鐵路采石場除塵方式分析及粉塵治理效果探討

顧 軍 中國鐵路上海局集團有限公司安全監察室

鐵路建設路基和有砟軌道鋪設需要大量的道砟，且道砟須符合TB/T2140-2008《鐵路碎石道砟》之規定，道砟游離二氧化硅含量較高，因此需要符合標準要求的專用鐵路采石場，采石破碎篩分過程中產生大量的粉塵，為鐵路企業的重點危害作業場所，本文比較分析某鐵路采石場先后采取的兩種除塵方法（水霧、泡沫干霧）的粉塵治理效果，提出適用于采石場的優化除塵技術方案。

1 研究對象

以中國鐵路上海局集團有限公司石榴園采石場為研究對象，本采石場主要提供鐵路一級道砟生產加工銷售，采用顎細篩回式生產工藝，2016年以前除塵工藝為濕式水霧除塵工藝，2016年10月安裝FDC200泡沫干霧抑塵機更為泡沫干霧除塵工藝。

2 材料與方法

2.1 研究方法

采用相同工作場所更改工藝前后的職業病危害因素監測數據做自身對照研究，數據來源為上鐵疾控所2014-2016年歷史數據及治理后2017-2018年度作業場所空氣中粉塵日常監測資料，對治理后除塵效果進行分析。

2.2 監測方法

依據《工作場所空氣中有害物質監測的采樣規范》GBZ159-2004針對總塵開展日常監測，每年監測2次，每次選擇1個工作日（天氣晴朗、風力＜2級）。

2.3 監測儀器

FYC-3S30恒流粉塵采樣儀、XS-204電子分析天平

2.4 采樣點選擇

短時間定點采樣方法采樣，選定給料口、一級破碎、二級破碎、放料4個作業地點定點采樣，每個采樣點不同時段采集12個樣品。

3 道砟生產工藝及粉塵產生的情況

道砟生產采用顎細篩回式生產工藝，生產設備周圍均為開放的空間。工藝流程：毛石→給料口→一級破碎（顎式破碎機）→二級破碎（顎式破碎機）→振動篩→成品→放料計量→成品料倉。

道砟生產過程中，運輸毛石的自卸車給料、一級破碎、二級破碎及篩分、成品放料均產生粉塵并逸散到機械設備周圍空間，致使當班作業人員暴露于粉塵作業環境。

4 兩種除塵工藝簡介

水霧除塵原理是通過噴淋水霧使石料潮濕達到除塵抑塵目的。其工藝：于給料口、一級破碎、二級破碎、回籠破碎上方噴淋自來水水霧。

泡沫抑塵原理：物料在破碎前，將特種除塵泡沫劑與水混合，通過壓縮空氣噴附在礦石表面和上空，形成大量的泡沫粒子群，使整個破碎區域被無縫隙泡沫覆蓋。空氣中的粉塵通過與泡沫間的截留、慣性碰撞、擴散、粘附等多種作用下，由小顆粒聚集成大顆粒，最終同破裂的泡沫滴液一起沉降下來，并被吸附在礦石表面，從根本上阻止粉塵向外界擴散。

干霧抑塵原理：把水利用高壓空氣瞬間吹散，讓顆粒處在1μm＜干霧粒徑≤10μm之間，同時大部分可吸入粉塵顆粒也處于1μm＜粒徑≤10μm之間，粉塵因干霧顆粒密度增大，顆粒大小一致，比重相近，所受重力一樣，故在空氣中停留時間相等，這樣粉塵顆粒與干霧顆粒就能同時充分凝結，粉塵顆粒起到凝結核的作用，在瞬間降塵。

其生產工藝：于給料口、一級破碎、二級破碎、回籠破碎上方噴灑除塵劑泡沫和干霧（1μm＜粒徑≤10μm水霧），使粉塵顆粒聚集凝結沉降，阻止粉塵向外界擴散。

5 研究結果

通過對兩種除塵方法除塵后作業場所粉塵濃度檢測結果的統計學分析，泡沫干霧除塵比水霧除塵效果好，在毛石給料環節平均降低24.9%，一級和二級破碎環節均能降低84.5%，成品放料能降低31.1%，兩種除塵工藝除塵后粉塵濃度見表1。

表1 兩種除塵工藝除塵后作業場所總粉塵濃度（mg/m3）比較

6 討論

兩種除塵工藝均在給料口、一級破碎、二級破碎、回籠破碎上方噴淋，水霧工藝為噴淋自來水水霧，泡沫干霧工藝為噴淋泡沫劑和干霧（1μm＜粒徑≤10μm水霧），從而達到除塵抑塵目的。

研究發現作業場所粉塵治理工藝改進后各工作業地點粉塵濃度均有所下降，尤以原來空氣中粉塵濃度高的一級破碎和二級破碎最為明顯。雖然該采石場通過改進除塵工藝，作業點粉塵濃度下降了，但還沒有達到《工作場所有害因素職業接觸限值 第1部分 化學有害因素》GBZ2.1-2007中含矽量＞80%粉塵濃度限值0.5 mg/m3的要求。若要使作業場所粉塵濃度達到國標要求，有賴于道砟生產工藝的改進與革新。目前情況下該用人單位應管好用好除塵設備，使其發揮應有的除塵效果。與職工簽訂勞動合同時，明確告知職業病危害因素。為生產作業人員配齊符合標準的個人勞動防護用品并做好職工健康監護工作，發現職業禁忌人員進行妥善處理。