D0I:10.13374/i.issnl001t03.2009.08.00B 第31卷第8期 北京科技大学学报 Vol.31 No.8 2009年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing Aug:2009 基于正交试验与回归统计方法的露天矿运输扬尘影响 因素分析 田冬梅)蒋仲安)姚建)牛伟)郑斌) 1)北京科技大学土木与环境工程学院，北京1000832)华北科技学院安全工程学院，北京101601 3)四川石油管理局川东钻探公司安全环保质量部，重庆400021 摘要露天矿运输过程中，车速、路面粉尘负荷、粉尘含水率与扬尘浓度有密切的关系·通过对它们设计正交试验和多元回 归统计分析，得到运输扬尘质量浓度的计量模型，该模型具有99%的显著性和拟合性·经回归系数显著性检验，自变量对因 变量的影响均极为显著，其显著性大小依次为：车速、粉尘含水率和路面粉尘负荷·最后采用实测值与模型计算值的计算机拟 合，对模型进行验证，结果表明，该模型具有较高的可信度 关键词露天矿：粉尘；正交试验：多元回归：计量模型 分类号TD714 Influencing factors analysis of dust mass concentration by transportation in open- pit mines based on orthogonal experiment and multiple regression statistics TIAN Dong-mei),JIA NG Zhong-an).YAO Jian2),NIU Wei),ZHENG Bin 1)School of Civil and Environmental Engineering.University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083.China 2)Safety Engineering College.North China Institute of Science and Technology.Beijing 101601.China 3)Department of Safety,Quality and Environmental protection.East Sichuan Drilling Crop..Sichuan Petroleum Bureau,Chongqing 400021.China ABSTRACI Vehicle velocity,road dust load.and dust moisture have close relationships with dust mass concentration.Based on or- thogonal experiment and multiple regression statistical analysis,a calculation model of dust mass concentration in traffic was estab- lished.with a significance of 99%and a better goodness of fit.The results of significance test of regression coefficients show that the effects of the independent variables on the dependent variable are very significant.with the order of vehicle velocity,road dust load and dust moisture.The agreement of the computed results with test data indicates that the model has high reliability. KEY WORDS open pit:dust:orthogonal experiment:multiple regression:calculation model 在露天矿生产中，粉尘不仅严重威胁着工人身 首，是露天矿最大的粉尘污染源，扬尘量占全矿总产 体健康]，还对生产环境造成污染，导致生产设备 尘量的70%~90%，距路边5m处，空气含尘量高 磨损现象加重，缩减设备设施的使用寿命，降低劳动 达750~800mgm-3,超过国家卫生标准400倍左 生产率。研究表明，工人长期吸入大量的粉尘，往往 右，从经济效益角度出发，粉尘一旦对环境、设备和 会患有尘肺病、矽肺病等职业病。露天矿运输过程 工人造成危害，必然会导致企业额外的经济损失，甚 中，重型载重汽车运行时尘土飞扬，空气中的含尘量 至会为此背负沉重的经济负担。因此，为控制粉尘 高达500~1000mgm-3,超过国家卫生标准几百 污染，近年来很多厂矿都积极采用新技术、新材料、 倍，造成严重的粉尘污染)，有关资料表明6]：在运 新工艺和新方法，对除尘设备进行更新改造，试图降 输作业中，汽车产尘强度为各露天开采作业设备之 低粉尘浓度，减轻粉尘的危害程度. 收稿日期：2008-08-18 基金项目：国家“十一五”科技支撑计划资助项目(No.2006BAK05B0-01) 作者简介：田冬梅(1979一)，女，博士研究生：蒋仲安(1963-)，男，教授，博士生导师，E-mail:a1963@263.nct
基于正交试验与回归统计方法的露天矿运输扬尘影响 因素分析 田冬梅1） 蒋仲安1） 姚 建2） 牛 伟1） 郑 斌3） 1） 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 2） 华北科技学院安全工程学院北京101601 3） 四川石油管理局川东钻探公司安全环保质量部重庆400021 摘 要 露天矿运输过程中车速、路面粉尘负荷、粉尘含水率与扬尘浓度有密切的关系．通过对它们设计正交试验和多元回 归统计分析得到运输扬尘质量浓度的计量模型该模型具有99％的显著性和拟合性．经回归系数显著性检验自变量对因 变量的影响均极为显著其显著性大小依次为：车速、粉尘含水率和路面粉尘负荷．最后采用实测值与模型计算值的计算机拟 合对模型进行验证．结果表明该模型具有较高的可信度． 关键词 露天矿；粉尘；正交试验；多元回归；计量模型 分类号 TD714 Influencing factors analysis of dust mass concentration by transportation in openpit mines based on orthogonal experiment and multiple regression statistics TIA N Dong-mei 1）JIA NG Zhong-an 1）Y A O Jian 2）NIU Wei 1）ZHENG Bin 3） 1） School of Civil and Environmental EngineeringUniversity of Science and Technology BeijingBeijing100083China 2） Safety Engineering CollegeNorth China Institute of Science and TechnologyBeijing101601China 3） Department of SafetyQuality and Environmenta-l protectionEast Sichuan Drilling Crop．Sichuan Petroleum BureauChongqing400021China ABSTRACT Vehicle velocityroad dust loadand dust moisture have close relationships with dust mass concentration．Based on orthogonal experiment and multiple regression statistical analysisa calculation model of dust mass concentration in traffic was establishedwith a significance of 99％ and a better goodness of fit．T he results of significance test of regression coefficients show that the effects of the independent variables on the dependent variable are very significantwith the order of vehicle velocityroad dust load and dust moisture．T he agreement of the computed results with test data indicates that the model has high reliability． KEY WORDS open pit；dust；orthogonal experiment；multiple regression；calculation model 收稿日期：2008-08-18 基金项目：国家“十一五”科技支撑计划资助项目（No．2006BAK05B01－01） 作者简介：田冬梅（1979－）女博士研究生；蒋仲安（1963－）男教授博士生导师E-mail：jza1963＠263．net 在露天矿生产中粉尘不仅严重威胁着工人身 体健康［1－4］还对生产环境造成污染导致生产设备 磨损现象加重缩减设备设施的使用寿命降低劳动 生产率．研究表明工人长期吸入大量的粉尘往往 会患有尘肺病、矽肺病等职业病．露天矿运输过程 中重型载重汽车运行时尘土飞扬空气中的含尘量 高达500～1000mg·m －3超过国家卫生标准几百 倍造成严重的粉尘污染［5］．有关资料表明［6］：在运 输作业中汽车产尘强度为各露天开采作业设备之 首是露天矿最大的粉尘污染源扬尘量占全矿总产 尘量的70％～90％距路边5m 处空气含尘量高 达750～800mg·m －3超过国家卫生标准400倍左 右．从经济效益角度出发粉尘一旦对环境、设备和 工人造成危害必然会导致企业额外的经济损失甚 至会为此背负沉重的经济负担．因此为控制粉尘 污染近年来很多厂矿都积极采用新技术、新材料、 新工艺和新方法对除尘设备进行更新改造试图降 低粉尘浓度减轻粉尘的危害程度． 第31卷 第8期 2009年 8月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．31No．8 Aug．2009 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2009．08．003
.958 北京科技大学学报 第31卷 露天矿生产过程中，由运输设备直接或间接产 越大，粉尘含水量越大，说明路面湿度越大，抑制扬 生的粉尘最为严重]，在作业环境中，粉尘浓度是 尘的效果就越好 随着时间、工艺特点、作业场所湿度、车速和风速等 2试验研究 相关因素变化而变化的，因此有必要对运输扬尘机 理及其影响因素进行研究，从而有的放矢，采取更加 2.1试验方法及样品采集 合理的、科学的和可行的防除尘方法，达到事倍功半 本研究在鞍山公司大孤山露天铁矿现场路面上 的效果 进行，用称重法测定试样的负荷度和含水率。对行 车速度和扬尘质量浓度进行测定，连续进行60d,每 1运输路面扬尘机理及影响因素 天不少于三次· 在露天矿山，汽车运输公路多为土质路面，土壤 (1)试验地点的选择，为了使试验结果具有代 缺少黏性，松散、干燥、易碎，缺乏保护层，且处于裸 表性、全面性和合理性，选择了一段在行车时很容易 露和自然风化状态]，无防风措施，并且铺路的材 带动尘土飞扬、有一定倾斜度和弯度、日照充足、通 料往往是就地取材，采用的碎石根本不经过严格筛 风状态良好、车辆通过强度适中的沙土路面进行相 选，强度往往达不到路面运输的要求，运输路面扬 关因素值的测定 尘机理主要是：大吨位运输车在行驶过程中，由于冲 (2)参数的测定，试验地区在试验期内温度为 击、摩擦、碾压及颠簸等引起碎石材料粉化，在路面 22~30℃，湿度为45%~65%，变化不大.每天连 表层形成积尘，在气候干燥的条件下，这些路面粉尘 续抽取工作时间，到现场取样，测定试验区扬尘质量 在汽车行驶造成的引带风速或自然风速作用下，大 浓度、行车速度、粉尘负荷度及含水率 量扬起，污染矿内外环境、 (3)样品采集. 通过分析，影响路面扬尘的因素很多，根据因素 扬尘质量浓度的测定：使用便携式粉尘快速测 的相关性，主要分析车速、粉尘负荷及粉尘含水率三 定仪（型号：0M267714)进行测量.该仪器提供的 个因素 测量范围为0~500mgm3,可以手动设定0~10， (1)车速对路面扬尘影响较大，最直观的表现 050,0~100,0~500mgm-3的范围，满足现场实 就是车辆行驶过程中带动粉尘飞扬，有研究表明， 际扬尘质量浓度的需要，提高测量结果的精确性 运输车在行进过程中，除了与地面摩擦带动大量灰 行车速度即为当前行驶的车速，根据试验需求 尘飞扬外，车体周边与空气相互摩擦也会产生的剪 进行车速调整，本文采用的单位为ms. 切气流而携带细微尘粒一起飞扬、尘化山] 路面粉尘负荷的测定：路面粉尘负荷改变是通 (2)粉尘负荷是影响路面压力损失的主要因 过质量不同的试验粉尘均匀撒在试验区域，每组试 素，路面粉尘负荷越大，路面材料的破碎程度就越 验采取连续取样方式，通过计算单位面积的粉尘质 大，当运输车途径路面破碎严重的路段时，会带动 量来计算该路面的粉尘负荷度，单位为gm2 粉化的碎石扬起大量的灰尘，从而影响周围环境 粉尘含水率的测定：先称出托盘净重m1,将所 当路面扬尘的浓度较高时，因能见度差而妨碍司机 取尘样倒入托盘，称出托盘及尘样总质量m2,再将 安全驾驶，而且悬浮在空气中的煤尘和一些金属矿 尘样送入378K的电烘箱中干燥，每次烘干时间均 尘可能会发生爆炸21].严重的还会造成司机视 为l00min,待完全冷却后称出托盘及烘干后尘样总 线受阻，甚至发生重特大交通事故，给国家和社会造 质量m3·前40min为电烘箱从常温上升到100℃ 成不可挽回的损失，根据我国环境保护标准14，未 所用时间，后60min为连续烘干达到完全烘干所用 铺装的道路应根据实际情况进行铺装、硬化或定期 的时间，从而保证送进去的尘样能够达到恒重，加大 施洒粉尘抑制剂，以保持道路积尘处于低负荷状态， 试验的准确性，得到尘样的含水率为：=(m2一 对破损的路面，应该在一个月之内修复，针对露天 m3)/(m2-m1)X100% 矿运输路面应该严格执行环境保护标准的有关 2.2单因素影响试验与分析 规定 通过限定某两个因素的值，变化另外一个因素 (3)粉尘含水率是衡量路面湿度状况的指标， 值范围，可以得到单因素对扬尘质量浓度的影响数 在粉尘作业场所中，根据不同工序的产尘特点，进行 据，对测得的数据，利用统计学方法进行数据整理， 相应程度的湿式作业是减少粉尘扩散和加速粉尘沉 用MATLAB软件曲线拟合工具对各主要影响因素 降的有效手段，粉尘含水率越小，扬尘的产生量就 进行拟合，得到扬尘质量浓度与车速V(ms1)、粉
露天矿生产过程中由运输设备直接或间接产 生的粉尘最为严重［7－9］在作业环境中粉尘浓度是 随着时间、工艺特点、作业场所湿度、车速和风速等 相关因素变化而变化的．因此有必要对运输扬尘机 理及其影响因素进行研究从而有的放矢采取更加 合理的、科学的和可行的防除尘方法达到事倍功半 的效果． 1 运输路面扬尘机理及影响因素 在露天矿山汽车运输公路多为土质路面土壤 缺少黏性松散、干燥、易碎缺乏保护层且处于裸 露和自然风化状态［10］无防风措施并且铺路的材 料往往是就地取材采用的碎石根本不经过严格筛 选强度往往达不到路面运输的要求．运输路面扬 尘机理主要是：大吨位运输车在行驶过程中由于冲 击、摩擦、碾压及颠簸等引起碎石材料粉化在路面 表层形成积尘在气候干燥的条件下这些路面粉尘 在汽车行驶造成的引带风速或自然风速作用下大 量扬起污染矿内外环境． 通过分析影响路面扬尘的因素很多根据因素 的相关性主要分析车速、粉尘负荷及粉尘含水率三 个因素． （1） 车速对路面扬尘影响较大最直观的表现 就是车辆行驶过程中带动粉尘飞扬．有研究表明 运输车在行进过程中除了与地面摩擦带动大量灰 尘飞扬外车体周边与空气相互摩擦也会产生的剪 切气流而携带细微尘粒一起飞扬、尘化［11］． （2） 粉尘负荷是影响路面压力损失的主要因 素路面粉尘负荷越大路面材料的破碎程度就越 大．当运输车途径路面破碎严重的路段时会带动 粉化的碎石扬起大量的灰尘从而影响周围环境． 当路面扬尘的浓度较高时因能见度差而妨碍司机 安全驾驶而且悬浮在空气中的煤尘和一些金属矿 尘可能会发生爆炸［12－13］．严重的还会造成司机视 线受阻甚至发生重特大交通事故给国家和社会造 成不可挽回的损失．根据我国环境保护标准［14］未 铺装的道路应根据实际情况进行铺装、硬化或定期 施洒粉尘抑制剂以保持道路积尘处于低负荷状态 对破损的路面应该在一个月之内修复．针对露天 矿运输路面应该严格执行环境保护标准的有关 规定． （3） 粉尘含水率是衡量路面湿度状况的指标． 在粉尘作业场所中根据不同工序的产尘特点进行 相应程度的湿式作业是减少粉尘扩散和加速粉尘沉 降的有效手段．粉尘含水率越小扬尘的产生量就 越大粉尘含水量越大说明路面湿度越大抑制扬 尘的效果就越好． 2 试验研究 2∙1 试验方法及样品采集 本研究在鞍山公司大孤山露天铁矿现场路面上 进行．用称重法测定试样的负荷度和含水率．对行 车速度和扬尘质量浓度进行测定连续进行60d每 天不少于三次． （1） 试验地点的选择．为了使试验结果具有代 表性、全面性和合理性选择了一段在行车时很容易 带动尘土飞扬、有一定倾斜度和弯度、日照充足、通 风状态良好、车辆通过强度适中的沙土路面进行相 关因素值的测定． （2） 参数的测定．试验地区在试验期内温度为 22～30℃湿度为45％～65％变化不大．每天连 续抽取工作时间到现场取样测定试验区扬尘质量 浓度、行车速度、粉尘负荷度及含水率． （3） 样品采集． 扬尘质量浓度的测定：使用便携式粉尘快速测 定仪（型号：OM267714）进行测量．该仪器提供的 测量范围为0～500mg·m －3可以手动设定0～10 0～500～1000～500mg·m －3的范围满足现场实 际扬尘质量浓度的需要提高测量结果的精确性． 行车速度即为当前行驶的车速根据试验需求 进行车速调整本文采用的单位为 m·s －1． 路面粉尘负荷的测定：路面粉尘负荷改变是通 过质量不同的试验粉尘均匀撒在试验区域．每组试 验采取连续取样方式．通过计算单位面积的粉尘质 量来计算该路面的粉尘负荷度单位为 g·m －2． 粉尘含水率的测定：先称出托盘净重 m1将所 取尘样倒入托盘称出托盘及尘样总质量 m2再将 尘样送入378K 的电烘箱中干燥每次烘干时间均 为100min待完全冷却后称出托盘及烘干后尘样总 质量 m3．前40min 为电烘箱从常温上升到100℃ 所用时间后60min 为连续烘干达到完全烘干所用 的时间从而保证送进去的尘样能够达到恒重加大 试验的准确性．得到尘样的含水率为：η＝（ m2－ m3）／（ m2－ m1）×100％． 2∙2 单因素影响试验与分析 通过限定某两个因素的值变化另外一个因素 值范围可以得到单因素对扬尘质量浓度的影响数 据．对测得的数据利用统计学方法进行数据整理 用 MATLAB 软件曲线拟合工具对各主要影响因素 进行拟合得到扬尘质量浓度与车速 V （m·s －1）、粉 ·958· 北 京 科 技 大 学 学 报 第31卷
第8期 田冬梅等：基于正交试验与回归统计方法的露天矿运输扬尘影响因素分析 .959 尘负荷度S(gm-2)和粉尘含水率M的变化规律. 0.02mgm-3左右；粉尘含水率为3.6%时，扬尘质 (1)车速变化对扬尘质量浓度的影响，在试验 量浓度为0.09mgm-3左右；粉尘含水率为2.4% 路段限定路面粉尘负荷50g·m2,粉尘含水率 时，扬尘质量浓度为0.24mgm3左右：粉尘含水率 1%~3%,当行车速度变化时，对得到的数据进行分 为1.8%时，扬尘质量浓度达到0.27mgm3:粉尘 析显示：当车速为3.5~5ms1时，粉尘质量浓度能 含水率为1.2%时，扬尘质量浓度为0.31mgm-3； 够保持在0.1mgm一3，路面扬尘程度很低，可以得 粉尘含水率为0.8%时，扬尘质量浓度为 到抑制，随着车速的提高，路面扬尘质量浓度逐渐 0.34mgm一3.曲线拟合的结果可以看出：扬尘质 变大，车速越大，扬尘质量浓度越高.扬尘质量浓度 量浓度与粉尘含水率呈非线性递减关系，含水率越 与车速的关系如图1所示，从图中可以看出，扬尘 大，扬尘质量浓度越低，反之，扬尘质量浓度越高，如 质量浓度与车速成无限递增关系 图3所示 0.7 0.30 0.6 0.25 0.5 0.20 0.4 0.15 0.3 0.10 01A 0.05 6 78 9 10 10 车速，V7(m·s) 含水率，M9% 图1扬尘质量浓度与车速的变化曲线 图3扬尘质量浓度与含水率的变化曲线 Fig.1 Change of dust mass concentration with vehicle velocity Fig.3 Change of dust mass concentration with moisture (2)粉尘负荷对扬尘质量浓度的影响，在试验 单因素分析结果显示，各因素对扬尘质量浓度 路段限定行车车速为6ms一1，粉尘含水率为1%~ 的影响结果基本呈非线性指数型变化， 3%,改变路面粉尘负荷，对得到的数据分析显示：当 2.3试验因素水平确定 粉尘负荷达到2g·m2时，扬尘质量浓度为 通过以上分析发现运输过程中引起的扬尘质量 0.14mgm-3:粉尘负荷为8gm2,扬尘质量浓度 浓度与路面粉尘负荷、车速和粉尘含水率等直接相 达到0.25mgm-3;粉尘负荷达到20gm2时，扬尘 关，因此本试验将这三个因素作为主要影响因子，采 质量浓度在0.36mg·m3左右；粉尘负荷为 用正交设计方法118]分析其对扬尘质量浓度的影 44gm-2,扬尘质量浓度在0.38mgm-3左右.用 响程度，以期得到质量浓度量化计算模型 MATLAB对所得数据进行曲线拟合，得到两者之间 (1)车速，参照《道路交通管理规定》并经过相 的动态轨迹呈抛物线状态，如图2所示· 关咨询后本试验取12ms作为露天矿运输车行驶 0.45 平均最高时速，4ms1作为行驶平均最低时速 (2)路面粉尘负荷.经前期路面扫尘取样测试 0.30 分析，该因素最低负荷值宜取50gm-2,最高负荷 值为300gm-2,试验用尘样不变 0.15 (3)粉尘含水率.根据数据整理结果，该试验 区粉尘含水率最高值取9%，最低值取1% 10 20 3040 根据以上分析，试验因素、水平的确定如表1 粉尘负荷，S(gm) 所示 表1试验因素水平 图2扬尘质量浓度与粉尘负荷变化曲线 Table 1 Level of experimental factors Fig-2 Change of dust mass concentration with dust load 因素 v/(ms)s/(g'm) M/% 水平 1,2 1,2 1,2 (3)粉尘含水率对扬尘质量浓度的影响，试验 数值 12,4 300,50 9.1 路段限定行车车速为6m·s,路面粉尘负荷为 50gm-2,改变粉尘含水率，测得数据，经过处理之 2.4回归模型假定 后显示：当粉尘含水率为8,8%时，扬尘质量浓度在 前期单因素影响试验结果显示运输扬尘中质量
尘负荷度 S（g·m －2）和粉尘含水率 M 的变化规律． （1） 车速变化对扬尘质量浓度的影响．在试验 路段限定路面粉尘负荷 50g·m －2粉尘含水率 1％～3％当行车速度变化时对得到的数据进行分 析显示：当车速为3∙5～5m·s －1时粉尘质量浓度能 够保持在0∙1mg·m －3路面扬尘程度很低可以得 到抑制．随着车速的提高路面扬尘质量浓度逐渐 变大车速越大扬尘质量浓度越高．扬尘质量浓度 与车速的关系如图1所示．从图中可以看出扬尘 质量浓度与车速成无限递增关系． 图1 扬尘质量浓度与车速的变化曲线 Fig．1 Change of dust mass concentration with vehicle velocity （2） 粉尘负荷对扬尘质量浓度的影响．在试验 路段限定行车车速为6m·s －1粉尘含水率为1％～ 3％改变路面粉尘负荷对得到的数据分析显示：当 粉尘 负 荷 达 到 2g·m －2 时扬 尘 质 量 浓 度 为 0∙14mg·m －3 ；粉尘负荷为8g·m －2扬尘质量浓度 达到0∙25mg·m －3 ；粉尘负荷达到20g·m －2时扬尘 质量 浓 度 在 0∙36 mg·m －3 左 右；粉 尘 负 荷 为 44g·m －2扬尘质量浓度在0∙38mg·m －3左右．用 MATLAB 对所得数据进行曲线拟合得到两者之间 的动态轨迹呈抛物线状态如图2所示． 图2 扬尘质量浓度与粉尘负荷变化曲线 Fig．2 Change of dust mass concentration with dust load （3） 粉尘含水率对扬尘质量浓度的影响．试验 路段限定行车车速为6m·s －1路面粉尘负荷为 50g·m －2改变粉尘含水率测得数据经过处理之 后显示：当粉尘含水率为8∙8％时扬尘质量浓度在 0∙02mg·m －3左右；粉尘含水率为3∙6％时扬尘质 量浓度为0∙09mg·m －3左右；粉尘含水率为2∙4％ 时扬尘质量浓度为0∙24mg·m －3左右；粉尘含水率 为1∙8％时扬尘质量浓度达到0∙27mg·m －3 ；粉尘 含水率为1∙2％时扬尘质量浓度为0∙31mg·m －3 ； 粉 尘 含 水 率 为 0∙8％ 时扬 尘 质 量 浓 度 为 0∙34mg·m －3．曲线拟合的结果可以看出：扬尘质 量浓度与粉尘含水率呈非线性递减关系含水率越 大扬尘质量浓度越低反之扬尘质量浓度越高如 图3所示． 图3 扬尘质量浓度与含水率的变化曲线 Fig．3 Change of dust mass concentration with moisture 单因素分析结果显示各因素对扬尘质量浓度 的影响结果基本呈非线性指数型变化． 2∙3 试验因素水平确定 通过以上分析发现运输过程中引起的扬尘质量 浓度与路面粉尘负荷、车速和粉尘含水率等直接相 关因此本试验将这三个因素作为主要影响因子采 用正交设计方法［15－18］分析其对扬尘质量浓度的影 响程度以期得到质量浓度量化计算模型． （1） 车速．参照《道路交通管理规定》并经过相 关咨询后本试验取12m·s －1作为露天矿运输车行驶 平均最高时速4m·s －1作为行驶平均最低时速． （2） 路面粉尘负荷．经前期路面扫尘取样测试 分析该因素最低负荷值宜取50g·m －2最高负荷 值为300g·m －2试验用尘样不变． （3） 粉尘含水率．根据数据整理结果该试验 区粉尘含水率最高值取9％最低值取1％． 根据以上分析试验因素、水平的确定如表1 所示． 表1 试验因素水平 Table1 Level of experimental factors 因素 V／（m·s －1） S／（g·m －2） M／％ 水平 12 12 12 数值 124 30050 91 2∙4 回归模型假定 前期单因素影响试验结果显示运输扬尘中质量 第8期 田冬梅等： 基于正交试验与回归统计方法的露天矿运输扬尘影响因素分析 ·959·
.960 北京科技大学学报 第31卷 浓度与车速、路面粉尘负荷和粉尘含水率多呈指数 型非线性关系，如图1~3所示.因此，本试验采用 -+123. 因素编码技术实施多元变换设计，通过一次变量变 其变换公式为C=lnC. 换和一次编码将三元非多项式曲面模型转化为三元 2.5试验因素编码 线性回归模型，假定回归模型为指数模型： 试验过程遵循随机化处理与重复试验等原则 为方便进行回归方程的显著性检验及考察试验中心 C=e 区域的拟合情况，在零点安排了四次重复试验（零水 取对数后便可得到多元线性回归模型或多项式 平试验)，共计12组试验，试验因素编码如表2 模型： 所示 表2试验因素编码及变换表 Table 2 Codes and transform table of experimental factors 马 Z1=In V s Z2=InS x2 M Z3=In M x3 Zej 12 2.4849 1 300 5.7038 9 2.1972 1 Z 1.3863 -1 50 3.9120 -1 1 0 -1 Zoj 8 2.0794 0 175 5.1648 0 5 1.6094 0 9 0.5493 125 0.8959 4 1.0986 Z2-2y 1.0986 1.7918 2.1972 注：表中编码公式为1=2二0+1，x=2二烈+1，=2二烈+1：Z0、今的计算式分别为Z,=(22十24)/2,4= Z21-Z11 Z22-Z12 ZxZ13 (24-Z)/2. 2.6回归方程的建立 3.2显著性检验 在编码空间中，利用最小二乘法对于C=十 显著性检验主要包括回归方程的显著性检验、 兰☑求回归系数为使试验指标C(=1,2, 回归系数的显著性检验和失拟检验， (1)回归方程的显著性检验，对回归方程 12)与其回归值C:间的偏差平方和S(,月)= C=0.7172+0.3352x1+0.0886x2-0.1970x\-3 户(C-C为最小矩阵式为A=B由于试验 的显著性检验是为考察整个回归方程对试验指标是 否有显著影响，本试验采用F检验法、R检验法， 表的正交性、整体设计以及因素编码，回归系数的最 各方差与自由度计算公式如下 小二乘估计为B=A-1B,即式(1)或式(2)： 回归平方和SR: B0= 空nG,m= 2 启场 SR=S1十S2十S3,fR=∑f: (1) 总离差平方和S总： Bi= j=123 =1 S总=， 2 Ci=SR+S, =1 Bo=Bo/Do=Bo/N f总=n一1； 月=B/Dj=1,2,3 (2) 残差平方和Se: 3试验结果的统计分析 Se=S总一SR,fe=f总一fR; 重复试验误差平方和Se1: 3.1正交表设计与计算 2 采用多元回归正交设计法，根据变换后的因素 Sel= ，fe1=m0-1. 和水平（表2），本试验选用L8(2)正交表，选定零水 各方差计算结果列于表4， 平试验点（见表2中Z0;取值），令m0=4,进行整体 F检验是通过方差分析出来的，通过显著性水 设计，具体实施方案如表3所示.根据式(2)、式 平检验回归方程的线性关系是否显著，一般来说， (3),回归系数的计算结果已列于表3，从而得到回 显著性水平在0.05以下，均有意义，F检验式 归方程为： C=0.7172+0.3352x1+0.0886x2-0.1970x3. Fr-.(ff)
浓度与车速、路面粉尘负荷和粉尘含水率多呈指数 型非线性关系如图1～3所示．因此本试验采用 因素编码技术实施多元变换设计通过一次变量变 换和一次编码将三元非多项式曲面模型转化为三元 线性回归模型假定回归模型为指数模型： C＝ e β0＋∑ m j＝1 βj Zj 取对数后便可得到多元线性回归模型或多项式 模型： C ＾ ＝β ＾ 0＋ ∑ 3 j＝1 β ＾ jZjj＝123 其变换公式为 C ＾ ＝ln C． 2∙5 试验因素编码 试验过程遵循随机化处理与重复试验等原则． 为方便进行回归方程的显著性检验及考察试验中心 区域的拟合情况在零点安排了四次重复试验（零水 平试验）共计12组试验试验因素编码如表 2 所示． 表2 试验因素编码及变换表 Table2 Codes and transform table of experimental factors Zj V Z1＝ln V x1 S Z2＝ln S x2 M Z3＝ln M x3 Z2j 12 2∙4849 1 300 5∙7038 1 9 2∙1972 1 Z1j 4 1∙3863 －1 50 3∙9120 －1 1 0 －1 Z0j 8 2∙0794 0 175 5∙1648 0 5 1∙6094 0 Δj 4 0∙5493 — 125 0∙8959 — 4 1∙0986 — Z2j－Z1j — 1∙0986 — — 1∙7918 — — 2∙1972 — 注：表中编码公式为 x1＝ 2（Z1－Z21） Z21－Z11 ＋1x2＝ 2（Z2－Z22） Z22－Z12 ＋1x3＝ 2（Z3－Z23） Z23－Z13 ＋1；Z0j、Δj 的计算式分别为 Z0j＝（ Z2j＋ Z1j）／2Δj＝ （Z2j－Z1j）／2． 2∙6 回归方程的建立 在编码空间中利用最小二乘法对于 C ＾ ＝β ＾ 0＋ ∑ 12 j＝1 β ＾ jZj 求回归系数为使试验指标 Ci（ i＝12… 12）与其回归值 C ＾ i 间的偏差平方和 S （β0βj ）＝ ∑ 3 j＝1 （Ci — C ＾ i） 2 为最小矩阵式为 Aβ＝B由于试验 表的正交性、整体设计以及因素编码回归系数的最 小二乘估计为 β＝ A －1B即式（1）或式（2）： B0 ＝ ∑ 12 i＝1 xi0C ＾ iD0 ＝ ∑ 12 i＝1 x 2 i0 Bj ＝ ∑ 12 i＝1 xijC ＾ iDj ＝ ∑ 12 i＝1 x 2 ijj ＝123 （1） β0＝B0／D0＝B0／N βj＝Bj／Djj＝123 （2） 3 试验结果的统计分析 3∙1 正交表设计与计算 采用多元回归正交设计法根据变换后的因素 和水平（表2）本试验选用 L8（27）正交表选定零水 平试验点（见表2中 Z0j取值）令 m0＝4进行整体 设计具体实施方案如表3所示．根据式（2）、式 （3）回归系数的计算结果已列于表3从而得到回 归方程为： C ＾ ＝0∙7172＋0∙3352x1＋0∙0886x2－0∙1970x3． 3∙2 显著性检验 显著性检验主要包括回归方程的显著性检验、 回归系数的显著性检验和失拟检验． （1） 回归方程的显著性检验．对回归方程 C ＾ ＝0∙7172＋0∙3352x1＋0∙0886x2－0∙1970x＼－3 的显著性检验是为考察整个回归方程对试验指标是 否有显著影响．本试验采用 F 检验法、R 检验法． 各方差与自由度计算公式如下． 回归平方和 SR： SR＝S1＋S2＋S3f R＝ ∑ f j； 总离差平方和 S总： S总＝ ∑ 12 i＝1 C ＾2 i－ 1 12 ∑ 12 i＝1 C ＾ i 2 ＝SR＋Se f 总＝ n－1； 残差平方和 Se： Se＝S总－SRf e＝ f 总－ f R； 重复试验误差平方和 Se1： Se1＝ ∑ 4 m0＝1 C 2 m0－ 1 4 ∑ 4 m0＝1 Cm0 2 f e1＝ m0－1． 各方差计算结果列于表4． F 检验是通过方差分析出来的通过显著性水 平检验回归方程的线性关系是否显著．一般来说 显著性水平在0∙05以下均有意义．F 检验式 FR＝ SR／f R Se／f e ～Fα（ f Rf e） ·960· 北 京 科 技 大 学 学 报 第31卷
第8期 田冬梅等：基于正交试验与回归统计方法的露天矿运输扬尘影响因素分析 .961. 表3正交试验方案及回归系数计算结果表 Table 3 Orthogonal design schemes and regression coefficient values 试验 Ci c品 xICi x2Ci x3Ci 1 2.5427 0.9332 0.8709 0.9332 0.9332 0.9332 3.8103 1.3377 1.7895 1.3377 1.3377 -1.3377 3 2.1162 0.7496 0.5619 0.7496 -0.7496 0.7496 4 3.1687 1.1533 1.3302 1.1533 -1.1533 -1.1533 5 1.2927 0.2567 0.0659 -0.2567 0.2567 0.2567 6 1.9344 0.6598 0.4353 -0.6598 0.6598 -0.6598 7 1.1060 0.1009 0,0102 -0.1009 -0.1009 0.1009 8 1.6075 0.4747 0.2253 -0.4747 -0.4747 -0.4747 9 2.0898 0.7371 0.5433 0.0 0.0 0.0 10 1 0 2.1433 0.7623 0.5812 0.0 0.0 0.0 11 0 2.1267 0.7546 0.5694 0.0 0.0 0.0 12 1 1.9875 0.6869 0.4718 0.0 0.0 0.0 求和 8.6068 7.4549 2.6817 0.7089 -1.5761 D 12 8 8 少 8.6068 2.6817 0.7089 -1.5761 号 0.7172 0.3352 0.0886 -0.1970 3.7740 0.8989 0.0628 0.3105 669.32 46.76 231.2 0.01 0.01 0.01 注：表中x0、x1、x2和x3为选择的试验水平 通过计算得到FR=236.85>Fo.01(4,7)=7.85. 表5可知，各因素对露天矿运输扬尘的质量浓度均 SR 有影响，从F值的大小次序来看，对扬尘质量浓度 复相关系数R计算公式R= NS总 的影响大小顺序，首先是车速V,其次是粉尘含水 S总一Se S总 ,计算结果得到R=0.9963,说明该模型 率M,最后是路面粉尘负荷S,车速V与粉尘含水 率M是主要的影响因素，且影响极为显著(“*”、 具有99%以上的显著性 “米*”、“米**”表示显著性从小到大，最高显著性 表4回归方程显著性检验方差分析 即为“米*米”) Table 4 Variance analysis of significance test of the regression equation F检验结果显示三个因素对露天矿运输扬尘 名称及符号 方差值 自由度 质量浓度都有非常显著的影响，因此所建立的回归 总离差平方和，S总 1.2816 11 方程也非常显著， 回归平方和，S: 1.2722 4 (③)回归方程的失拟检验，失拟检验是考察事 残差平方和，S。 0.0094 7 先假定的回归模型是否符合实际，通过对回归方程 重复试验误差平方和，S1 0.0035 3 的显著性检验，表明露天矿运输扬尘质量浓度影响 因子回归方程 (2)回归系数的显著性检验.回归系数的显著 C=0.7172+0.3995x1+0.0246x2-0.1984x\-3 性检验即为考察三个试验因素对试验指标是否确实 是显著的，但是还不能保证上述方程所表述的线性 有显著影响，采用F统计量进行检验，检验式： 关系是最优的回归模型，因此需要对上述回归方程 -袋rj=126 进行失拟检验 失拟检验式： 各影响因素F值已列于表4，为更直观地表述 回归系数的显著水平，将方差分析结果列于表5，由 Sf一Fa(f,fe) Fw salfa
表3 正交试验方案及回归系数计算结果表 Table3 Orthogonal design schemes and regression coefficient values 试验 x0 x1 x2 x3 Ci C ＾ i C ＾2 i x1C ＾ i x2C ＾ i x3C ＾ i 1 1 1 1 1 2∙5427 0∙9332 0∙8709 0∙9332 0∙9332 0∙9332 2 1 1 1 －1 3∙8103 1∙3377 1∙7895 1∙3377 1∙3377 －1∙3377 3 1 1 －1 1 2∙1162 0∙7496 0∙5619 0∙7496 －0∙7496 0∙7496 4 1 1 －1 －1 3∙1687 1∙1533 1∙3302 1∙1533 －1∙1533 －1∙1533 5 1 －1 1 1 1∙2927 0∙2567 0∙0659 －0∙2567 0∙2567 0∙2567 6 1 －1 1 －1 1∙9344 0∙6598 0∙4353 －0∙6598 0∙6598 －0∙6598 7 1 －1 －1 1 1∙1060 0∙1009 0∙0102 －0∙1009 －0∙1009 0∙1009 8 1 －1 －1 －1 1∙6075 0∙4747 0∙2253 －0∙4747 －0∙4747 －0∙4747 9 1 0 0 0 2∙0898 0∙7371 0∙5433 0∙0 0∙0 0∙0 10 1 0 0 0 2∙1433 0∙7623 0∙5812 0∙0 0∙0 0∙0 11 1 0 0 0 2∙1267 0∙7546 0∙5694 0∙0 0∙0 0∙0 12 1 0 0 0 1∙9875 0∙6869 0∙4718 0∙0 0∙0 0∙0 求和 — — — — — 8∙6068 7∙4549 2∙6817 0∙7089 －1∙5761 Dj 12 8 8 8 — — — — — — Bj 8∙6068 2∙6817 0∙7089 －1∙5761 — — — — — — βj 0∙7172 0∙3352 0∙0886 －0∙1970 — — — — — — Si 3∙7740 0∙8989 0∙0628 0∙3105 — — — — — — Fi — 669∙32 46∙76 231∙2 — — — — — — αi — 0∙01 0∙01 0∙01 — — — — — — 注：表中 x0、x1、x2 和 x3 为选择的试验水平． 通过计算得到 FR＝236∙85＞F0∙01（47）＝7∙85． 复 相 关 系 数 R 计 算 公 式 R ＝ SR S总 ＝ S总－Se S总 计算结果得到 R＝0∙9963说明该模型 具有99％以上的显著性． 表4 回归方程显著性检验方差分析 Table4 Variance analysis of significance test of the regression equation 名称及符号 方差值 自由度 总离差平方和S总 1∙2816 11 回归平方和SR 1∙2722 4 残差平方和Se 0∙0094 7 重复试验误差平方和Se1 0∙0035 3 （2） 回归系数的显著性检验．回归系数的显著 性检验即为考察三个试验因素对试验指标是否确实 有显著影响采用 F 统计量进行检验检验式： Fj＝ Sj／f j Se／f e ＝ MSi MSe ～Fα（ f jf e）j＝12…k． 各影响因素 Fj 值已列于表4为更直观地表述 回归系数的显著水平将方差分析结果列于表5．由 表5可知各因素对露天矿运输扬尘的质量浓度均 有影响．从 Fj 值的大小次序来看对扬尘质量浓度 的影响大小顺序首先是车速 V 其次是粉尘含水 率 M最后是路面粉尘负荷 S．车速 V 与粉尘含水 率 M 是主要的影响因素且影响极为显著（“∗”、 “∗∗”、“∗∗∗”表示显著性从小到大最高显著性 即为“∗∗∗”）． F 检验结果显示三个因素对露天矿运输扬尘 质量浓度都有非常显著的影响因此所建立的回归 方程也非常显著． （3） 回归方程的失拟检验．失拟检验是考察事 先假定的回归模型是否符合实际．通过对回归方程 的显著性检验表明露天矿运输扬尘质量浓度影响 因子回归方程 C ＾ ＝0∙7172＋0∙3995x1＋0∙0246x2－0∙1984x＼－3 是显著的但是还不能保证上述方程所表述的线性 关系是最优的回归模型因此需要对上述回归方程 进行失拟检验． 失拟检验式： Flf＝ Slf／flf Se1／f e1 ～Fα（ flff e1） 第8期 田冬梅等： 基于正交试验与回归统计方法的露天矿运输扬尘影响因素分析 ·961·
.962 北京科技大学学报 第31卷 表5回归系数显著性检验方差分析表 Table 5 Variance analysis of significance test of the regression coefficients 方差来源 偏差平方和，S 自由度，万 均方差，MS 方差值，F 9 显著性 51=0.8989 1 0.8989 669.32 0.01 等餐0 s S2=0.0628 1 0.0628 46.76 0.01 M S3=0.3105 1 0.3105 231.20 0.01 回归 SR=1.2722 4 0.31805 107.16 0.01 残差 S.=0.0094 7 0.001343 236.82 0.01 总和 S总=1.2816 n-1=11 注：F0.01(1,7)=12.25,f0.01(4,7)=7.85. 式中，Sr称为失拟平方和，计算式为： 自由度fr=fe一fel· Sw= 空(G-=s-s, 依据上式，回归方程的失拟性检验结果见表6. 表6回归方程的失拟性检验结果 Table 6 Lossfaulty test results of the regression equation 试验项目 方差来源 偏差平方和S, 自由度方 Fo.1(4,3) 失拟性 露天矿运输 f(失拟) Sr=0.0059 扬尘影响因 1.26 5.34 1.26<5.34,不失拟 el(重复试验误差) S.1=0.0035 3 素正交试验 失拟检验结果表明，失拟不显著，回归模型与实 3.0 际情况拟合的很好 25 ▲实测浓度 (4)回归方程的转化，回归方程 ·计算浓度 2.0 C=0.7172+0.3352x1+0.0886x2-0.1970x\-3 1.5 经F检验、R检验以及方程失拟性检验表明，该回 1.0 归方程具有99%以上的显著性（表4），且方程不失 拟，各回归系数是可信的、有效的.在此基础上，利 0.5 用因素编码公式 6789101112 烈+ 月份 图4计算质量浓度与实测质量浓度的对比图 代入C=lnC,Z=lnV,Z2=lnS,Z3=lnM,则得到 Fig.4 Comparison between computed and test data of mass concen- 运输扬尘质量浓度量化计算模型： tration C=1.44X10-0.5v0.6178s0.1035M-0.1836 (5)扬尘质量浓度计算模型的验证，通过上述 粉尘含水率与运输扬尘质量浓度有密切的关系，单 正交试验的结果分析，得出了运输扬尘质量浓度计 因素分析结果显示各影响因素与扬尘质量浓度呈非 算模型，为了使该质量浓度计算模型得到更广泛的 线性变化趋势 (2)通过设计L8(2)正交试验并采用因素编码 应用，结合实测数据和公式计算数据，用曲线拟合工 具，对扬尘质量浓度的实测数据和计算数据进行对 技术实施变量变换，得到运输扬尘质量浓度与影响 比，如图4所示，模型的均方差o为0.01~0.02. 因素之间的回归方程，并最终得到运输扬尘质量浓 从图中可以看出，应用公式计算出的值和实际 度的计量模型，经回归方程的显著性检验与失拟性 测值基本吻合，说明该公式具有可信度，是科学和合 检验，表明该回归方程具有达到99%的显著性，且 理的，可以进行推广使用 不失拟 (3)经回归系数显著性检验可得出，运输车车 4结论 速、路面粉尘负荷及粉尘含水率三个因素对运输过 (1)露天矿运输过程中车速、路面粉尘负荷度、 程中产生的扬尘质量浓度有显著影响，其中车速的
表5 回归系数显著性检验方差分析表 Table5 Variance analysis of significance test of the regression coefficients 方差来源 偏差平方和Sj 自由度f j 均方差MSj 方差值Fj αj 显著性 V S1＝0∙8989 1 0∙8989 669∙32 0∙01 ∗∗∗ S S2＝0∙0628 1 0∙0628 46∙76 0∙01 ∗∗∗ M S3＝0∙3105 1 0∙3105 231∙20 0∙01 ∗∗∗ 回归 SR＝1∙2722 4 0∙31805 107∙16 0∙01 ∗∗∗ 残差 Se＝0∙0094 7 0∙001343 236∙82 0∙01 ∗∗∗ 总和 S总＝1∙2816 n－1＝11 — — — — 注：F0∙01（17）＝12∙25F0∙01（47）＝7∙85． 式中Slf称为失拟平方和计算式为： Slf＝ ∑ n i＝1 （Ci－C ＾ i） 2＝Se－Se1 自由度 flf＝ f e－ f e1． 依据上式回归方程的失拟性检验结果见表6． 表6 回归方程的失拟性检验结果 Table6 Loss-faulty test results of the regression equation 试验项目 方差来源 偏差平方和 Sj 自由度 f j Flf F0∙1（43） 失拟性 露天矿运输 扬尘影响因 素正交试验 lf（失拟） e1（重复试验误差） Slf＝0∙0059 Se1＝0∙0035 4 3 1∙26 5∙34 1∙26＜5∙34不失拟 失拟检验结果表明失拟不显著回归模型与实 际情况拟合的很好． （4） 回归方程的转化．回归方程 C ＾ ＝0∙7172＋0∙3352x1＋0∙0886x2－0∙1970x＼－3 经 F 检验、R 检验以及方程失拟性检验表明该回 归方程具有99％以上的显著性（表4）且方程不失 拟各回归系数是可信的、有效的．在此基础上利 用因素编码公式 xj＝ 2（Zj－Z2j） Z2j－Z1j ＋1 代入 C ＾ ＝ln CZ1＝ln V Z2＝ln SZ3＝ln M则得到 运输扬尘质量浓度量化计算模型： C＝1∙44×10－0∙5V 0∙6178S 0∙1035M －0∙1836． （5） 扬尘质量浓度计算模型的验证．通过上述 正交试验的结果分析得出了运输扬尘质量浓度计 算模型为了使该质量浓度计算模型得到更广泛的 应用结合实测数据和公式计算数据用曲线拟合工 具对扬尘质量浓度的实测数据和计算数据进行对 比如图4所示模型的均方差 σ为0∙01～0∙02． 从图中可以看出应用公式计算出的值和实际 测值基本吻合说明该公式具有可信度是科学和合 理的可以进行推广使用． 4 结论 （1） 露天矿运输过程中车速、路面粉尘负荷度、 图4 计算质量浓度与实测质量浓度的对比图 Fig．4 Comparison between computed and test data of mass concentration 粉尘含水率与运输扬尘质量浓度有密切的关系．单 因素分析结果显示各影响因素与扬尘质量浓度呈非 线性变化趋势． （2） 通过设计 L8（27）正交试验并采用因素编码 技术实施变量变换得到运输扬尘质量浓度与影响 因素之间的回归方程并最终得到运输扬尘质量浓 度的计量模型经回归方程的显著性检验与失拟性 检验表明该回归方程具有达到99％的显著性且 不失拟． （3） 经回归系数显著性检验可得出运输车车 速、路面粉尘负荷及粉尘含水率三个因素对运输过 程中产生的扬尘质量浓度有显著影响其中车速的 ·962· 北 京 科 技 大 学 学 报 第31卷
第8期 田冬梅等：基于正交试验与回归统计方法的露天矿运输扬尘影响因素分析 .963. 影响最大，其次为粉尘含水率和路面粉尘负荷 Labor Personnel Press,1985:354 (4)为了使该质量浓度计算模型得到更广泛的 (刘景尧-厂矿有害物质分析.北京：劳动人事出版社，1985：354) [10]Tan Z Y.Liu W J.Zhao X G.et al.Selection of ecotype dust 应用，将实测数据与扬尘质量浓度计算模型的数值 suppressive factors for simple roadway in open pits.J Univ Sci 对比分析，结果表明，模型具有较高准确程度，可推 Technol Beijing.2005.27(6):649 广应用 (谭卓英，刘文静，赵星光，等露天矿运输道路生态型抑尘因 子的选择.北京科技大学学报，2005,27(6)：649) 参考文献 [11]Zhang CZ.Liu L Z.LiT,et al.Secondary fugitive dust mech- [1]Liu Z Q.Liang X M.Engineering Integrative Evaluation for anism and influence factors of vehicle.J Chang'an Univ Nat Dust in Industry Corporation Control.Beijing:Metallurgical SeiEd,2003,23(2):88 Industry Press.2002:41 (张承中，刘立忠，李涛，等.机动车二次扬尘机理及影响因 (刘振奇，梁学邈，工业企业粉尘控制工程综合评价.北京：冶 素.长安大学学报：自然科学版，2003,23(2)：88) 金工业出版社，2002：41) [12]Subrato S.Banerjee S P.Characterization of haul road dust in an [2]Hnizdo E.Murray J.Klempman S.Lung cancer in relation to ex- Indian opencast iron ore mine.Atmos Environ,1997,31(17): posure to silica dusk silicosis and uranium production in South 2809 African gold mine.Occup Health Ind Med.1997.36(6):280 [13]Cashdollar K L.Overview of dust explosibility characteristics.J [3]King A M.Health dust monitoring at Derlwyn opencast coal sit. Loss Prev Process Ind.2000(13):183 J Aerasol Sci.1997.28(2):336 [14]National Environmental Protection Agency.HJ/T91-2002 [4]Fulekar M H.Occupational exposure to dust in quartz manufactur- China Environmental Protection Standards.Beijing:China ing Indus.Ann Occup Hyg.1999.43(4):269 Environmental Science Press,2002 [5]Wu C.Dust suppression performance of chlorides after adding (国家环境保护总局.田/T91一2002中华人民共和国环境保 CaO and MgO.J Central South Univ Technol,1996(5):17 护行业标准，北京：中国环境科学出版社，2002) (吴超.卤化物添加Ca0和Mg0的抑尘性能研究.中南工业大 [15]Ren LQ.Experimentation Optimization Design and Analysis. 学学报，1996(5)：17) Beijing:Higher Education Press.2003,241 [6]Zhang P,LiS C.SuJS.Prevention and cure measures of vehicle (任露泉试验优化设计与分析·北京：高等教有出版社， transportation road dust in open pit mines.Opencast Coal Min 2003.241) Technol,.2000(3):44 [16]Li YY,Hu C R.Experimental Design and Data Processing- (张平，李绍臣，苏金生·露天矿山汽车运输路面扬尘的防治方 Beijing:Chemical Industry Press,2005:122 法，露天采煤技术，2000(3)：44) (李云雁，胡传荣.实验设计与数据处理，北京：化学工业出版 [7]Jin L Z,Zhu J M.Ren Z G.et al.Research on an antifreezing 社，2005：122) dust-restrained agents used to the road in open pit mines.J Univ [17]Wu L P.Gu J X.Experimental study on PM1o concentration Sci Technol Beijing.2004.26(1):4 calculative model of secondary fugitive dust on city road.Eni- (金龙哲，朱吉茂，任志刚，等.露天矿公路防冻抑尘剂的研究 ron Sci Technol.2008.31(2):69 北京科技大学学报，2004,26(1)：4) (吴丽萍，古金霞，城市道路二次扬尘中PM10浓度量化模型 [8]Tan Z Y,Zhao X G.Liu W J.et al.Road dust formation and 实验研究.环境科学与技术，2008,31(2)：69) suppression in an open pit.J Univ Sci Technol Beijing.2005. [18]Liu L Z.Zhang C Z.Li Y T.A study on factors of PMio pollu- 27(4):403 tion during road sweeping.Northwest Univ Nat Sci.2005. (谭卓英，赵星光，刘文静，等，露天矿公路扬尘机理及抑尘，北 35(3):363 京科技大学学报，2005,27(4)：403) (刘立忠，张承忠，李治婷.道路人工清扫扬尘PMD污染影响 [9]Liu JR.Analysis of Bad Matters in Factory and Mine.Beijing: 因素研究.西北大学学报：自然科学版，2005,35(3)：363)
影响最大其次为粉尘含水率和路面粉尘负荷． （4） 为了使该质量浓度计算模型得到更广泛的 应用将实测数据与扬尘质量浓度计算模型的数值 对比分析．结果表明模型具有较高准确程度可推 广应用． 参 考 文 献 ［1］ Liu Z QLiang X M．Engineering Integrative Ev aluation for Dust in Industry ＆ Corporation Control．Beijing：Metallurgical Industry Press2002：41 （刘振奇梁学邈．工业企业粉尘控制工程综合评价．北京：冶 金工业出版社2002：41） ［2］ Hnizdo EMurray JKlempman S．Lung cancer in relation to exposure to silica dusk silicosis and uranium production in South African gold mine．Occup Health Ind Med199736（6）：280 ［3］ King A M．Health dust monitoring at Derlwyn opencast coal sit． J Aerosol Sci199728（2）：336 ［4］ Fulekar M H．Occupational exposure to dust in quartz manufacturing Indus．A nn Occup Hyg199943（4）：269 ［5］ Wu C．Dust suppression performance of chlorides after adding CaO and MgO．J Central South Univ Technol1996（5）：17 （吴超．卤化物添加 CaO 和 MgO 的抑尘性能研究．中南工业大 学学报1996（5）：17） ［6］ Zhang PLi S CSu J S．Prevention and cure measures of vehicle transportation road dust in open pit mines．Opencast Coal Min Technol2000（3）：44 （张平李绍臣苏金生．露天矿山汽车运输路面扬尘的防治方 法．露天采煤技术2000（3）：44） ［7］ Jin L ZZhu J MRen Z Get al．Research on an antifreezing dust-restrained agents used to the road in open-pit mines．J Univ Sci Technol Beijing200426（1）：4 （金龙哲朱吉茂任志刚等．露天矿公路防冻抑尘剂的研究． 北京科技大学学报200426（1）：4） ［8］ Tan Z YZhao X GLiu W Jet al．Road dust formation and suppression in an open pit．J Univ Sci Technol Beijing2005 27（4）：403 （谭卓英赵星光刘文静等．露天矿公路扬尘机理及抑尘．北 京科技大学学报200527（4）：403） ［9］ Liu J R．A nalysis of Bad Matters in Factory and Mine．Beijing： Labor Personnel Press1985：354 （刘景尧．厂矿有害物质分析．北京：劳动人事出版社1985：354） ［10］ Tan Z YLiu W JZhao X Get al．Selection of ecotype dust suppressive factors for simple roadway in open pits．J Univ Sci Technol Beijing200527（6）：649 （谭卓英刘文静赵星光等．露天矿运输道路生态型抑尘因 子的选择．北京科技大学学报200527（6）：649） ［11］ Zhang C ZLiu L ZLi Tet al．Secondary fugitive dust mechanism and influence factors of vehicle．J Chang’an Univ Nat Sci Ed200323（2）：88 （张承中刘立忠李涛等．机动车二次扬尘机理及影响因 素．长安大学学报：自然科学版200323（2）：88） ［12］ Subrato SBanerjee S P．Characterization of haul road dust in an Indian opencast iron ore mine．Atmos Environ19973l（17）： 2809 ［13］ Cashdollar K L．Overview of dust explosibility characteristics．J Loss Prev Process Ind2000（13）：183 ［14］ National Environmental Protection Agency． HJ／T91－2002 China Environmental Protection Standards．Beijing：China Environmental Science Press2002 （国家环境保护总局．HJ／T91－2002中华人民共和国环境保 护行业标准．北京：中国环境科学出版社2002） ［15］ Ren L Q．Experimentation Optimiz ation Design and A nalysis． Beijing：Higher Education Press2003：241 （任露泉．试验优化设计 与 分 析．北 京：高 等 教 育 出 版 社 2003：241） ［16］ Li Y YHu C R．Experimental Design and Data Processing． Beijing：Chemical Industry Press2005：122 （李云雁胡传荣．实验设计与数据处理．北京：化学工业出版 社2005：122） ［17］ Wu L PGu J X．Experimental study on PM10 concentration calculative model of secondary fugitive dust on city road．Environ Sci Technol200831（2）：69 （吴丽萍古金霞．城市道路二次扬尘中 PM10浓度量化模型 实验研究．环境科学与技术200831（2）：69） ［18］ Liu L ZZhang C ZLi Y T．A study on factors of PM10pollution during road sweeping．J Northwest Univ Nat Sci2005 35（3）：363 （刘立忠张承忠李冶婷．道路人工清扫扬尘 PM10污染影响 因素研究．西北大学学报：自然科学版200535（3）：363） 第8期 田冬梅等： 基于正交试验与回归统计方法的露天矿运输扬尘影响因素分析 ·963·