煤礦選煤廠產品倉下煤塵治理探究

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摘要：針對斜溝煤礦選煤廠產品倉下密閉空間內煤塵濃度過高現象產生的原因進行了分析，結合現場實際情況對設備和附屬設施進行改造，優化完善后，煤塵濃度最高值由7.89mg/m3降低至3.70mg/m3，降塵效果顯著，既保障了職工身心健康，避免了因為煤塵外溢而導致的環保問題，同時消除現場安全隱患。

關鍵詞：煤塵;皮帶;給煤機;抑塵

煤塵是在煤炭開采、運輸、轉載、儲存和加工過程中產生的飛逸到環境空氣中的固體顆粒，是礦山五大自然災害之一［1］．煤塵的主要危害:1)如果長期吸入會在一定程度增加患塵肺病的風險。2)煤塵爆炸危害極大，對人民財產安全有著重大威脅。3)污染環境，當下煤塵污染已成為我國主要產煤地區大氣污染的主要因素。國家相關部門對生產現場的煤塵濃度有著嚴格要求，因此煤塵治理工作是生產單位長期以來的重點工作之一。

1選煤廠現狀

斜溝煤礦選煤廠是一座現代化千萬噸級煉焦煤選煤廠，隸屬于山西西山晉興能源有限責任公司，位于山西省興縣縣城北50公里處嵐漪河兩側，年設計處理原煤15.0Mt［1］．采用全重介分洗工藝，廠房全封閉生產系統，煤炭經洗選加工后精煤、混煤產品進入4座筒倉儲存，筒倉下設有64臺給煤機和2部大型轉載皮帶，產品轉運至快速裝車站進行列車裝載。在生產過程中發現，產品倉下煤塵較大，而且倉下空間較為密閉，煤塵難以消散，經過現場檢測，在皮帶機尾處煤塵濃度值最高，達到7.89mg/m3．

2煤塵產生原因分析

產品倉下主要設備是給煤機和皮帶，給煤機型號為:GLD2000/7.5/S，共計64臺，皮帶型號為DTⅡ型，長度貫穿整個倉下，跨度138.5m，寬度為2m，帶速4m/s，屬于高速皮帶。經過調研分析，導致煤塵濃度較高的原因有以下幾項:

2.1設備拋灑造成煤塵

2.1.1皮帶受料緩沖床銜接處拋灑。倉下每條皮帶由兩兩對稱的32臺(16組)給煤機供料，在落料點處設有緩沖床，緩沖床與下料收集溜槽銜接，用以承載給煤機運送的物料，物料收集溜槽側壁和皮帶之間縫隙較大(圖1)，密封效果較差，生產過程中極易造成物料拋灑，由于皮帶轉速較快，在運轉過程中，皮帶周邊會形成一定負壓，因此在物料拋灑的過程中，其中微細顆粒會隨風飛揚，彌漫在空氣中，造成煤塵［2］．2.1.2給煤機側幫銜接處拋灑給煤機輸送帶與側幫之間銜接不夠緊密，而在物料輸送過程中物料堆積較高，輸送帶寬度與給煤機兩側側幫跨度幾乎相同，因此物料在輸送過程中會從側幫(圖2)溢出直接落到檢修平臺上，造成大量拋灑，造成揚塵。2.1.3物料在機尾處碾碎產生煤塵。在皮帶機尾改向滾筒前方，置于上下皮帶之間設有一處集煤板，用以收集滾筒轉動因慣性甩落的粘連物料，對一段時間內皮帶機尾集煤板進行觀察，發現煤顆粒有一定積累，而且在運轉過程中明顯看到滾筒和皮帶貼合處煤塵彌漫［3］．經過實地觀察分析可知，由于裝車過程中存在一定程度的煤炭拋灑現象，底皮帶將拋灑的煤粒帶到機尾，而在機尾處設置的三角清掃器距離滾筒有一定距離，且材質不夠柔軟，與皮帶貼合不夠緊密，因此煤粒被帶入滾筒和皮帶貼合處，然后經過皮帶和滾筒之間碾碎形成煤塵擴散到周邊環境中，這是導致煤塵濃度較大的重要因素。

2.2抑塵措施不完善

2.2.1皮帶無抑塵裝置。產品倉下兩條大型快速轉載皮帶是間歇性作業，需要根據快速裝車站列車進站情況開啟或者停機，而且每列車裝載完成到下一列車開始裝載時間間隔至少是1.5h．產品倉內產品煤水分為10%左右，同時壓濾煤泥也摻雜在混煤產品內，水分更是高達25%左右，因此在正常生產過程中，皮帶上會粘連部分物料，而在上述皮帶啟停間隔1.5h的時間里，皮帶上物料均已風干干燥，再次啟車時，皮帶在滾筒、托輥以及皮帶清掃器之間的摩擦作用下，瞬間會產生大量煤塵，然后在皮帶運轉的風壓下，迅速將煤塵擴散到空中，瞬時值最高達12mg/m3，但是一直以來沒有任何抑塵措施。2.2.2運輸設備沒有封閉。倉下皮帶總長度138.5m，除了在每組給煤機下料緩沖床落料點處密封以外，其余空白位置均處于開放狀態，廠房內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落料點處的密封溜槽處，能夠對落料點處的煤塵進行最大程度的負壓吸收。但在生產過程中發現，由于皮帶上方只進行部分密封，吸塵口負壓壓力明顯減弱，吸塵效果降低，同時在皮帶敞開處，煤塵也會飄逸，造成環境內煤塵濃度偏高。

3煤塵治理措施

3.1杜絕拋灑

針對皮帶緩沖床處縫隙較大導致的拋灑問題，對現場進行勘察，調整其間隙至合適位置，然后根據尺寸割取廢舊皮帶，對縫隙處進行覆蓋封堵，保證物料不拋撒。另外，應加強巡檢，隨時調整間隙，保證其緊密無間，物料無拋灑。針對給煤機側幫處物料拋灑現象，在側幫內側安裝新的擋料板，對給煤機落料形成收口，收口以后落料處和皮帶邊緣及側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

針對物料在機尾滾筒處碾壓產生大量煤塵，對原磨損嚴重、清掃能力較差的皮帶清掃器進行拆除，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;改變皮帶位置，由原來距離機尾改向滾筒2m更改到靠近機尾滾筒0.5m，杜絕煤塵顆粒進入機尾，在進入滾筒之前把皮帶上積煤清掃干凈，避免次生煤塵的產生。

3.3提升抑塵效果

為避免皮帶上粘連物料風干后在空中飄逸，現場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，為了減輕職工勞動強度，在加裝噴霧裝置的同時加設電控閥門，將電控系統接入已有的智能化集控模塊，實現皮帶噴霧隨皮帶開啟自動開啟，根據設定時間自動停止，方便快捷。為了改善皮帶區間除塵器除塵效果，減少煤塵產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。同時由于空間密封，增強了除塵器吸塵口的負壓吸力，提升了除塵器的除塵效果。

4煤塵治理效果

經檢測，產品倉下煤塵濃度大幅度下降，在煤塵濃度最高點的皮帶機尾處由7.89mg/m3降到3.90mg/m3，現場環境明顯改善。通過煤塵治理措施的實施，給煤機與轉載皮帶拋灑量也有較大程度下降，產品倉下職工清掃耗時從每班90min下降為40min，每班縮短50min，一個工作日節約100min．運銷車間產品倉下清水清掃泵以及5臺掃地水泵全部功率共計約為105kW/h，廠工業用電費用為0.5元/kWh，則電費每年可節約1.7×365×105×0.5=32576.25元。此次改造，材料費、人工費共計4000元，則當月可節約電費成本:32576－4000=28576元，全年累計38萬余元。

5結語

煤塵是煤炭生產單位不可避免的共性問題，煤塵濃度較高給企業正常生產帶來不利因素，對崗位操作人員的身心健康、現場操作環境及安全和煤炭資源本身都造成一定的影響。該廠通過對主要設備、附屬設備及周邊環境的合理化改造和設施完善，同時加強了現場管理，煤塵治理工作取得了顯著效果，取得良好的社會經濟效益。

參考文獻

［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］王衛星，任學禹．綜合除塵系統在柳灣煤礦選煤廠的應用［J］．山西焦煤科技，2020，44(12):50－54．

［3］廉凱，郭磊．動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任公司斜溝煤礦選煤廠