探討選煤廠輸煤系統(tǒng)粉塵的治理

郁 洋

（東曲選煤廠 機(jī)電車間，山西 太原 030200）

1 概述

粉塵問題一直以來就是煤炭企業(yè)面臨的重要問題之一，塵肺病也是煤炭從業(yè)者的主要職業(yè)病。對煤炭選煤廠而言，由于其存在煤炭運(yùn)輸、轉(zhuǎn)載、破碎、篩分等多個(gè)程序步驟，各個(gè)程序都會產(chǎn)生大量粉塵，造成選煤場外部環(huán)境和內(nèi)部的工作環(huán)境受到嚴(yán)重污染，不僅嚴(yán)重影響職工的身體健康，而且粉塵也會加快機(jī)電設(shè)備的磨損，降低其使用壽命，同時(shí)粉塵的大量集聚還會引起爆炸，嚴(yán)重威脅職工生命安全，直接決定著選煤廠的清潔高效安全運(yùn)行［1-4］。

2 選煤廠粉塵的特點(diǎn)及危害

煤礦生產(chǎn)出的原煤經(jīng)皮帶運(yùn)輸至選煤廠，選煤廠再經(jīng)過破碎、篩分、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)載等程序進(jìn)行加工外運(yùn)。由于煤礦生產(chǎn)出的原煤中含有夾矸等固態(tài)物體。因此，煤粉、巖粉和其他粉狀物相互摻雜在一起共同組成了選煤廠的粉塵形態(tài)，其中煤塵是選煤廠粉塵的主要成分。按粉塵賦存狀態(tài)，分為干粉塵和濕粉塵；按顆粒大小分為呼吸塵、飄塵和降塵，選煤廠的煤在輸送、加工過程中揚(yáng)起的粉塵粒徑小于5μm的占73%，均屬于呼吸塵，極易吸入人體呼吸道及肺部，長期會引起塵肺?。?］。煤塵的集聚也有發(fā)生爆炸的可能性，威脅職工生命安全；粉塵侵入機(jī)電設(shè)備內(nèi)部，造成內(nèi)部機(jī)構(gòu)磨損，會使其使用壽命縮短。

3 輸煤系統(tǒng)粉塵產(chǎn)生原因

3.1 導(dǎo)料槽噴粉

煤炭一般通過皮帶運(yùn)輸進(jìn)入選煤廠，皮帶運(yùn)輸由多部皮帶組成，煤炭在不同皮帶運(yùn)輸過程中，存在接料、卸料的過程，煤炭經(jīng)過導(dǎo)料槽從上部皮帶進(jìn)入下部皮帶，其間必然存在落差，煤炭在下落的過程中會產(chǎn)生大的勢能，使導(dǎo)料槽內(nèi)的氣流產(chǎn)生變化，物料在下落過程中由于剪切和誘導(dǎo)氣流的共同作用下形成揚(yáng)塵，導(dǎo)料槽噴粉。由于粉塵顆粒小，加之導(dǎo)料槽結(jié)構(gòu)不合理、密封差、除塵器的損壞等加重了導(dǎo)料槽噴粉現(xiàn)象，主要為以下幾點(diǎn)：

（1）導(dǎo)料槽結(jié)構(gòu)不合理。煤炭經(jīng)過現(xiàn)有導(dǎo)料槽落下后以分散，不能確保煤炭全部掉落在皮帶中部，導(dǎo)致煤炭落于皮帶一側(cè)，從而引起皮帶跑偏，會產(chǎn)生煤炭的灑漏，進(jìn)入機(jī)尾滾筒也會使得機(jī)尾皮帶跑偏，且煤炭被滾筒碾壓破碎，產(chǎn)生揚(yáng)塵。且導(dǎo)料槽結(jié)構(gòu)尺寸不足，使得誘導(dǎo)風(fēng)流過大，導(dǎo)料槽內(nèi)揚(yáng)塵增大。

（2）導(dǎo)料槽密封接觸不良或損壞。導(dǎo)料槽為鋼鐵加工而成，各部件之間的接觸為剛性連接，各部件直接連接往往不能緊密接觸，需要接觸密封來連接，由于煤塵顆粒直徑小，一旦密封接觸不良或者損壞，特別是兩側(cè)密封條的損壞，使得煤塵易從導(dǎo)料槽縫隙漏出，且會降低除塵器的除塵效果，空氣中會產(chǎn)生大量粉塵。因此導(dǎo)料槽密封接觸不良或損壞是造成導(dǎo)料槽噴煤的主要原因。

（3）除塵器的損壞。除塵器是導(dǎo)料槽粉塵處理的主要手段，除塵器一旦損壞，導(dǎo)料槽內(nèi)必定會產(chǎn)生大量的粉塵集聚，大量的粉塵容易被皮帶帶出倒料槽，且粉塵長時(shí)間的集聚必定會加快該處設(shè)備和導(dǎo)料槽密封的磨損。

3.2 回程皮帶及拉緊滾筒產(chǎn)生粉塵

由于煤層賦存條件、開采技術(shù)、井下環(huán)境等的影響，使得開采出的原煤中含有煤油、水、乳化液等等液體，煤炭特別是末煤之間有一定的粘性，煤炭在皮帶上運(yùn)輸?shù)倪^程中會有一部分粘結(jié)在皮帶上。皮帶在長時(shí)間運(yùn)行過程中必定會產(chǎn)生磨損、龜裂，在凹凸面上就會產(chǎn)生粘煤，以及皮帶清掃器在運(yùn)行過程中不能徹底掃凈粘煤，形成粘煤逐漸集聚，隨著皮帶運(yùn)行過程中逐步風(fēng)干，皮帶運(yùn)行時(shí)在托輥的作用下會產(chǎn)生抖動，引起大量揚(yáng)塵。特別是在拉緊滾筒處，由于皮帶運(yùn)行方向發(fā)生反方向變化及皮帶拉伸，該處的空氣流動狀態(tài)會產(chǎn)生大的變化，形成一個(gè)渦流，產(chǎn)生較大的粉塵，清掃器發(fā)生故障時(shí)越發(fā)明顯。

3.3 皮帶機(jī)尾部滾筒產(chǎn)生粉塵

皮帶機(jī)尾部滾筒產(chǎn)生粉塵與導(dǎo)料槽落煤不集中，產(chǎn)生灑煤有直接關(guān)系，灑煤落在皮帶上受滾筒碾壓后，伴隨皮帶的180°大回轉(zhuǎn)，在空氣渦流的作用下產(chǎn)生大量粉塵，粘煤到達(dá)皮帶機(jī)尾滾筒處也會加大粉塵的產(chǎn)生。

4 輸煤系統(tǒng)粉塵治理技術(shù)

4.1 導(dǎo)料槽處粉塵治理技術(shù)

導(dǎo)料槽產(chǎn)生粉塵主要是由于導(dǎo)料槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、密封差、除塵器的損壞等原因，因此，該處粉塵的治理也主要從這些方面著手。

（1）科學(xué)合理設(shè)計(jì)導(dǎo)料槽結(jié)構(gòu)。誘導(dǎo)風(fēng)流的大小與導(dǎo)料槽的容積大小關(guān)系密切，導(dǎo)料槽高度加高，尾部加長，可使導(dǎo)料槽容積增大，使得因落料而產(chǎn)生的煤粉快速沉降，且可有效避免尾部噴粉；在落煤點(diǎn)設(shè)置導(dǎo)流板，糾正落煤位置，防止皮帶跑偏，且減小落煤對側(cè)護(hù)板的沖擊磨損，減小漏煤。

（2）密封性改造。采用高強(qiáng)度低摩擦力的高分子材料托板替代兩側(cè)“V”形托輥，實(shí)現(xiàn)對皮帶的連續(xù)支撐，加裝內(nèi)防溢側(cè)板和上蓋，使導(dǎo)料槽成為封閉機(jī)構(gòu)，高分子材料托板和內(nèi)防溢側(cè)板的共同作用實(shí)現(xiàn)導(dǎo)料槽側(cè)面密封，改善導(dǎo)料槽的密封性能，且防止了皮帶的跑偏，降低煤塵漏出。

（3）除塵效果的改造。在落煤點(diǎn)1 m外和除塵器吸風(fēng)口1.2m前，加裝2級凸形擋簾（見圖1），降低誘導(dǎo)風(fēng)流對煤塵的影響，防止除塵器吸入小粉塵，避免噴粉；加裝智能在線監(jiān)測裝置，利用光電效應(yīng)，根據(jù)光線強(qiáng)弱監(jiān)測導(dǎo)料槽內(nèi)粉塵濃度，設(shè)定警戒數(shù)值，在粉塵濃度達(dá)到一定值時(shí)啟動霧化降塵裝置。

圖1 導(dǎo)料槽擋塵簾

4.2 回程皮帶及拉緊滾筒處揚(yáng)塵的治理方法

回程皮帶及拉緊滾筒產(chǎn)生粉塵主要是由于皮帶上的粘煤風(fēng)干抖動造成的，因此，加強(qiáng)清掃器對皮帶粘煤的清除效果，可以有效降低該處的揚(yáng)塵。具體措施為：首先，采用小流量、低壓力的噴水管路對皮帶上風(fēng)干的煤塵進(jìn)行噴水加濕，并在下部安裝水箱進(jìn)行排水；其次，在回程皮帶拉緊滾筒前方、噴水管路后方加裝二級高分子清煤器。通過這兩個(gè)措施可以有效減輕該處的揚(yáng)塵，見圖2。

圖2 皮帶回程清掃器安裝

4.3 尾部滾筒揚(yáng)塵的治理方法

尾部滾筒揚(yáng)塵主要是導(dǎo)料槽灑煤引起，針對灑煤現(xiàn)象，應(yīng)采取清掃器掃煤，配合除塵器來實(shí)現(xiàn)除塵的目的。采用自重式三角清掃器，清掃落煤，并加裝接粉箱，定期清理；在皮帶機(jī)尾加裝接料除塵裝置，避免二次揚(yáng)塵，見圖3。

圖3 自重調(diào)整型三角清掃

5 結(jié)語

選煤廠是粉塵重點(diǎn)污染企業(yè)，其粉塵污染存在點(diǎn)多、面廣、控制難度大等問題，輸煤系統(tǒng)是選煤廠粉塵產(chǎn)生的重要源頭之一，根據(jù)選煤廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，需針對輸煤過程可能產(chǎn)生揚(yáng)塵的部位進(jìn)行細(xì)化分析，找出其出現(xiàn)揚(yáng)塵的關(guān)鍵，分析其特征，結(jié)合該選煤廠特點(diǎn)，找出針對性的綜合性有效的揚(yáng)塵治理措施，給職工提供一個(gè)良好的工作環(huán)境，保障職工生命財(cái)產(chǎn)安全，實(shí)現(xiàn)選煤廠的科學(xué)、綠色、高效、安全發(fā)展。