探討選煤廠輸煤系統粉塵的治理

郁 洋

（東曲選煤廠 機電車間，山西 太原 030200）

1 概述

粉塵問題一直以來就是煤炭企業面臨的重要問題之一，塵肺病也是煤炭從業者的主要職業病。對煤炭選煤廠而言，由于其存在煤炭運輸、轉載、破碎、篩分等多個程序步驟，各個程序都會產生大量粉塵，造成選煤場外部環境和內部的工作環境受到嚴重污染，不僅嚴重影響職工的身體健康，而且粉塵也會加快機電設備的磨損，降低其使用壽命，同時粉塵的大量集聚還會引起爆炸，嚴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行［1-4］。

2 選煤廠粉塵的特點及危害

煤礦生產出的原煤經皮帶運輸至選煤廠，選煤廠再經過破碎、篩分、運輸、轉載等程序進行加工外運。由于煤礦生產出的原煤中含有夾矸等固態物體。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，其中煤塵是選煤廠粉塵的主要成分。按粉塵賦存狀態，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，長期會引起塵肺病［5］。煤塵的集聚也有發生爆炸的可能性，威脅職工生命安全；粉塵侵入機電設備內部，造成內部機構磨損，會使其使用壽命縮短。

3 輸煤系統粉塵產生原因

3.1 導料槽噴粉

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

（1）導料槽結構不合理。煤炭經過現有導料槽落下后以分散，不能確保煤炭全部掉落在皮帶中部，導致煤炭落于皮帶一側，從而引起皮帶跑偏，會產生煤炭的灑漏，進入機尾滾筒也會使得機尾皮帶跑偏，且煤炭被滾筒碾壓破碎，產生揚塵。且導料槽結構尺寸不足，使得誘導風流過大，導料槽內揚塵增大。

（2）導料槽密封接觸不良或損壞。導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，特別是兩側密封條的損壞，使得煤塵易從導料槽縫隙漏出，且會降低除塵器的除塵效果，空氣中會產生大量粉塵。因此導料槽密封接觸不良或損壞是造成導料槽噴煤的主要原因。

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

3.2 回程皮帶及拉緊滾筒產生粉塵

由于煤層賦存條件、開采技術、井下環境等的影響，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，煤炭在皮帶上運輸的過程中會有一部分粘結在皮帶上。皮帶在長時間運行過程中必定會產生磨損、龜裂，在凹凸面上就會產生粘煤，以及皮帶清掃器在運行過程中不能徹底掃凈粘煤，形成粘煤逐漸集聚，隨著皮帶運行過程中逐步風干，皮帶運行時在托輥的作用下會產生抖動，引起大量揚塵。特別是在拉緊滾筒處，由于皮帶運行方向發生反方向變化及皮帶拉伸，該處的空氣流動狀態會產生大的變化，形成一個渦流，產生較大的粉塵，清掃器發生故障時越發明顯。

3.3 皮帶機尾部滾筒產生粉塵

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

4 輸煤系統粉塵治理技術

4.1 導料槽處粉塵治理技術

導料槽產生粉塵主要是由于導料槽結構設計不合理、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）科學合理設計導料槽結構。誘導風流的大小與導料槽的容積大小關系密切，導料槽高度加高，尾部加長，可使導料槽容積增大，使得因落料而產生的煤粉快速沉降，且可有效避免尾部噴粉；在落煤點設置導流板，糾正落煤位置，防止皮帶跑偏，且減小落煤對側護板的沖擊磨損，減小漏煤。

（2）密封性改造。采用高強度低摩擦力的高分子材料托板替代兩側“V”形托輥，實現對皮帶的連續支撐，加裝內防溢側板和上蓋，使導料槽成為封閉機構，高分子材料托板和內防溢側板的共同作用實現導料槽側面密封，改善導料槽的密封性能，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1 m外和除塵器吸風口1.2m前，加裝2級凸形擋簾（見圖1），降低誘導風流對煤塵的影響，防止除塵器吸入小粉塵，避免噴粉；加裝智能在線監測裝置，利用光電效應，根據光線強弱監測導料槽內粉塵濃度，設定警戒數值，在粉塵濃度達到一定值時啟動霧化降塵裝置。

圖1 導料槽擋塵簾

4.2 回程皮帶及拉緊滾筒處揚塵的治理方法

回程皮帶及拉緊滾筒產生粉塵主要是由于皮帶上的粘煤風干抖動造成的，因此，加強清掃器對皮帶粘煤的清除效果，可以有效降低該處的揚塵。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干的煤塵進行噴水加濕，并在下部安裝水箱進行排水；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。通過這兩個措施可以有效減輕該處的揚塵，見圖2。

圖2 皮帶回程清掃器安裝

4.3 尾部滾筒揚塵的治理方法

尾部滾筒揚塵主要是導料槽灑煤引起，針對灑煤現象，應采取清掃器掃煤，配合除塵器來實現除塵的目的。采用自重式三角清掃器，清掃落煤，并加裝接粉箱，定期清理；在皮帶機尾加裝接料除塵裝置，避免二次揚塵，見圖3。

圖3 自重調整型三角清掃

5 結語

選煤廠是粉塵重點污染企業，其粉塵污染存在點多、面廣、控制難度大等問題，輸煤系統是選煤廠粉塵產生的重要源頭之一，根據選煤廠的運行經驗，需針對輸煤過程可能產生揚塵的部位進行細化分析，找出其出現揚塵的關鍵，分析其特征，結合該選煤廠特點，找出針對性的綜合性有效的揚塵治理措施，給職工提供一個良好的工作環境，保障職工生命財產安全，實現選煤廠的科學、綠色、高效、安全發展。