黃陵二號煤礦選煤廠除塵項目研究

（陜西黃陵二號煤礦有限公司，陜西 延安 727306）

一、項目研究背景

煤塵危害為煤炭行業五大自然災害之一，一直是煤炭行業防治工作的重點。粉塵給煤炭行業工作人員和安全生產造成極大危害：一方面，粉塵污染的作業環境嚴重危害工人的身體健康，可引起肺部病變，造成塵肺病。另一方面，粉塵濃度過高潛伏著爆炸的危險，懸浮的煤塵也是造成煤炭行業煤塵爆炸的主要原因之一。此外，高濃度粉塵還會加速機械設備磨損，縮短精密儀器的使用壽命，因此，控制煤塵的產生，監測作業場所粉塵濃度，對于確保從業人員生命健康、預防事故的發生尤為重要。

二、項目研究分析

原煤系統煤塵主要是原煤在下落過程中形成的，分為沉積煤塵和浮游煤塵。煤塵從靜止到懸浮成為一次塵化作用，包括剪切壓縮、誘導氣流、熱氣流及綜合作用四種類型[2]。塵化后，含塵氣團被其他氣流輸送至皮帶走廊其他部分成為二次塵化作用。通常選煤廠煤塵塵化是由多種作用共同造成的。由于煤塵的沉降速度遠小于走廊內空氣的湍流脈動速度，所有一旦煤塵由于某種原因形成懸浮狀態，就可以較長時間地停留在走廊空氣中。在生產過程中，車間內的空氣湍流脈動速度往往＞0.5m/s，而10μm煤塵在靜止空氣中沉降速度約在cm/s水平，因此，只有停機相當一段時候后，懸浮在廠內空間的煤塵才能最終由于自重按對數曲線沉降在據塵源15-20m范圍內的地面和設施表面上，形成積塵，由于皮帶走廊是狹長布置，沉降的距離往往回遠大于這個范圍。僅靠風力作用，這種地面積塵是不可能被吹起的，只有在風力和人為作用力的聯合作用下地面積塵才可能再次飛揚。積塵主要由細粒組成，二次揚塵對皮帶走廊的污染是不可低估的。

煤塵具有吸濕性、分散性、吸附性、懸浮性、凝聚性、荷電性和燃爆性等特點，成分以碳為主，含有少量的硫、磷和礦物質[1]。因此，我們可利用煤塵的這些性質達到降塵的目的。

目前煤炭行業主要的降塵方法有：從源頭限制煤塵的產生、加速煤塵的沉降、限制煤塵的擴散范圍等等。措施有：密封、噴霧除塵、風力除塵、布袋除塵等等。根據柳巷選煤廠原煤系統的空間及設備布置情況，可適時的選用一種或多種除塵方式組合的辦法除塵。

黃陵二號煤礦選煤廠原煤系統分為原煤給煤系統、原煤準備系統、原煤上倉皮帶三片區域。原煤給煤系統由于給煤機下料和201入廠皮帶機頭的下料，造成了煤塵污染，最嚴重時可達25-35mg/m3。原煤準備系統由于原煤分級篩的振動，造成了煤塵污染，最嚴重時可達20-30mg/m3。原煤上倉皮帶承接產品轉載皮帶，原設計中無除塵設施，為防止冬季溫度低影響設備運轉，對皮帶走廊采取的密封措施加劇了粉塵的污染，尤其是在運行開始和衛生清掃時，揚塵污染更嚴重，粉塵污染最嚴重時可達20-30mg/m3左右。為徹底解決這一問題，我們進行了系統分析，造成粉塵污染的主要原因有：

1.皮帶機尾溜槽落差大，原煤轉載皮帶溜槽的落差3米，原煤上倉皮帶溜槽的落差4.5米。

2.皮帶機尾的擋板是框架式，由于擋板長度短，且內部無除塵設施，導致煤塵污染。

3.原煤系統皮帶有時帶量大，出了機尾擋板后往兩邊灑煤，有相對運動，導致煤塵污染。

4.原煤給煤系統原設計無除塵設施，加之造成粉塵污染的設備多，污染較嚴重。

三、項目研究內容

本研發項目要解決的技術問題是需根據原煤系統的空間及設備布置情況提供一種工藝簡單、占地面積小、成本低、安全環保、可操作性強的除塵系統。根據現場實際情況，確定采取的措施有：

1.原煤給煤系統降塵措施

將給煤機下皮帶全體密封，限制煤塵擴散范圍，同時配合轉移至此的除塵風機，從源頭處降低煤塵量。

將給煤機下皮帶進行全體密封，尤其是在皮帶機頭下料溜槽處用鐵板配合護皮密封，限制煤塵擴散范圍；同時給煤系統處加裝除塵風機。

2.原煤準備系統降塵措施

2.1 在原煤分級篩上加裝帆布防塵罩，一方面限制了煤塵的擴散范圍，另一方面也加強了除塵器的除塵效果，將使原煤分級篩樓層煤塵含量減小了50%以上。

2.2 制定清掃制度和清掃周期，安排專人擦拭設備上的煤塵，沖洗各處鋼結構及地面的煤塵，減少煤塵再次飛揚的可能性。

2.3 在原煤系統各煤塵治理點加設地溝和掃地泵，利用沖洗水將沉降的煤塵及時清走回收，減少因風力和人為作用力（如清掃衛生）的聯合作用下地面積塵才再次飛揚的可能性。

3.原煤皮帶降塵措施

3.1 改造原煤上倉皮帶機尾下料溜槽，在原有的溜槽中加裝緩沖梁和緩沖板，在皮帶落料點加裝緩沖床，減小原煤下落的沖擊力，從源頭上降低煤塵的產生量。

3.2 延長原煤皮帶機尾擋板，增加煤塵沉降面積，限制煤塵擴散范圍。

3.3 ，在皮帶下方增設自動沖洗水管及兩側擋水壩，將皮帶下沉降的煤塵及時清走，減少因風力和人為作用力（如清掃衛生）的聯合作用下地面積塵才再次飛揚的可能性。

3.4 在原煤皮帶處加裝自動噴淋裝置，同時在煤塵量大的點加裝軸流風機往外抽氣，嚴格要求原煤皮帶處巡視工口罩等勞保用品穿戴齊全，預計通過以上多種措施能有效降低煤塵污染的80%以上。

3.5 在原煤上倉皮帶配重間前增加若干輔助清掃器，將皮帶上殘存的煤在進入配重滾筒之前清理干凈，防止煤進入配重間，增加配重間的煤塵含量。

總結

通過在原煤給煤系統、原煤準備系統、原煤上倉皮帶三片區域實施各種除塵措施，預計投入后能將煤塵降至6mg/m3左右，符合國家關于職業病防治的規范。