上向分层充填法开采工艺，开采规模为原矿200万t/a。

随着白象山铁矿开采深度、开采强度和机械化程度的不断提高，生产作业面和生产岗位粉尘浓度不断升高，且大部分为呼吸性粉尘。这些粉尘具有分散度高、比表面积大、粒径小、吸附力强等特点，在矿井环境气流的扰动下不易沉降，对现场作业人员的身心健康造成了严重威胁［1-4］。

目前，对于危害井下作业人员身心健康的粉尘，主要的技术措施包括通风排尘、喷雾除尘、密闭控尘、抑尘剂降尘、幕帘隔尘、除尘器捕尘等［5-8］。针对白象山铁矿井下采掘生产过程中的扬尘，现场采取了湿式作业、矿井通风、喷雾洒水、湿式除尘器捕尘等技术措施进行抑尘，为评价典型尘源的防尘效果，矿山与中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司合作进行了调查、分析。

1 矿井通风防尘

1.1 通风网络

矿井采用副井进风，回风井抽风的对角抽出式通风系统。新鲜风流从副井进入，经-330 m和-470 m水平及穿脉、天井进入采场，再经天井、-390 m中段回风巷道到回风井石门，在主扇风机作用下经回风井排至地表。

部分风流从副井进入-500 m有轨运输水平，由于-500 m水平和-470 m水平由天井和联络斜道贯通，因而风流可从-500 m水平进入-470 m水平。

破碎硐室、皮带道、粉矿回收道的新鲜风流由电梯井进入，破碎硐室（-540 m）通过辅扇抽风，将风流沿主井排至地表；中段卸矿站（-500 m）、皮带道（-583 m）、粉矿回收道（-643 m）由局扇抽风，将风流沿主井排至地表。

1.2 机站设置

（1）-390 m回风机站有风墙，安装1台DK60（B）-8-№28（355 kW×2）风机。

（2）在通风不良的采场安装有局扇，根据现场情况确定局扇功率，一方面解决通风除尘问题，另一方面防止有毒有害气体在不通风的硐室聚积。井下局部风机情况见表1。

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1.3 通风系统检测

根据井下微小气候检测结果，可计算白象山铁矿井下通风系统的风量分配情况，见表2（负数表示风流流出井筒；正数表示风流流入井筒）。

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从表2可以看出，通风系统正常运行时的系统总风量203.12 m3/s，通风系统有效风量率63.35%，符合《通风系统鉴定指标》规定的不低于60%的标准要求和《金属非金属地下矿山通风技术规范 通风系统》（AQ 2013.1—2008）的相关要求。

2 湿式作业防尘

副井井口东侧建有高位水池，有输水管道从水池直达井下各作业点，一方面对产尘点进行喷雾洒水，另一方面用塑料软管连接凿岩机，对采掘工作面实施湿式打眼。

以卸矿站为例，喷雾降尘设施位于井下卸矿坑上口，其喷雾洒水装置（1套）包括5个喷雾头，并与矿车联动启动，见图1。

3 除尘设施防尘

井下粗破碎硐室针对区域内的主要产尘点，设置了局部收尘装置——湿式除尘器1台，其风量1.5万m3/h，位于井下破碎硐室，见图2。

该除尘系统配套有自动控制系统，工人可在控制室或值班室内操作，减少了工人接触粉尘的时间，减轻了粉尘对岗位工的影响。

4 防尘现状检测结果

4.1 游离二氧化硅含量检测

游离二氧化硅含量的测定关键是代表性采样点的选择，采集采样点呼吸带高度的新鲜沉降尘。代表性采样点选择井下-330、-440 m中段采矿生产区域以及井下粗破碎硐室，游离二氧化硅含量检测结果见表3。

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从表3可以看出，井下-330、-440 m中段采矿生产区域及井下粗破碎硐室的粉尘游离SiO2含量分别为11.79%、12.32%和12.03%，粉尘性质均为矽尘。

4.2 粉尘浓度检测

粉尘浓度现场检测共设置了11个岗位，涉及25个作业点位，具体超标岗位见表4。

从表4可以看出，共有6个岗位40 h加权粉尘浓度不符合《工作场所有害因素职业接触限值第1部分：化学有害因素》（GBZ 2.1—2007）规定的职业接触限值要求，其余岗位符合职业接触限值要求。

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5 结论与建议

（1）白象山铁矿井下作业场所对粉尘的防护主要有通风防尘、湿式作业、加设密闭罩、产尘点设置收尘设施、喷雾洒水抑尘等措施，总体效果显著。

（2）-500 m卸矿站产尘范围较广，卸矿瞬间含尘冲击气流较强大，普通喷雾措施无法完全满足降尘需求，建议采用喷雾射程远、抗风能力强、雾化效果好、耗水量低等特点的高压喷雾降尘措施。

（3）-540 m破碎硐室的除尘器为湿式除尘器，由于运行时间过长，除尘器存在部分堵塞、腐蚀等情况，导致设备除尘效果降低，建议采用高效袋式除尘器。

（4）强化涉尘岗位人员的监管，提高防尘意识，做到按要求正确佩戴个人防尘用品。