mỏ
Đề phũng và bảo vệ mụi trường khụng khớ trong khai thỏc mỏ khụng bị ụ nhiễm ta cần ỏp dụng tổng hợp cỏc giải phỏp. Cỏc giải phỏp này cú thể phõn ra như sau:
- Cỏc giải phỏp về quy hoạch - Cỏc giải phỏp cỏch ly vệ sinh - Cỏc giải phỏp kỹ thuật cụng nghệ - Giải phỏp sinh học
3.5.1. Cỏc giải phỏp về quy hoạch
Quy hoạch khai thỏc trong một vựng mỏ, tức là bố trớ cỏc mỏ, nhà mỏy sàng tuyển, nhà mỏy cơ khớ, khu dõn cư cú ý nghĩa quan trọng đối với việc phũng chống ụ nhiễm mụi trường khụng khớ.
Khi thiết kế quy hoạch chung một khu khai thỏc mỏ cần nắm vững số liệu về địa hỡnh, địa chất, thủy văn, khớ hậu và xỏc định rừ quy mụ phỏt triển trước mắt cũng như lõu dài để trỏnh tỡnh trạng trước mắt tạm thời là hợp lý, nhưng lõu dài thỡ sẽ nguy hiểm, bị ụ nhiễm nặng nề. Vớ dụ việc bố trớ cỏc kho bói chứa khoỏng sản, nhà mỏy sàng tuyển, bến cảng xuất sản phẩm hoặc cỏc nhà mỏy cơ khớ cần phải nhỡn nhận tổng thể và lõu dài.
Trong cỏc nhà mỏy sàng tuyển, nhà mỏy cơ khớ cần phõn định rừ khu sản xuất, khu phụ trợ, kho tàng, khu hành chớnh phục vụ. Cần sắp xếp để khi mở rộng quy mụ khụng ảnh hưởng đến sản xuấ, tạo thuận lợi để khai thỏc nhà mỏy được thuận tiện, đồng thời dễ dàng tập trung cỏc sản phẩm đó chế biến, tập trung cỏc nguồn thải.
Khu văn phũng cỏc mỏ, cỏc nhà mỏy sàng tuyển và nhà mỏy cơ khớ nờn bố trớ trồng cỏc dải cõy xanh bao bọc xung quanh để giảm ảnh hưởng xấu của cỏc chất độc hại, ngăn bớt khớ bụi và tiếng ồn, giảm bức xạ mặt trời.
3.5.2. Cỏc giải phỏp cỏch ly vệ sinh
Tựy theo vị trớ cỏc mỏ (hầm lũ hay lộ thiờn), cỏc nhà mỏy sàng tuyển, nhà mỏy cơ khớ mỏ và cỏc chất gõy ụ nhiễm mụi trường khụng khớ xung quanh mà thiết kế dải cỏch ly vệ sinh giữa cỏc đơn vị này với khu dõn cư.
Kớch thước dải cỏch ly vệ sinh là khoảng cỏch từ nguồn thải cỏc chất gõy ụ nhiễm tới khu dõn cư. Kớch thước này phụ thuộc vào cụng suất của mỏ (nhà mỏy), điều kiện cụng nghệ sản xuất, trỡnh độ kỹ thuật. Thường thỡ quy định dải
cỏch ly vệ sinh theo cỏc cấp độc hại của sản xuất cụng nghiệp, kớch thước dải cỏch ly vệ sinh co trong bảng 3.2.
Bảng 3.2- Kớch thước dải cỏch ly vệ sinh theo cấp độc hại
Dải cỏch ly này nhằm đảm bảo nồng độ chất độc hại ở khu vực dõn cư khụng vượt quỏ nồng độ cho phộp. Nếu vượt quỏ nồng độ cho phộp thỡ ta phải cú giải phỏp kỹ thuật để giảm sự ụ nhiễm, hoặc là tăng dải cỏch ly lờn nhưng khụng nờn tăng quỏ 3 lần để quỏ lóng phớ đất xõy dựng.
3.5.3. Cỏc giải phỏp kỹ thuật cụng nghệ(1,2)
Đõy là nhúm giải phỏp cơ bản nhất, quan trọng nhất vỡ nú đạt được hiệu quả cao trong việc độc hại, cú nhiều trường hợp loại trừ được chất độc hại thải ra mụi trường khụng khớ. Nội dung chớnh của nhúm giải phỏp này là hoàn thiện cụng nghệ sản xuất, sử dụng cụng nghệ tiờn tiến hiện đại, cụng nghệ nổ mỡn om ớt bụi, ớt khớ độc ở mỏ lộ thiờn, ỏp dụng khấu than, đào lũ bằng cơ giới húa với cỏc phương tiện chống bụi hiện đại, mặt khỏc cần tăng năng suất lao động, đảm bảo chất lượng sản phẩm, đảm bảo an toang lao động và vệ sinh mụi trường. Đồng thời ở đõy cũng bao gồm việc thay thế cỏc chất độc hại dựng ở cỏc nhà mỏy sàng tuyển bằng cỏc chất khụng độc hại hoặc cỏc chất ớt độc hại, v.v...
a- Ở mỏ lộ thiờn
a.1- Xử lý bụi khi khoan
Áp dụng phương phỏp khoan ướt và thổi phoi khoan bằng hỗn hợp nước- khớ nộn. Thu, hỳt bụi khoan và lắng bụi trong phễu hứng bụi lắp ngay miệng lục khoan. Trờn mỏy khoan đập xoay thủy lực thường cú lắp bộ phận bắt bụi kiểu này.
a.2- Xử lý bụi trong nổ mỡn
Khi nổ mỡn thường ỏp dụng cỏc phương phỏp sau:
- Làm ẩm đất đỏ trước khi nổ để giảm lượng bụi, khớ thoỏt ra khi nổ mỡn - Dập bụi bằng cỏch phun nước với vũi phun cụng suất lớn sau khi nổ mỡn - Ngoài ra, cũn cú thể thay thế phương phỏp khoan nổ mỡn bằng phương phỏp làm tơi cơ học (mỏy xới, mỏy combai, bốc xỳc trực tiếp). Mỏy combai lộ thiờn được sử dụng rộng dói tại Mỹ, Úc, Nam Phi, Nam Tư, Áo, Tõy Ban Nha và í.
a.3- Xử lý phỏt sinh bụi từ bề mặt cỏc tầng khai thỏc, đường vận chuyển Mặt cỏc tõng khai thỏc và đường vận chuyển là nguồn phỏt sinh bụi lớn trong khai thỏc lộ thiờn. Cỏc phương phỏp xử lý bụi tại những khu vực này gồm:
- Xử lý bụi bằng phương phỏp tưới nước
Phun tưới nước với ỏp suất thấp bằng xe di động hay sử dụng cỏc hệ thống ống cấp nước cố định, hoặc phun nước
Cỏc giải phỏp kỹ thuật cụng nghệ chớnh cần ỏp dụng ở cỏc xớ nghiệp, nhà với ỏp suất cần thiết tạo tia phẳng lờn bề mặt đất đỏ.
- Xử lý bụi bằng dung dịch hay dựng húa chất để gia cố bề mặt đường
Cấp độc hại I II III IV V
Trong một số trường hợp, phương phỏp dập bụi bằng phun tưới nước thuần tỳy khụng mang lại hiệu quả. Để ngăn ngừa sự thổi bụi từ cỏc tầng khai thỏc trong khai trường và trờn bói thải cú thể cho thờm vào nước phun tưới một số húa chất hoặc thay hẳn bằng phun dung dịch. Cú thể dựng dung dịch 0,01-0,1% polykrylamyda, cỏc loại muối cú khả năng hỳt ẩm (clorua canxi, clorua manhe, hydrat canxi), chất cú khả năng giảm sức căng bề mặt chất lỏng tưới (xà phũng, chất tẩy rửa).
Gia cố bề mặt bụi bằng chất keo dớnh hoặc chất làm đụng cứng đất như: asphan, dầu mỏ nặng, cỏc chất polime...
Ngoài ra, trồng cõy hai bờn đường hoặc xung quanh mặt bằng kho bói và bói thỉa để ngăn ngừa sự phỏt tỏn của bụi ra khu vực lõn cận.
a.4- Xử lý bụi trong khõu bốc xỳc
Khõu xỳc bốc là một trong những nguồn phỏt sinh bụi rất lớn trong khai thỏc lộ thiờn. Bụi sinh ra nhiều tại khu vực mỏy xỳc, mỏy ủi, mỏy xỳc bốc bỏnh xớch, bỏnh lốp, mỏy xỳc roto làm việc. Khi đú thường ỏp dụng cỏc biện phỏp sau:
- Làm ẩm đất đỏ trước khi nổ mỡn - Tưới nước, dập bụi khi nổ min
- Phối hợp tưới dung dịch cú chất phụ gia húa học. b- Ở mỏ hầm lũ
Trong khai thỏc mỏ hầm lũ, đặc biệt là khai thỏc than, việc ngăn ngừa sự cố chỏy nổ khớ mờtan (CH4) được quan tõm hàng đầu. Để ngăn ngừa sự cố mụi trường đối với những vỉa than cú trữ lượng khớ mờtan lớn cú thể ỏp dụng cụng nghệ thu hồi khớ mờtan, những vỉa than cú trữ lượng thấp thỡ cần khoan thỏo khớ mờtan trước khi khai thỏc.
b.1- Xử lý bụi tại mặt bằng cửa lũ
Mặt bằng cửa lũ là một trong những nơi cú lượng bụi phỏt sinh lớn tỏc động xấu đến mụi trường và nhả hưởng đến khu vực lõn cận. Cỏc hoạt động dỡ tải than (đổ goũng, quang lật, mỏng rút), bói lưu trữ và hoạt động bốc xỳc lờn xe tải là những nguồn phỏt sinh bụi chủ yếu ở nơi đõy. Cỏc phương phỏp xử lý bụi ỏp dụng trong mặt bằng cửa lũ bao gồm: tưới nước, dựng chất lỏng hỗn hợp nước- khớ nộn; gia cố bề mặt mặt bằng bằng bờ tụng hoặc dựng húa chất gia cố tạm thời sẽ làm giảm lượng bụi phỏt sinh do giú và lực quỏn tớnh khi ụ tụ chạy qua. Tạo vành đai cõy xanh xung quanh mặt bằng để trỏnh phỏt tỏn bụi ra khu vực lõn cận.
b.2- Xử lý bụi trong quỏ trỡnh vận tải * Vận tải bằng đường ụ tụ
- Giảm rơi vói và che chắn ngăn giú thổi vật liệu bằng cỏch chất tải cẩn thận hợp lý. Phương phỏp này giảm lượng bụi phỏt sinh từ 20-30%.
- Che, phủ vật liệu khi vận chuyển: ỏp dụng phương phỏp này cú hiệu quả khi vận chuyển qua cỏc khu dõn cư. Khả năng giảm bụi đạt 70-80%.
- Phun, tưới nước đường ụ tụ: được thực hiện bằng phương phỏp tưới, phun dập bụi và làm ẩm.
+ Tưới nước: nước được phun ra với ỏp suất thấp tạo thành một lớp nước mỏng 0,2- 0,3mm phủ lờn mặt đường.
+ Phun nước dập bụi: nước được phun ra dưới ỏp suất cần thiết tạo thành một tia phẳng lờn mặt đường. Phương phỏp này sử dụng phổ biến ở cỏc khu mỏ nơi cú nhiều xe qua lại và muốn tiết kiệm lượng nước sử dụng.
+ Phun làm ẩm: mục đớch của phương phỏp này là duy trỡ độ ẩm khụng khớ để cản bụi ở mức độ cao. Mức nước cần thiết để giảm gần 100% bụi là 0,05l/m2, cứ 20-30 phỳt một lần.
Để thực hiện cỏc phương phỏp phun tưới nờu trờn cú thể sử dụng cỏc xe di động chứa tộc nước với hệ thống bơm phun lắp trờn xe hoặc sử dụng hệ thống vũi phun đặt cố định tại những đoạn đường cú lưu lượng xe lớn.
- Phun, tưới phủ bề mặt đường bằng húa chất: trong một số trường hợp, phương phỏp dập bụi bằng phun tưới nước thuần tỳy khụng cú hiệu quả, một số húa chất được pha thờm vào nước phun tưới lờn mặt đường.
- Trồng cõy chắn bụi dọc đường vận chuyển: trồng cõy hai bờn đường là một trong những biện phỏp hữu hiệu để giảm thiểu tỏc động của hoạt động vận tải khoỏng sản đến cỏc khu vực lõn cận. Đõy là phương phỏp truyền thống dễ thực hiện đối với hầu hết cỏc mỏ trờn thế giới.
* Vận tải bằng đường sắt và băng tải
Để giảm bụi phỏt sinh trong việc vận chuyển bằng ụ tụ, xu hướng cỏc mỏ trờn thế giới là thay thế bằng vận tải đường sắt và băng tải.
Trong vận tải bằng đường sắt, bụi phỏt sinh chủ yếu ở cỏc mỏng rút và khu vực dỡ tải. Tại cỏc khu vực này người ta thường sử dụng phương phỏp tưới nước làm ẩm, phun nước dập bụi và thu hỳt bụi bằng quạt hỳt sau đú xử lý bụi bằng xyclon hay phin lọc. Cỏc biện phỏp xử lý bụi bao gồm:
- Làm mỏi, thành che tuyến băng trỏnh giú thổi lờn bề mặt vật liệu tải, trỏnh mưa làm ẩm vật liệu bỏm dớnh vào băng.
- Làm sạch băng và tang bằng cỏc loại băng gạt, chổi quột, thủy lực và rung.
- Xử lý bụi tại cỏc vị trớ nhận, dỡ tải bằng cỏch làm kớn và sử dụng hệ thống làm sạch bụi bằng xyclon, hay sử dụng hệ thống phun nước để dập bụi.
b.3- Xử lý bụi trong sàng tuyển
Trong sàng tuyển than, nguồn phỏt sinh bụi chủ yếu tại cỏc khõu nhận dỡ tải, chất bốc, sàng đập và lưu trữ than tại kho bói.
b.4- Xử lý bụi trong chất bục, dỡ tải, đập và sàng
- Xử lý bụi bằng cỏch phun nước hoặc dung dịch nước pha húa chất. Phương phỏp này thường sử dụng ở cỏc nơi nhậ dỡ băng tải, ụ tụ, đường sắt. Hiệu suất khử bụi của phương phỏp này đạt 35% và sẽ tăng tới 55% nếu cú cỏc phụ gia húa chất hoặc lờn tới lớn hơn 90% khi kết hợp bao che và phun tưới.
- Ngoài ra, tại những khu vực phỏt sinh bụi lớn, cố định thường xuyờn và liờn tục, xử lý bụi bằng cỏch thu hỳt và lọc trong buồng lắng, xyclon hay phin lọc.
b.5- Xử lý bụi tại kho bói khoỏng sản
Tại cỏc kho bói, nguồn phỏt sinh bụi chủ yếu tại cỏc khu vực hầm cấp liệu, kho chứa khoỏng sản (nguyờn khai, thành phẩm). Bụi phỏt sinh trong quỏ trỡnh chất đống, xỳc bốc, giú thổi quẩn lại cỏc đống khoỏng sản, bụi cuốn do cỏc
phương tiện chuyển động trong bói. Biện phỏp xử lý bụi tại cỏc kho bói thường là:
- Che chắn đống khoỏng sản về phớa hướng giú để trỏnh bụi là một biện phỏp nhằm giảm bụi phỏt sinh do giú.
- Phun nước tại cỏc kho bói. Thụng thường dựng hệ thống phun nước cố định như trạm xử lý, hệ thống đường ống và vũi phun chạy bao quanh đống khoỏng sản. Khi phun tưới nước cú thờm cỏc chất phụ gia hiệu quả sẽ cao hơn.
- Trồng cõy xanh quanh bói chứa khoỏng sản, hoặc xung quanh tường rào của nhà mỏy tuyển để ngăn chặn bụi phat tỏn ra khu vực lõn cận.
c- Cỏc phương phỏp chống bụi
c.1- Sơ bộ làm ẩm cỏc vỉa than và đất đỏ võy quanh
Sơ bộ làm ẩm khối khoỏng sản là một trong nhứng phương phỏp ngăn ngừa sự hỡnh thành và tạo bụi hiệu quả trong việ khai thỏc khoỏng sản. Bản chất vật lý của phương phỏp này là làm tăng độ ẩm của khoỏng sản, làm dớnh kết cỏc hạt bụi thành tập hợp dưới tỏc dụng của lực kết dớnh và tăng hiệu quả ngăn ngừa bụi do việc lắng đọng bụi nhanh chúng. Khoỏng sản cú độ kiờn cố càng thấp thỡ càng tăng khả năng kết dớnh cỏc hạt bụi nhỏ chứa trong cỏc khe nứt của vỉa. Sự hỡnh thành và tạo bụi khi khai thỏc khoỏng sản phụ thuộc vào mức độ ẩm của khoỏng sản. Sự tạo bụi càng giảm khi nước được lấp đầy cỏc khe nứt lỗ rỗng của than do lượng nước thẩm thấu vào.
c.2- Chống bụi bằng phun tưới nước
Chống bụi bằng phun tưới nước bản chất là sự kết dớnh cỏc hạt bụi và hạt nước tạo thành tập hợp lắng đọng nhanh chúng. Hiệu quả của việ chống bụi bằng phun nước phụ thuộc vào độ ẩm và tớnh chất của khối khoỏng sản. Để kết dớnh bụi và nước người ta sử dụng phương phỏp phun nước ỏp suất thấp, nước khớ nộn, nước- khụng khớ bằng ejectơ. Ejectơ phun nước ỏp suất cao tạo màn sương mự.
c.3- Chống bụi bằng hỳt bụi
Cỏc phương phỏp chống bụi bằng nước tổng hợp lại cú một số hạn chế như: hiệu quả chống bụi khụng đạt kết quả như mong muốn, tăng thờm độ ẩm cho khối lượng mỏ từ 5-9%. Làm ẩm ướt khụng gian làm việc và tăng độ ẩm khụng khớ lưu thụng trong cỏc khu vực khai thỏc mỏ.
Để hạn chế cỏc nhược điểm trờn người ta chế tạo ra cỏc thiết bị hỳt bụi sử dụng trong mỏ. Trong cỏc mỏ thường sử dụng cỏc phương phỏp hỳt bụi sau:
- Hỳt bụi từ cỏc nguồn tạo bụi bằng cỏc quạt cụng suất lớn và dẫn bụi vào cỏc ống dẫn mà khụng cần khử bụi.
- Hỳt bụi với thể tớch khụng khớ vừa phải qua cỏc phễu ngăn nguồn tạo bụi và khử bụi bằng cỏc thiết bị.
- Hỳt bụi bằng tổ hợp thiết bị gắn quạt cụng suất lớn và thiết bị khử bụi. c.4- Chống bụi bằng bọt
Hiệu quả chống bụi phun nước chỉ đạt hiệu quả cao khi lưu lượng nước vào khoảng 40-50l/tấn nhưng lại dẫn đến việc làm xấu điều kiện vệ sinh lao động và giảm chất lượng khoỏng sản. Để khắc phục hạn chế trờn và tăng hiệu quả chống bụi người ta sử dụng phương phỏp chống bụi bằng bọt. Bản chất của
phương phỏp này là phun một lượng bọt vào khối lượng khoỏng sản khấu, bọt sẽ chảy quanh bề mặt và dớnh kết ở đú làm giảm việc tung bụi vào khồn khớ mỏ.
Ưu điểm của việc chống bụi bằng bọt là tạo ra bề mặt tiếp xỳc lớn với bụi do bọt làm tăng hoạt tớnh của nước. Với lưu lượng nước ớt nhưng hiệu quả chống bụi cao, nhất là với cỏc hạt bụi cú kớch thước nhỏ và ngăn ngừa nguồn tạo bụi.
c.5- Hỳt bụi bằng tĩnh điện
Hiệu quả hỳt bụi bằng tĩnh điện phụ thuộc vào bản tớnh dẫn điện của hỳt bụi. Hiện nay phổ biến 3 phương hướng sử dụng trường tĩnh điện cho mục đớch hỳt bụi sử dụng trường tĩnh điện bảo đảm tớch cho cỏc bản cực mang điện tớch cú dấu ngược với điện tớch cỏc hạt bụi mang điện và kết quả là cỏc hạt bụi bị hỳt