D0L:10.13374/.issn1001-053x.2012.11.004 第34卷第11期 北京科技大学学报 Vol.34 No.11 2012年11月 Journal of University of Science and Technology Beijing Now.2012 露天矿山运输路面复合抑尘剂的研究 谢振华☒李晓超 北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083 ☒通信作者，E-mail:xiezhenh@sohu.com 摘要针对露天矿山运输路面的扬尘问题，对复合抑尘剂进行了研究及现场应用.通过理论分析和实验，研制出两种性能 优良的复合抑尘剂，并对这两种抑尘剂进行了性能测试和对比分析.采用FLUENT软件，对露天矿山运输路面的粉尘运移规 律进行了数值模拟，确定了最佳粉尘监测点.现场实验表明，本文研制的复合抑尘剂能使粉尘质量浓度控制在4mgm3以下， 有效抑尘时间为6h. 关键词露天开采；矿山运输：除尘：计算机模拟 分类号TD714 Research on complex dust suppressants for transport roadways in open mines XIE Zhen--hua☒，LI Xiao-chao School of Civil and Environmental Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:xiezhenh@sohu.com ABSTRACT Aimed at dust raising on transport roadways in open mines,the complex suppressant was researched and applied in practice.Two excellent complex suppressants were developed through theoretical analysis and experiments,and a comparison was made between their performances.The moving rules of dust on transport roadways in open mines were simulated by using FLUENT software, and the most appropriate area was determined for dust monitoring.Practical applications show that by using the complex suppressant the mass concentration of dust is below 4 mg'm,and the effective time of dust suppression is 6 h. KEY WORDS open pit mining:mine transportation:dust abatement:computer simulation 目前，我国金属、非金属矿山大部分采用露天开展趋势.抑尘剂的种类包括黏结性渣油乳化剂、吸 采方式.在露天开采过程中，由于大型剥离、采矿、 湿性无机盐抑尘剂、有机化学抑尘剂、超强吸水剂以 装卸和运输设备的使用，产生了大量的粉尘.特别 及复合抑尘剂等回 是以公路运输为主的矿山，大型运输车辆加剧了路 黏结性渣油乳化剂具有良好的湿润性及黏结 面的粉尘污染，损害工人的身体健康，破坏矿区环 性，使用方便，但抑尘效果难以保证0.吸湿性无机 境，影响运输车辆的安全运行.据实测资料表明口， 盐抑尘剂主要包括CaC12和MgCL,等卤化物，材料来 运输设备的产尘量占矿山产尘总量的29.45%，仅 源广泛，效果较好，但抑尘剂对汽车轮胎以及金属零 次于装载设备的产尘量52.92%.电铲的产尘强度 部件有一定的腐蚀性.有机化学抑尘剂增强了纯水 为400~2000mg·s,运行汽车产尘强度为620~ 的抑尘效果，经济实用，但容易对环境造成二次污 3650mgs-1. 染囚.超强吸水剂具有较高的吸水率、黏结性好，抑 露天矿山运输路面粉尘防治的传统方法为用洒 尘时间较长，但吸水剂容易受到温度等因素的影 水车洒水.这种方法比较简单，但用水量大、抑尘时 响，需要根据不同的现场条件进行配制.复合抑尘 间短以及路面粉化严重，因此不是高效经济的抑尘 剂吸取了上述抑尘剂的优点m,抑尘效果优越，适 方法回.采用抑尘剂是露天矿山运输路面防尘的发 用范围广泛，成为运输路面抑尘剂发展的趋势.但 收稿日期：201202-14 基金项目：“十一五”国家科技支撑计划重点资助项目(2006BAK05B02)第 34 卷 第 11 期 2012 年 11 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 34 No． 11 Nov． 2012 露天矿山运输路面复合抑尘剂的研究 谢振华 李晓超 北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083 通信作者，E-mail: xiezhenh@ sohu． com 摘 要 针对露天矿山运输路面的扬尘问题，对复合抑尘剂进行了研究及现场应用． 通过理论分析和实验，研制出两种性能 优良的复合抑尘剂，并对这两种抑尘剂进行了性能测试和对比分析． 采用 FLUENT 软件，对露天矿山运输路面的粉尘运移规 律进行了数值模拟，确定了最佳粉尘监测点． 现场实验表明，本文研制的复合抑尘剂能使粉尘质量浓度控制在 4 mg·m － 3 以下， 有效抑尘时间为 6 h． 关键词 露天开采; 矿山运输; 除尘; 计算机模拟 分类号 TD714 Research on complex dust suppressants for transport roadways in open mines XIE Zhen-hua ，LI Xiao-chao School of Civil and Environmental Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China Corresponding author，E-mail: xiezhenh@ sohu． com ABSTRACT Aimed at dust raising on transport roadways in open mines，the complex suppressant was researched and applied in practice． Two excellent complex suppressants were developed through theoretical analysis and experiments，and a comparison was made between their performances． The moving rules of dust on transport roadways in open mines were simulated by using FLUENT software， and the most appropriate area was determined for dust monitoring． Practical applications show that by using the complex suppressant the mass concentration of dust is below 4 mg·m － 3 ，and the effective time of dust suppression is 6 h． KEY WORDS open pit mining; mine transportation; dust abatement; computer simulation 收稿日期: 2012--02--14 基金项目: “十一五”国家科技支撑计划重点资助项目( 2006BAK05B02) 目前，我国金属、非金属矿山大部分采用露天开 采方式． 在露天开采过程中，由于大型剥离、采矿、 装卸和运输设备的使用，产生了大量的粉尘． 特别 是以公路运输为主的矿山，大型运输车辆加剧了路 面的粉尘污染，损害工人的身体健康，破坏矿区环 境，影响运输车辆的安全运行． 据实测资料表明［1］， 运输设备的产尘量占矿山产尘总量的 29. 45% ，仅 次于装载设备的产尘量 52. 92% ． 电铲的产尘强度 为 400 ～ 2 000 mg·s － 1 ，运行汽车产尘强度为 620 ～ 3 650 mg·s － 1 ． 露天矿山运输路面粉尘防治的传统方法为用洒 水车洒水． 这种方法比较简单，但用水量大、抑尘时 间短以及路面粉化严重，因此不是高效经济的抑尘 方法［2］． 采用抑尘剂是露天矿山运输路面防尘的发 展趋势． 抑尘剂的种类包括黏结性渣油乳化剂、吸 湿性无机盐抑尘剂、有机化学抑尘剂、超强吸水剂以 及复合抑尘剂等［3］． 黏结性渣油乳化剂具有良好的湿润性及黏结 性，使用方便，但抑尘效果难以保证［4］． 吸湿性无机 盐抑尘剂主要包括 CaC12和 MgCl2等卤化物，材料来 源广泛，效果较好，但抑尘剂对汽车轮胎以及金属零 部件有一定的腐蚀性． 有机化学抑尘剂增强了纯水 的抑尘效果，经济实用，但容易对环境造成二次污 染［5］． 超强吸水剂具有较高的吸水率、黏结性好，抑 尘时间较长［6］，但吸水剂容易受到温度等因素的影 响，需要根据不同的现场条件进行配制． 复合抑尘 剂吸取了上述抑尘剂的优点［7］，抑尘效果优越，适 用范围广泛，成为运输路面抑尘剂发展的趋势． 但 DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2012.11.004