第五章 矿山噪声污染与防治

按噪声源的发生机理不同, 矿山噪声源可分 为机械噪声、 空气动力噪声、 电磁噪声。
机械噪声是由于机械设备运转时, 部件间的摩 擦力、 撞击力或非平衡力, 使机械部件和壳体 产生振动而辐射噪声。
破碎机、 球磨机、 振动筛分机等产生的噪声。 机械噪声声源常分布在粗破碎、 中破碎、 细 破碎、 烧结车间和选矿主厂房中。凡具有这 种噪声的车间有8 0%以上声压级超过1 0 0d B( A) , 如圆锥破碎机噪声达1 0 4d B( A), 四 辊破碎机噪声达1 0 5d B( A) 、 球磨机噪声 达9 8~1 01dB( A) 。噪声呈宽带性质, 峰值 一般在5 0 0~10 0 0H z之间。
10 0.1( L n
10)
Ld: 昼间（07:00-22:00)测得的噪声能
量平均A声级；
Ln: 夜间（22:00-07:00)测得的噪声能
量平均A声级。
例题
甲地区白天的等效连续A声级64dB，夜间45 dB，乙地区白天的等效连续A声级60dB，夜 间50 dB，请问哪一个地区的环境对人的影 响更大？
b.级的相减
令：LpB LpT LpB
LpS LpT LpS 10lg 1100.1LpB
b.级的相减： LpS LpT LpS
LpS
10
lg
1
0.1L
10
pB
LpT LpB
在车间内测量某机器的噪声，在机器运 转时测的声压级为94 dB，该机器停止 运转时的背景噪音为88 dB，求被测机 器的噪声级。
等效连续A声级
定义：等效于在相同的时间间隔T内与不稳 定噪声能量相等的连续稳定噪声的A声级。
1
Leq
10
lg
t2
t1
t2 t1
p
2 A
(t
)
p02
dt
10 lg
t2
1 t1
t2 t1
100.1L
p
A
(
t
)
dt
在同样的采样时间间隔下：
Leq
10
lg
1 T
N
100.1LAi
矿山地面噪声源
矿山地面噪声源产生的噪声也是矿山噪声 的重要来源。表12—2示出，选矿厂和露天 采场主要设备产生的噪声级，绝大部分超过 国标和部标所规定的噪声许可标准。此外、 地面上的主力扇风机、空压机、锻钎机等产 生的噪声，大都超过100dB(A);
所以，地面噪声也相当严重，而且声级高、 来源多。
井下噪声最大、作用时间最长的是 凿岩设备和通风设备产生的噪声。
其次是爆破、装卸矿石、运输、二 次破碎等产生的噪声。
井下噪声的声级，大都在95～
110dB(A)之间，个别的噪声级超过
110dB（A），是矿山噪声强度最大的
噪声源，而且从噪声的频谱特性来看，
多呈中、高频噪声（表12—1）。
表12—1示出，井下几种主要生产设备所产生的 噪声级均超过国标和部标所规定的要求；其中，噪声最 大、作用时间最长的为凿岩机和通风机。由此可见井下 噪声污染相当严重。
第二节 噪声的量度
一 噪声的客观量度
1.声压和声压级：
p (P P0 )
静态压 强
1.声压和声压级：
日常生活中声音的声压数据 (Pa)
声音种类
声压 声音种类
正常人耳能 听到最弱声
普通说话声 （1m远处）
公共汽车内
2X10-5 2X10-2
0.2
织布车间
柴油发动机、 球磨机 喷气飞机起飞
声压 2 20
空气动力噪声是一种由于气体流动过程中的相互作用, 或气流和固体 介质之间的相互作用而产生的噪声, 常见的空气动力噪声有通风机、 鼓风机、 空气压缩机、 喷射器等扰动气体而形成的噪声，存在的范 围比机械噪声小, 但其危害程度并不亚于机械噪声。抽风机室的抽风 机噪声级普遍超过1 0 0d B( A) , 最高1 0 3d B( A) , 噪声呈宽带性 质、 峰值在5 0 0~20 0 0H z之间。
1111
( 6)矿山噪声源往 往和粉尘发生源相 伴生
矿山噪声源主要产生于 露天采场和井下工作面 的爆破, 大型机械设备、 运输以及设备选矿厂粉 碎工艺矿山噪声源与粉 尘的发生源基本一致。
三、矿山噪声的危害
采矿业环境中工作的人员5 0%~8 0%都 不同程度地受到听觉损害, 损害程度不仅 与噪声的强度、 频率有关, 还与每个人 的心理、 生理状态以及社会生活等多方 面因素有关。
L' 10 lg 1100.1Lp
LpT Lp1 L'
LpT Lp1 L'
L' 10 lg 1100.1Lp
△Lp
例题
多声源噪声级的计算 例如，有3个声源作用于一点，声压
级分别为80、86、87、92分贝，求此 点的总的声压级？
多声源噪声级的计算
例如，有八个声源作用于一点，声压 级分别为84、87、90、95、91、96、 85、79dB 公式法
( 4)交通运输噪声多
井巷掘进和地下采矿, 要用矿车、 电耙、 电机车等运送 岩石和矿石, 露天采矿的运输工具为卡车、 机车, 这些都 是移动性噪源。
( 5)地下噪声比地面噪声大, 地下和地面噪 声自然衰减不一样
由于井下巷道狭窄, 声波在巷道中多次反射, 周围岩壁越 硬, 反射声越大。同一种声源在井下巷道中噪声级比地面 大4~8d B( A) 。
按噪声产生的原因, 矿山噪声源可分 为设备噪声源和非设备噪声源。
设备噪声源主要有: 扇风机、 空气压缩 机、 凿岩设备、 装卸设备、 运输设备 和破碎设备。
非设备噪声源主要有: 爆破、 压气管线 中压气的排放和泄漏、 片帮、 冒顶和放 顶, 以及矿石倾卸到矿仓、 溜井、 溜槽 中的滚动和撞击噪声等。
电磁噪声是由于磁场脉动、 磁场伸缩引起的电气部件振动而发出的声
音，如电机定转子的吸力、 电流和磁场的相互作用及磁场伸缩引起的
铁心振动, 主要由电动机引起。噪声值明显比前两种要小, 多数与上两 种噪声共生。其影响往往被更高的噪声掩盖, 就本身的噪声来讲也大 多数超标。
二 矿山噪声特点
矿山噪声污染特点
噪声的暴露率是指将暴露时间的时数除以该暴露声级的允许工 作的时数。设暴露在Li声级的时数为Ci,Li声级的允许暴露时数 为Ti,则按每天8h工作可计算出噪声暴露率:
复习与回顾
二、声环境质量标准
三、《工业企业厂界噪声排放标准》 (GB12348—2008)
夜间频发噪声的最大声级超过限值的幅度不得高于10dB(A)。 夜间偶发噪声的最大声级超过限值的幅度不得高于15dB(A)。 工业企业若位于未划分声环境功能区的区域,当厂界外有噪声敏感建筑物 时,由当地县级以上人民政府参照GB3096和GB/T15190的规定确定厂 界外区域的声环境质量要求,并执行相应的厂界环境噪声排放限值。 当厂界与噪声敏感建筑物距离小于1m时,厂界环境噪声应在噪声敏感建 筑物的室内测量,并将表5-11中相应的限值减10dB(A)作为评价依据。
i
i 1
10
lg
1 N
t2 t1
100.1L
p
A
(t
)
dt
例题
某人1天工作8小时，4h在90dB, 3h在 85dB ，1h在80dB，计算等效连续A声级？
1
Leq 10 lg[ N
n
10 0.1LAi i ]
i 1
82.4dB
昼夜等效声级
Ldn
10
lg
5 8
10
0.1
L
d
3 8
②声源量大且分散, 超标严重
地下开采还是露天开采, 或是选矿工艺, 到处都有噪声源, 大于 10 0B( A) 的约占5 2%。有的岗位噪声高达1 1 0~1 2 0d B( A) ,
如各种类型的风动凿岩机、 锻钎机、大型球磨机等。
③噪声频带宽, 噪声源波动范围大。矿山主要机械设备噪声的频谱在 31.5Hz和8000Hz之间；噪声能量集中在63～2000Hz之间。其中包 括了中、高频噪声在内，表现出了宽频带噪声的特点。
c.声功率级
LW
10 lg W W0
W0 1012W
声功率级单位：分贝。
4 分贝运算
1 级的相加
不产生干涉作用互不相干的多个噪声源叠加
( 1)公式法
N个相同的声压级叠加时，声压级增加10lgN
例题
多声源噪声级的计算 例如，有3个声源作用于一点，声压
级分别为83、83、86分贝，求此点的 总的声压级？
200
1.声压和声压级：
c. 声压级: 该声音的声压与参考声压的比值取以10为底 的对数再乘20，即：
Lp
20 lg
p p0
p0 2 105 pa
声压级单位：分贝。
1 某声音的声压为0.02Pa，其声压级为 （ ）dB.
A.20 D.80
B.40
C.60
2声压为原来的（a）加倍，（b）减半 （c）10倍，（d）1/10,声压级的变化情 况？
该标准1979年8月31日颁布实施,是听力保护标准,它所规 定的噪声标准是指人耳位置的稳态A声级或非稳态噪声的等 效声级。该标准适用于工业生产车间或作业场所,它为新建
和改建企业制定了不同的噪声标准。
对于非稳态噪声的工作环境或工作位置流动的情况,应测量不同 的 A声级和相应的暴露时间,计算等效连续A声级或噪声暴露率。
( 2)查表法
令： 则：
Lp Lp1 Lp2
Lp2 Lp1 Lp
代入下式中：
LpT 10 lg 100.1Lp1 100.1Lp2
可得： LpT 10 lg 100.1Lp1 100.1Lp1 Lp
LpT 10 lg 100.1Lp1 100.1Lp1 Lp
令：
LpT Lp1 10 lg 1100.1Lp '
第三节 有关环境噪声的标准
一、听力和健康保护噪声标准
(一)国际标准化组织推荐的噪声标准 为了保护人们的听力和健康,1951年国际标准化组织公布了
噪声允许标准,规定每天工作8h,允许等效连续A声级为 80~85dB(A);时间减半,允许噪声提高3dB(A),但不得超过 115dB(A)。
(二)我国的《工业企业噪声卫生标准》(试行 草稿)
查图（表）法
2 某工厂内有4种机器，声压级分别是 84 dB、82 dB、96 dB、90 dB，它们 同时运行时的声压级是（ ）dB。
2.级的相减
仪器测
的噪声
LpT
10
lg
0.Hale Waihona Puke BaiduL
10
pB
0.1L
10
pS
LpS 10 lg 100.1LpT 100.1LpB
声源真 实噪声
背景 噪声
矿山噪声具有强度大、声级高、噪声源多、 干扰时间长以及连续噪声多等特点。
①矿山企业机械设备多，产生的噪声源多，稳态声源多；
稳态噪声---凿岩机械、 通风设备、 压气设备、 提升设备、 选矿机械等。 爆破和露天矿的穿孔机械产生脉冲噪声, 并伴随有振动。爆破还会产生冲击 波。矿山运输属交通噪声, 为非稳态声源。
数NR。 ➢ 其他63Hz-8000Hz倍频带的声压级和NR的
关系也可由下式计算：
Lpi a bNRi
求NR值的步骤：
测得的噪声各频 带的声压级；
将测得的噪声各 频带的声压级与 图中声压级比较 可以得到各频带 的NR值；
取其中最大的NR 值（取整数）；
将最大值加1即为 所测环境的NR值。
Ldn
10
lg
5 8
10
0.1
L
d
3 8
10 0.1( L n
10)
累计百分数声级
定义：它表示在测量时间内高于Ln 声级所占的时间为n%。
L90:本底噪声级； L50:中值噪声级； L10:峰值噪声级。
Leq
L50
(L10
L90 )2 60
噪声评价数(NR)曲线
➢ 噪声评价数： 将1000Hz倍频带声压级值作为噪声评价
声压级和声强级的关系：
LI
10 lg
I I0
P2 I
c
LI
10 lg
P2 c P02 0c0
20
lg
P P0
10 lg
0c0 c
400
LI Lp 10 lg c
3.声功率和声功率级
a.声功率: 声源在单位时间内辐射的总能量，单位是瓦。
意义： 声功率是衡量声源声能量输出大小的基本物理 量；声功率可用于鉴定各种声源。
第一节 矿山噪声源、特点及 危害
一、矿山噪声的来源
根据噪音产生的地点不同，矿山噪声源可分为井下 噪声源和矿山地面噪声源；地面噪声源又可分为选场噪声 源、露天采场噪声源和机修厂噪声源等。
矿山噪声源
井下噪声源
矿山地面噪声源
选场噪声源
露天采场噪声源
机修厂噪声源
井下噪声源
井下噪声源，主要是由于凿岩、爆破、 通风、运 输、提升、排水等生产过程产 生。
二 噪声的评价量
计权声级
1.计权声级： 通常对不同频率声音的声压级经某一特定的 加权修正后，再叠加计算可得到噪声的总声 压级，此声压级称为计权声级。
2.计权网络： LAp Lp LA '
是近似以人耳对纯音的响度级频率特性而设 计的。 国际电工委员会规定了四种计权网络： A、B、C、D
图3-1 等响曲线
2.声强和声强级：
a.声强: 在声传播方向上单位时间内垂直通过单位面 积的声能量，称为瞬时声强，矢量。单位是瓦每平
方米 。
I P2
c
2.声强和声强级：
b.声强级: 该声音的声强与参考声强的比值取以10为底 的对数再乘10，即：
LI
10 lg
I I0
I0 1012 W m2
声强级单位：分贝。