煤場揚塵機理及相關對策研究

摘 要：煤場揚塵會給大氣環境造成嚴重污染，與社會生態可持續發展理念相背離，因而受到社會的高度重視。濟煤傳〔2017〕97號文明確指出開展煤礦儲煤場封閉試點工作，以徹底解決煤塵污染問題，新安煤業公司被列入試點范圍。本文簡要探討煤場揚塵的主要因素，并提出煤場揚塵的治理措施，僅供相關人員參考。

關鍵詞：煤場；揚塵激勵；對策

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.059

0 引言

現代社會飛速發展，我國煤炭生產能力明顯提升，社會群體的環保意識也不斷增強。傳統露天儲媒方式極易受到風化作用而出現煤炭粉化的情況，且大風天氣條件下細散煤粉隨風飛揚，極易形成大面積煤塵污染，給生態環境造成不利影響，甚至引發火災，嚴重制約著社會的良性運行。在此種情況下，加大力度探討煤場揚塵機理及解決對策，對于社會經濟與生態的協調發展具有重要意義。

1 煤場揚塵的主要因素分析

就新安煤業公司運行情況來看，儲煤場煤堆表面揚塵和堆取料過程中的養成是對生態環境造成污染的主要因素，形成于煤場的諸多環節中，包括汽車卸煤、煤場堆放、堆取作業等。在汽車卸煤過程中，在重力作用下原煤下落，受到風力影響形成揚塵。煤場堆放過程中，受到風化作用形成揚塵。堆取料機作業過程中產生機械動力擾動，此種情況下也會形成揚塵。取落料過程中水煤層遭到破壞性擾動也會形成揚塵。

2 煤場揚塵的治理措施

2.1 優化煤炭儲存方式

為促進煤場揚塵問題的妥善解決，可轉變以往煤炭露天儲存的方式，通過筒倉、圓形封閉儲煤場、條形封閉儲媒長和氣膜式儲媒場來對煤炭進行儲存，以有效降低揚塵幾率。

其一，筒倉儲媒自動化程度較高，無人值守的儲媒方式下，有效減少了不必要的人力資源消耗，并且具有良好的環保性能，實際應用價值較高。

其二，圓形封閉儲煤場基本可以達到環保要求，若煤場內配置相關堆取料設備，則儲媒量有限。圓形封閉儲煤場底部一般設置受煤坑及返煤地道，此種情況下煤炭輸出過程中極易存在死角，需要推土機輔助作用以全面輸出煤炭。

其三，條形封閉儲煤場具有良好的環保效果，其儲媒方式上與圓形儲煤場相類似，場內設置堆取料設備時，儲媒量有限。在實際應用中，條形封閉儲煤場的性價比相對較低，極易受到場地條件的限制。為保證儲媒量，內部不設置堆取料設備，主要通過受煤坑與地道實現有效返煤方式。

其四，氣膜式煤場，就其性質來看，主要是應用膜材料做成封閉空間，錨定后對其內部進行充氣，以形成一定儲存空間，滿足實際儲媒需求。氣膜式煤場的結構簡單，快捷性強，但實際應用中為保證膜結構穩固，需要重復充氣，運行成本較大。與此同時，氣膜式煤場內部難以設置通風除塵設施，內部環境溫度教高，使用效果并不理想，因而應用范圍有限。

2.2 科學應用儲煤場防塵抑塵技術

其一，擋風抑塵墻。就擋風抑塵墻的機理來看，其能夠避免來流風的明顯渦流，減少風的全六度，從而降低來流風風速來降低起塵量，達到防塵抑塵的目的。擋風抑塵墻的材料一般選用有機非金屬復合材料或金屬板制成，在空氣動力學原理下，結合煤場環境加工成幾何形狀的防風板，結合煤場防塵抑塵需求將防風板組合成擋風抑塵墻。墻體內側上下干擾氣流的形成，能夠有效減少風對煤場的影響，降低揚塵幾率。在擋風抑塵墻設置過程中，應控制好擋風板的開孔率，一般以30%為最佳，且擋風距離約為擋風板高度的10倍左右，此種方式下能夠獲得理想的擋風抑塵效果。

其二，化學抑塵技術。化學抑塵技術主要是通過化學抑塵劑對煤場揚塵進行有效抑制，一般情況下化學抑塵劑可分為三種類型，分別是濕潤劑、黏結劑和凝聚劑。濕潤劑和黏結劑主要對露天儲煤場的揚塵進行抑制，其中，濕潤劑是將少量表面活性劑和水分保持劑適當添加至水中，從而對煤塵飛散時間進行適當延長，黏結劑屬于一種化學藥品，以高分子樹脂和表面活性劑為主要成分，將黏結劑噴灑于煤堆表面，待固結層形成后，能夠在煤堆表面形成一層覆蓋，從而降低煤場揚塵幾率。化學抑塵技術在煤場揚塵治理中的應用，一定程度上延長了抑塵時間，操作簡便程度高，且提高水資源利用率，受到社會的高度重視。但由于部分化學抑塵劑在實際應用中極易造成二次污染，制作成本較高，使得化學抑塵劑的應用存在一定局限性。現代社會發展新時期，工業化進程明顯加快，社會群體的環保意識明顯增強，應加大新型化學抑塵劑的研究力度，以研發抑塵效果優良且具有經濟適用性的抑塵劑，滿足社會可持續發展需求。

其三，其他抑塵技術，包括壓實、覆蓋、密閉、設置防風林帶等。壓實技術的應用，主要是將外界壓力施加于松散煤堆上，增強煤堆密實度，降低孔隙率，并縮小其體積，從而降低煤場揚塵。但壓實技術的抑塵效率較低，應用范圍有限，不適合在作業頻繁的煤場使用。覆蓋技術是將塑料篷布等覆蓋物置于煤堆表面，以有效應對大風天氣，降低煤場揚塵，是一種比較簡單的抑塵方法，但具有臨時性特征，尤其是大面積煤場抑塵過程中的操作難度較大，一旦覆蓋物廢棄后，往往會給環境造成新的污染。密閉技術是通過封閉干煤棚、網殼結構等對煤場進行抑塵，從而降低揚塵對生態環境的污染。密閉技術使用安全，具有良好的抗風性能，但成本較高。防風林帶設置是一種生態化抑塵措施，由于防風林帶具有吸塵和滯塵作用，其能夠減緩風速從而抑制粉塵向外擴散，并且有助于美化生態環境，滿足可持續發展基本要求。但防風林帶設置的周期較長，對于臨時性煤場來說不具備適用性。

3 結語

總而言之，煤場揚塵不僅會對生態環境造成嚴重污染，還會加劇資源浪費，甚至引發安全事故，影響整個社會的良性運行。為促進煤場揚塵問題的妥善解決，應全面把握煤場實際情況及揚塵的主要因素，從優化煤炭儲存方式、應用儲煤場防塵抑塵技術等角度入手，采取有針對性的煤場揚塵治理措施，從而降低煤場揚塵對生態環境的不利影響，維護煤炭企業的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]熊宏亮，宋曉東.煤場防風抑塵網抑塵效果研究[J].電力科技與環保，2010，26（06）：21-25.

[2]謝海燕.煤場揚塵污染及治理[J].干旱環境監測，2004（02）：114-115.

作者簡介：李賀（1990-），男，山東濟寧人，研究生在職就讀，助理工程師，研究方向：土木工程。