Vol.29 Suppl 2 杜翠凤等：YCH抑尘剂抑制露天矿路面扬尘的实验研究 47。 可以看出： 定为5.5m·s.据现场长期观察，喷洒抑尘剂路 (1)在测试期间内，1测点瞬时扬尘浓度均在 面，扬尘宽度稍大于轮胎宽度，轮胎宽度小于0.4 3.0~49mgm-3之间，而2测点瞬时扬尘浓度均 m,扬尘宽度取1m,扬尘高度为1.0m.箱形体积为 在13.8~385mgm3之间，后者数值超过前者的 5.5m3.而未喷洒抑尘剂路段的路面，扬尘宽度大 3~7倍.这说明，用YCH抑尘剂处理过的路面扬 于轮胎间距宽度，约为5.0m,扬尘高度可达25m, 尘浓度远远小于未喷洒抑尘剂的路面的扬尘浓度. 箱形体积为68.8m3,则汽车行驶时的产尘强度可按 (2)在喷洒抑尘剂的路面上，行驶汽车尾部的 下式计算： 瞬时粉尘浓度随着时间的延长缓慢增大，第10天下 O=CX V(mg's) (1) 午的瞬时粉尘浓度达到4.9mg·m3,距离10 式中，C为瞬时扬尘浓度，mgm3;V为汽车行驶 mgm一3的国家岗位卫生标准还较远，这表明该抑 后扬尘所在的箱形体积，m3. 尘剂有效抑尘时间至少为10d. 对于喷洒抑尘剂的路段，路面扬尘浓度平均为 (3)在整个测定时间内，上午测得的路面扬尘 4.0mgm3,产尘强度21为22mgs1 浓度值始终低于下午的数值.这是因为，在上午 而未喷洒抑尘剂路段，扬尘平均浓度为20.3 9:30以前，由于吸湿剂的夜间吸湿作用，路面保持 mgm3,产尘强度Q2为1396.6mg“s1. 湿润，呈现出深褐色，汽车过后几乎看不到扬尘.而 则降尘效率可表示为： 在上午9：30~下午6：00这段期间.尤其是到了下 =2_01=98.4% (2) 午3：00，由于温度升高、相对湿度下降，路面水分蒸 O2 发变得异常强烈，致使路面粉尘失去水分，呈现出灰 4.2抑尘剂节水效果分析 色.此时，路面变得板结，路面粉尘凝并成粗颗粒， 我国是世界上水资源异常匮乏的国家之一，尤 汽车尾部可以隐约看到路面扬尘.到下午6：00时， 其是北方矿山，水资源更为紧缺，因此节水是每个矿 温度下降，相对湿度增大，抑尘剂开始吸收空气的水 山非常重视的问题. 分，路面又逐渐变得湿润，抑尘效果也逐步提高.这 以实验矿山为例，该矿每天洒水4次，如果每次 说明，该抑尘剂的抑尘效果在一天内是变化的.但 洒水量按1.5kg°m2计算，在全矿10km长、25m 即使是下午，也可以基本实现“无尘”作业. 宽的路面洒水降尘，则每天用水量为1500t全年按 300d计算，则需要45×10°t水. 4 实验结果评价 喷洒抑尘剂抑尘时，10d洒一次，喷洒量按1.5 41路面抑尘剂降尘效率分析 kg“m2计算，每次需要水量300t(375X80%,全年 实验路段的车流量为150辆h-1,车速在20 需水量9000t,节水率达到98%，节水效果明显.这 kmh(5.5ms)左右. 对缓解我国北方矿山普遍缺水的问题具有重要意 上述瞬时粉尘浓度测定时，出于测试人员安全 义 及测试方便考虑，选择车流密度相对较小的时候，因 4.3抑尘剂经济成本分析 此测得的粉尘浓度可以看成单车通过某点产生的瞬 (1)洒水年费用 时粉尘量. 洒水降尘费用由水车运行费、水费及电费、设备 在喷洒抑尘剂路面上，行驶车辆尾部的瞬时扬 折旧费等构成.根据该矿提供的资料，全年用于路 尘浓度为3.0~4.9mg°m-3,平均值为4mgm3, 面洒水的费用（包括油料消耗、人员工资、设备维修阁 而未喷洒抑尘剂的路面瞬间扬尘浓度为13.8~ 为159.99万元.电费为40.77万元，洒水车折旧费 385mgm3,平均值为203mg°m3.下面根据测 为10万元，全年洒水降尘总费用为210.76万元. 得的扬尘浓度来计算汽车产尘强度，进而计算降尘 (2)喷洒抑尘剂的年费用 效率. ①喷洒抑尘剂的喷洒费用.根据矿方提供的 在计算产尘强度前，先做如下假设： 资料.该矿每天洒水4次，则每个月要洒120次.喷 汽车扬起的粉尘量假定为一个箱形空间，该空 洒抑尘剂时，按每10d喷洒一次计算，每月喷洒3 间长度为单位时间内汽车行驶的距离，宽度及高度 次.喷洒抑尘剂的次数相当于洒水次数的1/40，该 为行驶过后路面扬尘宽度和高度.并假定1min内 值与洒水全年所用费用相乘，即可表示抑尘剂防尘 该空间中的粉尘浓度均匀一致 方法所需的喷洒费用5.27万元. 实验矿山所用车型基本是77t运矿车，车速假 ②配制抑尘剂的材料费和设备费.正常时期，可以看出 : ( 1) 在测试期间内, 1 #测点瞬时扬尘浓度均在 3.0 ～ 4.9 mg·m -3之间, 而 2 #测点瞬时扬尘浓度均 在 13.8 ～ 38.5 mg·m -3之间, 后者数值超过前者的 3 ～ 7 倍 .这说明, 用 YCH 抑尘剂处理过的路面扬 尘浓度远远小于未喷洒抑尘剂的路面的扬尘浓度 . (2) 在喷洒抑尘剂的路面上, 行驶汽车尾部的 瞬时粉尘浓度随着时间的延长缓慢增大, 第 10 天下 午的瞬 时粉尘浓度达 到 4.9 mg ·m -3 , 距离 10 mg·m -3的国家岗位卫生标准还较远, 这表明该抑 尘剂有效抑尘时间至少为 10 d . (3) 在整个测定时间内, 上午测得的路面扬尘 浓度值始终低于下午的数值.这是因为, 在上午 9 :30 以前, 由于吸湿剂的夜间吸湿作用, 路面保持 湿润, 呈现出深褐色, 汽车过后几乎看不到扬尘 .而 在上午 9 :30 ～ 下午 6 :00 这段期间, 尤其是到了下 午 3 :00, 由于温度升高 、相对湿度下降, 路面水分蒸 发变得异常强烈, 致使路面粉尘失去水分, 呈现出灰 色.此时, 路面变得板结, 路面粉尘凝并成粗颗粒, 汽车尾部可以隐约看到路面扬尘 .到下午 6 :00 时, 温度下降, 相对湿度增大, 抑尘剂开始吸收空气的水 分, 路面又逐渐变得湿润, 抑尘效果也逐步提高 .这 说明, 该抑尘剂的抑尘效果在一天内是变化的.但 即使是下午, 也可以基本实现“无尘”作业. 4 实验结果评价 4.1 路面抑尘剂降尘效率分析 实验路段的车流量为 150 辆·h -1 , 车速在 20 km·h -1 ( 5.5 m·s -1 ) 左右 . 上述瞬时粉尘浓度测定时, 出于测试人员安全 及测试方便考虑, 选择车流密度相对较小的时候, 因 此测得的粉尘浓度可以看成单车通过某点产生的瞬 时粉尘量 . 在喷洒抑尘剂路面上, 行驶车辆尾部的瞬时扬 尘浓度为 3.0 ～ 4.9 mg·m -3 , 平均值为 4 mg·m -3 , 而未喷洒抑尘剂的路面瞬间扬尘浓度为 13.8 ～ 38.5 mg·m -3 , 平均值为20.3 mg·m -3 .下面根据测 得的扬尘浓度来计算汽车产尘强度, 进而计算降尘 效率 . 在计算产尘强度前, 先做如下假设 : 汽车扬起的粉尘量假定为一个箱形空间, 该空 间长度为单位时间内汽车行驶的距离, 宽度及高度 为行驶过后路面扬尘宽度和高度.并假定 1 min 内 该空间中的粉尘浓度均匀一致 . 实验矿山所用车型基本是 77 t 运矿车, 车速假 定为 5.5 m·s -1 .据现场长期观察, 喷洒抑尘剂路 面,扬尘宽度稍大于轮胎宽度, 轮胎宽度小于 0.4 m, 扬尘宽度取 1 m, 扬尘高度为 1.0 m .箱形体积为 5.5 m 3 .而未喷洒抑尘剂路段的路面, 扬尘宽度大 于轮胎间距宽度, 约为 5.0 m, 扬尘高度可达 2.5 m, 箱形体积为 68.8m 3 , 则汽车行驶时的产尘强度可按 下式计算: Q =C ×V ( mg·s -1 ) ( 1) 式中, C 为瞬时扬尘浓度, mg·m -3 ;V 为汽车行驶 后扬尘所在的箱形体积, m 3 . 对于喷洒抑尘剂的路段, 路面扬尘浓度平均为 4.0 mg·m -3 , 产尘强度 Q1 为 22 mg·s -1 . 而未喷洒抑尘剂路段, 扬尘平均浓度为 20.3 mg·m -3 , 产尘强度 Q2 为 1 396.6 mg·s -1 . 则降尘效率可表示为: η= Q2 -Q1 Q2 =98.4 % ( 2) 4.2 抑尘剂节水效果分析 我国是世界上水资源异常匮乏的国家之一, 尤 其是北方矿山, 水资源更为紧缺, 因此节水是每个矿 山非常重视的问题 . 以实验矿山为例, 该矿每天洒水 4 次, 如果每次 洒水量按 1.5 kg·m -2计算, 在全矿 10 km 长 、25 m 宽的路面洒水降尘, 则每天用水量为 1 500 t, 全年按 300 d 计算, 则需要 4.5 ×10 5 t 水 . 喷洒抑尘剂抑尘时, 10 d 洒一次, 喷洒量按 1.5 kg·m -2计算, 每次需要水量300 t( 375 ×80 %) , 全年 需水量 9 000 t, 节水率达到 98 %, 节水效果明显 .这 对缓解我国北方矿山普遍缺水的问题具有重要意 义 . 4.3 抑尘剂经济成本分析 ( 1) 洒水年费用 洒水降尘费用由水车运行费 、水费及电费、设备 折旧费等构成.根据该矿提供的资料, 全年用于路 面洒水的费用( 包括油料消耗、人员工资、设备维修) 为 159.99 万元, 电费为 40.77 万元, 洒水车折旧费 为 10 万元, 全年洒水降尘总费用为 210.76 万元 . ( 2) 喷洒抑尘剂的年费用 ①喷洒抑尘剂的喷洒费用 .根据矿方提供的 资料, 该矿每天洒水 4 次, 则每个月要洒 120 次.喷 洒抑尘剂时, 按每 10 d 喷洒一次计算, 每月喷洒 3 次 .喷洒抑尘剂的次数相当于洒水次数的 1/40, 该 值与洒水全年所用费用相乘, 即可表示抑尘剂防尘 方法所需的喷洒费用 5.27 万元 . ②配制抑尘剂的材料费和设备费.正常时期, Vol.29 Suppl.2 杜翠凤等:YCH 抑尘剂抑制露天矿路面扬尘的实验研究 · 47 ·