段书发 董建华

(河北钢铁集团司家营研山铁矿有限公司)

摘  要：自公司全力推进绿色矿山建设、践行科学绿色开采理念以来，针对露天采场各类扬尘污染源，我们精准研判、分类施策，落地实施了差异化抑尘治理措施。其中，通过对采场挖掘机配套喷雾抑尘装置进行专项改造，有效攻克了露天矿山挖掘机作业点位扬尘治理难题。本次改造不仅显著提升了作业区域扬尘管控整体效果，最大程度降低了抑尘作业对生产设备运行的不利影响，同时有效保障了设备稳定运行状态，大幅提升了露天矿山采剥、装运全流程作业效率，切实以精细化环保改造实现了生态治理与安全生产提质增效的双重目标。

关键词：绿色矿山；环保；抑尘措施；作业效率  

河北钢铁集团司家营研山铁矿有限公司属于大型露天矿山，露天采场生产工艺流程主要包括穿孔、爆破、铲装、运输四大工序，其中铲装工序主要依托挖掘机完成采掘作业。挖掘机凭借机动灵活、适应性强、运行稳定、故障率低等特点，被广泛应用于露天矿山采剥与装运作业。但在实际生产过程中，挖掘机开展石料挖掘、剥离、铲装作业时易产生开放性扬尘，粉尘在矿坑内扩散滞留，不仅造成作业区域空气质量恶化，还对现场作业人员职业健康安全构成严重威胁。矿山原有抑尘措施以料堆洒水、固定式及移动式雾炮喷淋为主，传统治理方式人力、物力投入大、运行成本高，治理效能有限。尤其在冬季低温环境下，洒水、喷淋抑尘效果大幅降低，抑尘管路、设备易结冰堵塞，设备故障率显著上升，运维压力大幅增加。同时，雾炮调整位置、现场洒水作业均需停机配合，频繁打断连续化采装作业，严重制约矿山整体生产效率。为持续深化绿色矿山建设，全面践行科学、绿色、高效的开采理念，公司针对露天采场不同场景、不同工况的扬尘问题开展系统梳理，分类制定并落实专项抑尘治理措施。本次挖掘机喷雾抑尘装置优化改造，精准解决了露天矿山挖掘机作业点位扬尘治理难点，有效提升了动态作业场景的扬尘管控水平，减少了抑尘作业对采掘设备正常运行的影响，保障了设备连续稳定作业，显著提升采剥、铲装、装运全流程生产效率，实现了矿山生态环境保护与安全生产提质增效的协同发展。

1  挖掘机喷雾抑尘装置优化改造方案

针对传统抑尘措施存在的诸多技术短板与生产弊端，公司针对性开展挖掘机车载喷雾抑尘装置专项优化改造。本次改造设备采用远程遥控启停控制模式，操作便捷、响应迅速，可适配挖掘机动态作业工况。装置依托挖掘机车载发电机为基础供电来源，通过逆变器升压稳压处理，为整套设备提供稳定、适配的工作电源。设备运行过程中，电力一方面驱动柱塞水泵完成水体加压，高压水流经专用喷头在挖掘机铲斗上方形成全覆盖伞状水雾层，可精准捕捉、压制铲装作业产生的扬尘，从源头实现粉尘管控；另一方面为缠绕于水箱、输水管路的伴热带持续供电制热，对整套供水抑尘系统进行恒温防护，彻底解决冬季低温环境下设备管路结冰、堵塞、失效等难题，有效攻克了露天矿山冬季作业扬尘治理痛点。本次抑尘装置改造，大幅提升了挖掘机作业点位动态抑尘效果，彻底规避了传统抑尘方式需停机作业、干扰设备正常运行的问题，保障了采掘设备连续化、高效化作业，显著提升了露天矿山采剥、铲装、装运全流程生产效率，有效实现了环保治理与安全生产的高效协同。

挖掘机的喷雾抑尘装置主要包括十八部分：底座、不锈钢双层水箱、水位显示器、继电器控制开关、电源线、柱塞水泵、压力表、压力调节阀、进水管、回水管、出水管、水管控制阀门、水箱恒温加热棒、水管加热带、喷头、遥控器、逆变器、水箱注水口。装置整体按照挖掘机尾部平台实际空间尺寸进行定制化布局，首先匹配现场工况设计并安装适配规格的设备底座，确保底座结构稳固、贴合安装空间。随后将不锈钢双层水箱、柱塞水泵等核心主体部件按照施工设计点位，固定安装于底座并做好紧固防护。在挖掘机小臂靠近铲斗的两侧位置，分别布设安装水管控制阀门与喷雾喷头，保证喷淋点位正对产尘核心区域。采用缠绕保温加热带的专用管路，依次连通各核心部件，形成完整密闭供水通路；同时将水泵至喷头段水管沿机身液压油管走向规整铺设、捆绑固定，避免设备作业过程中管路晃动、磨损、脱落，保障管路运行安全。最后通过专用电缆将柱塞水泵、继电器控制开关、逆变器依次串联接线，接入挖掘机车载发电机，搭建形成可远程启停、稳定供电的成套电控系统，全面满足自动化操控作业需求。

图1 挖掘机的喷雾抑尘装置结构示意图

图2 挖掘机的喷雾抑尘装置安装效果示意图

备注：1.底座、2.不锈钢双层水箱、3.水位显示器、4.继电器控制开关、5.电源线、6.柱塞水泵、7.压力表、8.压力调节阀、9.进水管、10.回水管、11.出水管、12.水管控制阀门、13.水箱恒温加热棒、14.加热带、15.喷头、16.遥控器、17.逆变器、18.水箱注水口、19.挖掘机小臂、20.挖掘机大臂、21.铲斗、22.挖掘机尾部平台、23.液压油管、24、喷雾范围 

2  方案实施效果

改造后的车载喷雾抑尘装置具备多项显著优势：设备支持远程遥控启停，无需作业人员频繁上下设备操作，彻底消除人工启停带来的高空作业安全隐患；配备实时压力监测仪表，可动态掌握管路工作压力，有效规避超压、低压等异常工况，保障设备安全稳定运行；搭载压力调节阀，可根据产尘量灵活调节水雾喷射强度与覆盖范围，实现用水量精准可控，减少水箱频繁补水频次，大幅提升连续作业效率；配套水箱恒温加热棒与管路加热带双重防冻结构，可适配冬季低温恶劣工况，彻底解决管路结冰、堵塞、失效问题，实现冬季矿山采掘作业常态化高效抑尘。整套装置结构合理、运行稳定、安全可靠、操作便捷，有效补齐了传统抑尘工艺短板，进一步夯实了矿山绿色开采、清洁生产的技术基础，为矿区生态治理与安全生产提质增效提供了有力保障。

参考文献

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