煤礦選煤廠產(chǎn)品倉(cāng)下煤塵治理探究

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煤塵是在煤炭開(kāi)采、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)載、儲(chǔ)存和加工過(guò)程中產(chǎn)生的飛逸到環(huán)境空氣中的固體顆粒，是礦山五大自然災(zāi)害之一［1］．煤塵的主要危害:1)如果長(zhǎng)期吸入會(huì)在一定程度增加患?jí)m肺病的風(fēng)險(xiǎn)。2)煤塵爆炸危害極大，對(duì)人民財(cái)產(chǎn)安全有著重大威脅。3)污染環(huán)境，當(dāng)下煤塵污染已成為我國(guó)主要產(chǎn)煤地區(qū)大氣污染的主要因素。國(guó)家相關(guān)部門對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的煤塵濃度有著嚴(yán)格要求，因此煤塵治理工作是生產(chǎn)單位長(zhǎng)期以來(lái)的重點(diǎn)工作之一。

1選煤廠現(xiàn)狀

斜溝煤礦選煤廠是一座現(xiàn)代化千萬(wàn)噸級(jí)煉焦煤選煤廠，隸屬于山西西山晉興能源有限責(zé)任公司，位于山西省興縣縣城北50公里處嵐漪河兩側(cè)，年設(shè)計(jì)處理原煤15.0Mt［1］．采用全重介分洗工藝，廠房全封閉生產(chǎn)系統(tǒng)，煤炭經(jīng)洗選加工后精煤、混煤產(chǎn)品進(jìn)入4座筒倉(cāng)儲(chǔ)存，筒倉(cāng)下設(shè)有64臺(tái)給煤機(jī)和2部大型轉(zhuǎn)載皮帶，產(chǎn)品轉(zhuǎn)運(yùn)至快速裝車站進(jìn)行列車裝載。在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品倉(cāng)下煤塵較大，而且倉(cāng)下空間較為密閉，煤塵難以消散，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，在皮帶機(jī)尾處煤塵濃度值最高，達(dá)到7.89mg/m3．

2煤塵產(chǎn)生原因分析

產(chǎn)品倉(cāng)下主要設(shè)備是給煤機(jī)和皮帶，給煤機(jī)型號(hào)為:GLD2000/7.5/S，共計(jì)64臺(tái)，皮帶型號(hào)為DTⅡ型，長(zhǎng)度貫穿整個(gè)倉(cāng)下，跨度138.5m，寬度為2m，帶速4m/s，屬于高速皮帶。經(jīng)過(guò)調(diào)研分析，導(dǎo)致煤塵濃度較高的原因有以下幾項(xiàng):

2.1設(shè)備拋灑造成煤塵

2.1.1皮帶受料緩沖床銜接處拋灑。倉(cāng)下每條皮帶由兩兩對(duì)稱的32臺(tái)(16組)給煤機(jī)供料，在落料點(diǎn)處設(shè)有緩沖床，緩沖床與下料收集溜槽銜接，用以承載給煤機(jī)運(yùn)送的物料，物料收集溜槽側(cè)壁和皮帶之間縫隙較大(圖1)，密封效果較差，生產(chǎn)過(guò)程中極易造成物料拋灑，由于皮帶轉(zhuǎn)速較快，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，皮帶周邊會(huì)形成一定負(fù)壓，因此在物料拋灑的過(guò)程中，其中微細(xì)顆粒會(huì)隨風(fēng)飛揚(yáng)，彌漫在空氣中，造成煤塵［2］．2.1.2給煤機(jī)側(cè)幫銜接處拋灑。給煤機(jī)輸送帶與側(cè)幫之間銜接不夠緊密，而在物料輸送過(guò)程中物料堆積較高，輸送帶寬度與給煤機(jī)兩側(cè)側(cè)幫跨度幾乎相同，因此物料在輸送過(guò)程中會(huì)從側(cè)幫(圖2)溢出直接落到檢修平臺(tái)上，造成大量拋灑，造成揚(yáng)塵。2.1.3物料在機(jī)尾處碾碎產(chǎn)生煤塵。在皮帶機(jī)尾改向滾筒前方，置于上下皮帶之間設(shè)有一處集煤板，用以收集滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)因慣性甩落的粘連物料，對(duì)一段時(shí)間內(nèi)皮帶機(jī)尾集煤板進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)煤顆粒有一定積累，而且在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中明顯看到滾筒和皮帶貼合處煤塵彌漫［3］．經(jīng)過(guò)實(shí)地觀察分析可知，由于裝車過(guò)程中存在一定程度的煤炭拋灑現(xiàn)象，底皮帶將拋灑的煤粒帶到機(jī)尾，而在機(jī)尾處設(shè)置的三角清掃器距離滾筒有一定距離，且材質(zhì)不夠柔軟，與皮帶貼合不夠緊密，因此煤粒被帶入滾筒和皮帶貼合處，然后經(jīng)過(guò)皮帶和滾筒之間碾碎形成煤塵擴(kuò)散到周邊環(huán)境中，這是導(dǎo)致煤塵濃度較大的重要因素。

2.2抑塵措施不完善

2.2.1皮帶無(wú)抑塵裝置。產(chǎn)品倉(cāng)下兩條大型快速轉(zhuǎn)載皮帶是間歇性作業(yè)，需要根據(jù)快速裝車站列車進(jìn)站情況開(kāi)啟或者停機(jī)，而且每列車裝載完成到下一列車開(kāi)始裝載時(shí)間間隔至少是1.5h．產(chǎn)品倉(cāng)內(nèi)產(chǎn)品煤水分為10%左右，同時(shí)壓濾煤泥也摻雜在混煤產(chǎn)品內(nèi)，水分更是高達(dá)25%左右，因此在正常生產(chǎn)過(guò)程中，皮帶上會(huì)粘連部分物料，而在上述皮帶啟停間隔1.5h的時(shí)間里，皮帶上物料均已風(fēng)干干燥，再次啟車時(shí)，皮帶在滾筒、托輥以及皮帶清掃器之間的摩擦作用下，瞬間會(huì)產(chǎn)生大量煤塵，然后在皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)壓下，迅速將煤塵擴(kuò)散到空中，瞬時(shí)值最高達(dá)12mg/m3，但是一直以來(lái)沒(méi)有任何抑塵措施。2.2.2運(yùn)輸設(shè)備沒(méi)有封閉。倉(cāng)下皮帶總長(zhǎng)度138.5m，除了在每組給煤機(jī)下料緩沖床落料點(diǎn)處密封以外，其余空白位置均處于開(kāi)放狀態(tài)，廠房?jī)?nèi)前期安裝了氣箱脈沖袋式除塵器，吸塵口分別布置在各組給煤機(jī)落料點(diǎn)處的密封溜槽處，能夠?qū)β淞宵c(diǎn)處的煤塵進(jìn)行最大程度的負(fù)壓吸收。但在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，由于皮帶上方只進(jìn)行部分密封，吸塵口負(fù)壓壓力明顯減弱，吸塵效果降低，同時(shí)在皮帶敞開(kāi)處，煤塵也會(huì)飄逸，造成環(huán)境內(nèi)煤塵濃度偏高。

3煤塵治理措施

3.1杜絕拋灑

針對(duì)皮帶緩沖床處縫隙較大導(dǎo)致的拋灑問(wèn)題，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察，調(diào)整其間隙至合適位置，然后根據(jù)尺寸割取廢舊皮帶，對(duì)縫隙處進(jìn)行覆蓋封堵，保證物料不拋撒。另外，應(yīng)加強(qiáng)巡檢，隨時(shí)調(diào)整間隙，保證其緊密無(wú)間，物料無(wú)拋灑。針對(duì)給煤機(jī)側(cè)幫處物料拋灑現(xiàn)象，在側(cè)幫內(nèi)側(cè)安裝新的擋料板，對(duì)給煤機(jī)落料形成收口，收口以后落料處和皮帶邊緣及側(cè)幫形成一定緩沖距離，避免了物料拋灑(圖3)．

3.2減少次生煤塵

針對(duì)物料在機(jī)尾滾筒處碾壓產(chǎn)生大量煤塵，對(duì)原磨損嚴(yán)重、清掃能力較差的皮帶清掃器進(jìn)行拆除，挑選聚氨酯材料制成新皮帶清掃器，此種清掃器，有較大彈性，耐磨度更強(qiáng);改變皮帶位置，由原來(lái)距離機(jī)尾改向滾筒2m更改到靠近機(jī)尾滾筒0.5m，杜絕煤塵顆粒進(jìn)入機(jī)尾，在進(jìn)入滾筒之前把皮帶上積煤清掃干凈，避免次生煤塵的產(chǎn)生。

3.3提升抑塵效果

為避免皮帶上粘連物料風(fēng)干后在空中飄逸，現(xiàn)場(chǎng)勘查后決定在底皮帶加裝噴霧裝置用以抑制煤塵。由于該車間裝車工作的特殊性，皮帶間歇性多次作業(yè)，為了減輕職工勞動(dòng)強(qiáng)度，在加裝噴霧裝置的同時(shí)加設(shè)電控閥門，將電控系統(tǒng)接入已有的智能化集控模塊，實(shí)現(xiàn)皮帶噴霧隨皮帶開(kāi)啟自動(dòng)開(kāi)啟，根據(jù)設(shè)定時(shí)間自動(dòng)停止，方便快捷。為了改善皮帶區(qū)間除塵器除塵效果，減少煤塵產(chǎn)生將整條皮帶上方密封，使其在上方形成密封空腔，避免了煤塵外溢。同時(shí)由于空間密封，增強(qiáng)了除塵器吸塵口的負(fù)壓吸力，提升了除塵器的除塵效果。

4煤塵治理效果

經(jīng)檢測(cè)，產(chǎn)品倉(cāng)下煤塵濃度大幅度下降，在煤塵濃度最高點(diǎn)的皮帶機(jī)尾處由7.89mg/m3降到3.90mg/m3，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境明顯改善。通過(guò)煤塵治理措施的實(shí)施，給煤機(jī)與轉(zhuǎn)載皮帶拋灑量也有較大程度下降，產(chǎn)品倉(cāng)下職工清掃耗時(shí)從每班90min下降為40min，每班縮短50min，一個(gè)工作日節(jié)約100min．運(yùn)銷車間產(chǎn)品倉(cāng)下清水清掃泵以及5臺(tái)掃地水泵全部功率共計(jì)約為105kW/h，廠工業(yè)用電費(fèi)用為0.5元/kWh，則電費(fèi)每年可節(jié)約1.7×365×105×0.5=32576.25元。此次改造，材料費(fèi)、人工費(fèi)共計(jì)4000元，則當(dāng)月可節(jié)約電費(fèi)成本:32576－4000=28576元，全年累計(jì)38萬(wàn)余元。

5結(jié)語(yǔ)

煤塵是煤炭生產(chǎn)單位不可避免的共性問(wèn)題，煤塵濃度較高給企業(yè)正常生產(chǎn)帶來(lái)不利因素，對(duì)崗位操作人員的身心健康、現(xiàn)場(chǎng)操作環(huán)境及安全和煤炭資源本身都造成一定的影響。該廠通過(guò)對(duì)主要設(shè)備、附屬設(shè)備及周邊環(huán)境的合理化改造和設(shè)施完善，同時(shí)加強(qiáng)了現(xiàn)場(chǎng)管理，煤塵治理工作取得了顯著效果，取得良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

［1］梁明．選煤廠粉塵治理工藝的探索［J］．煤炭加工與綜合利用，2020(2):75－77．

［2］王衛(wèi)星，任學(xué)禹．綜合除塵系統(tǒng)在柳灣煤礦選煤廠的應(yīng)用［J］．山西焦煤科技，2020，44(12):50－54．

［3］廉凱，郭磊．動(dòng)力煤選煤廠粉塵綜合治理措施［J］．煤炭加工與綜合利用，2019(2):28－32．

作者:方瑞新 單位:山西西山晉興能源有限責(zé)任公司斜溝煤礦選煤廠