吸湿类路面抑尘剂作用机理和干燥气候条件下的模块实验21吸湿类路面抑尘剂作用机理分析与本文密切相关的YCH路面抑尘技术已在有些矿山进行了应用，所使用的抑尘剂具有吸收空气中的水分，润湿粉尘形成水化膜，凝并微细尘粒和板结路面上尘土、砾石成一整体的作用，它们之所以能够有效地控制路面粉尘的飞扬扩散，是几种作用的综合结果。抑尘剂的各组成物质里，吸湿物质对吸收空气中的水分、凝并粉尘和板结路面的作用十分重要。

　　高分子物质既有助于这3种作用，同时能够抑制水分蒸发、有效延长抑尘时间。这些各具功能的物质，配成YCH路面抑尘剂喷洒到路面上之后，随即向下渗透，抑尘剂与尘土砾石相混合，在一定厚度内与路面的尘土沙砾粘着成具有一定强度的实体。在这个厚度上，抑尘剂的浓度自上向下减小到零。一般地说，抑尘能力和抑尘剂有效作用时间不仅与抑尘剂各组分的含量有关，而且和空气的相对湿度有关，有色金属（矿山部分）相对湿度越高越有利于吸收空气中的水分。当相对湿度降低到一定数值后，抑尘剂中的水分会蒸发到空气中去。另外，气温也是影响因数，气温较低时，抑尘剂抗蒸发力量强，炎热的夏日，易于蒸发。

　　喷洒抑尘剂的路面是吸湿还是蒸发，严格地说取决于水蒸汽分压。大气的总压力等于干空气的分压力与水蒸汽的分压力之和。地面水分蒸发以及吸湿剂的吸湿效果都与水蒸汽分压力有关。含有吸湿剂的路面水蒸汽压力低于空气水蒸汽分压力时，路面粉尘吸湿。反之，当含有吸湿剂物质表面的水蒸汽压力高于空气水蒸汽分压力时，路面粉尘含有的水分蒸发。根据长期观察发现，当大气中相对湿度高于40%，含抑尘剂的路面粉尘就能吸湿。

　　干燥气候条件下模块实验的配方很低，但也有湿度较高的日子；一天24h湿度也有起伏，在夜间具有较低的气温和较高的湿度。从这个角度考虑，在雅满苏进行模块实验的抑尘剂配方中需要保留一定的吸湿物质，使它仍然具有吸湿能力。根据以往经验，吸湿物质的使用比例按如下设计：如果YCH路面抑尘剂中的吸湿物质为1，则在1和三个模块中它们的用量分别为1、4/5和3/5.2和3模块吸湿剂减少，因而吸湿能力会降低进而影响抑尘效果，所以在模块实验的配方中，欲增强高分子的作用，提高它的配比，使粉尘更好地聚集结合，更好地形成更板结的路面，延长抑尘剂有效作用时间。

　　模块实验实验模块选在生活区内人车兼行的土路上，3个模块的大小均为071m071m，每个模块喷洒的药液量为15kg.喷洒药剂后，经过10d干燥天气考验观察到，3个模块的颜色较未洒药剂的路面深，夜间有吸湿现象，白昼干燥，尘粒聚集增大，表面板结良好。3个模块比较：吸湿能力：1模块，3模块基本上观察不到吸湿。尘粒增大：1模块和2模块效果差不多，都强于3板结状况：2模块*好，1模块强于3模块。综合考虑模块的抑尘效果、使用寿命、操作工艺和经济性，2模块的配方更适宜于干燥条件的雅满苏铁矿路面工业实验。

　　试验数据及分析工业实验在雅满苏露天矿进行，运矿车为27t的贝拉斯5台，20t的北京37418台。采场内半永久性主干道长约3km，宽8m.实验路段选在北帮950970m水平的汽车主干道，长84m，路面宽度8m.本次试验配制抑尘剂溶液15t，用1台5t洒水车分4趟喷洒在该路段上，平均喷洒抑尘剂约26kg/m2.喷洒前对路面未进行松动处理。喷洒抑尘剂过程不影响矿车的通行。

　　在路面坚实光滑的地方，抑尘剂的渗透较慢，需要十几分钟，较松软的地方只要两三分钟。抑尘剂在路面的渗透深度一般介于13cm之间。

　　第四天测点粉尘浓度测点编号行车类别校正系数仪器读数粉尘浓度粉尘浓度均值第八天测点粉尘浓度测点编号行车类别校正系数仪器读数粉尘浓度粉尘浓度均值根据实际标定，实验路段行车密度为13辆/min175辆/min.喷洒后观察，路面板结良好，夜间吸湿明显，路面出现返潮变软。返潮的时间大约在每天晚上8点。观察还发现，有履带车辆行驶时，履带对抑尘剂处理过的路面严重破坏，能够把2cm以下的泥土翻上来，尽管如此，再经夜间吸湿返潮、汽车的碾压、特别是高分子的聚集胶合作用，仍然可以恢复成较好的板结状，达到一定的抑尘能力。

　　由于湿度*低的时间是下午500，此时路面也*干燥，汽车行驶时密度也*高。因此在喷洒抑尘剂后的第四和第八天下午5：00，用P-5L粉尘瞬时测量仪测定了行驶车辆尾部1min内的粉尘浓度，用仪器读数乘以质量校正系数，得到以kg/m表示的粉尘浓度。每次均测了6个数据，经计算得到载重和空车行驶后扬起的粉尘浓度值，分别见表2和表3.

　　由测定结果看到，第八天汽车行驶过瞬时的*有色金属（矿山部分）高粉尘浓度值为88mg/m3，说明该路面抑尘剂可以有效地抑制汽车行驶的扬尘，适合于西北等干燥气候条件地区使用，有效时间已经达到8d.

　　应用抑尘剂的经济性雅满苏铁矿地处罗布泊边缘，生产和生活用水取自天山脚下的地下水，而该取水点离矿区90km.而抑尘剂溶液成本为130元/t，在3000m长、8m宽的采场路面上，如果每8d喷洒一次，每次喷洒（首次喷洒量要高于该值，但不高于），一年按360d计算，则一年所需的抑尘剂费用为2106万元。

　　洒水与喷洒抑尘剂相比较，抑尘剂费仅为水费（30万元）的70%，而且8d才喷洒一次，减少了洒水车行车的次数和人工消耗，还可以减去2台洒水车，相应的水车维修、折旧费用也会大量减少。

　　另外，使用路面抑尘剂控制路面扬尘的技术，在有效抑尘期内，一天24h都能使汽车道路周围空气质量达到规定的要求。尤其是它具有防冰冻性能，在寒冷的冬季仍然可以喷洒，这都是洒水防尘做不到的。

　　通过对抑尘剂作用机理分析、模块实验和在雅满苏铁矿的工业试验，开发了干燥气候条件下的路面抑尘技术，该技术没有二次污染问题。

　　应用这种抑尘技术，能够大量减少路面扬尘，改善矿区环境，提高采场内空气质量。喷洒一次，有效抑尘时间超过8d.在此期间，能连续保证汽车行驶后路面扬尘浓度低于10mg/m3.与洒水比较，不仅成本降低30%，而且省劳动力、省设备、节水显著，具有一定的经济效益。此外，该抑尘技术具有防冻性能，不受季节影响，有利于提高行车安全性。