上榆泉煤礦洗選中心粉塵治理實踐

蔣涵元 宋萬軍 白 龍

（國家能源集團國神公司上榆泉煤礦，山西 河曲 036500）

上榆泉煤礦洗選中心主要負責上榆泉煤礦原煤的洗選加工作業，是配套上榆泉煤礦的礦井型選煤廠，設計年原煤入洗能力800 萬t。粉塵治理問題作為上榆泉煤礦洗選中心的一項工作重點，一方面屬于環境治理的問題[1-2]，另一方面還關系到職工的職業健康[3-4]。為有效防治粉塵，改善生產現場作業條件，做好安全管理工作的同時保證員工職業健康，上榆泉煤礦洗選中心結合生產現場實際，對塵源點進行分析，采取了“產塵點封堵、揚塵點洗氣、積塵點清掃”三位一體的綜合治理措施。通過一系列措施的實施，生產現場粉塵得到了及時有效治理，車間主要區域粉塵濃度大幅下降，車間空氣含塵濃度遠低于國家相關標準的規定，達到“近零”水平。

1 塵源分析

根據上榆泉煤礦洗選中心實際生產情況，通過對各生產環節及各類設備的分析，確定塵源[5-6]主要包括如下幾類：

（1）產塵點：主要有給煤機、振動篩、破碎機、刮板輸送機、轉載點等。該類塵源點隨生產產生，粉塵量大，是各類粉塵的源頭，需要重點管控。

（2）揚塵點：主要有各類溜槽、導料槽以及封閉的篩機、刮板機、破碎機的內部等。該類塵源點往往與第一類塵源點伴生，由于內部煤流的運動而產生，由于粉塵較細而飄揚擴散，治理難度大，是粉塵管控的末端，需要強化措施。

（3）積塵點：廠房、膠帶機棧橋各處及機電設備等。該類塵源點范圍廣，主要由揚塵點溢出，粉塵量由于積累而日增，長期積累存在安全隱患，需要加強日常管理。

分析確定上述3 類塵源點后，因類施策，提出了“產塵點封堵、揚塵點洗氣、積塵點清掃”這一全面覆蓋、“三位一體”的15 字粉塵治理措施，并加以實施。

2 粉塵治理

2.1 產塵點封堵

針對給煤機、振動篩、破碎機、刮板輸送機、轉載點、裝車倉等處，以“產塵點封堵”為治理要點，采取了應封盡封的管控措施，從源頭上做好粉塵的管控工作。

原煤倉下和產品倉下給煤機落料口設有密閉溜槽，出口設置雙層橡膠擋簾；原煤破碎機、塊精煤破碎機設有密閉防塵罩，內設噴霧降塵裝置；干選車間原煤分級篩上部設有局部密閉罩和噴霧降塵裝置，噴霧方向迎煤流45°，可覆蓋整個篩面；干選機整體密閉，設有上吸式收塵罩；塊煤破碎機設有整體密閉罩并內設噴霧降塵裝置；所有刮板機均安裝蓋板封閉管理；所有膠帶機落料點均使用密閉溜槽和導料槽進行封堵，使用噴霧進行內部降塵，并使用擋煤皮確保導料槽與膠帶帶面無縫隙；在有配煤緩沖倉的裝車系統還可以將稱重倉頂部的卸壓排風管連接至配煤緩沖倉的頂部，緩沖倉的頂部與布袋除塵器連接，通過稱重倉進煤時的擠壓作用，裝車系統稱重倉內的空氣和煤塵通過卸壓排風管送至緩沖倉，實現煤塵的緩沖作用，同時粗顆粒煤塵自由沉降落入緩沖倉，極細煤塵由除塵器進行收集，實現了分級防塵的目的。

洗選中心共計為篩機安裝護罩6 處、蓋板封閉刮板輸送機14 臺、護罩封閉破碎機5 臺、護罩封閉給煤機36 臺、膠帶機設導料槽14 處、轉載點密閉溜槽14 處、裝車倉布袋除塵器1 處，面積合計約1090 m2。

2.2 揚塵點洗氣

針對各類溜槽、導料槽、封閉的篩機、刮板機、破碎機的內部等場所，僅通過封堵的措施并不能完全控制粉塵的溢出，一些極細煤塵不可避免地從各種空隙中溢出，或隨煤流涌出擴散。該類塵源點往往與第一類塵源點伴生，治理難度大，是粉塵管控的末端，僅靠封堵和噴霧難以有效控制，必須通過機械手段進行治理。

機械除塵方面，多年來先后嘗試和采用了布袋除塵器、無動力除塵器、濕式振弦式除塵風機、濕式螺旋除塵風機、干式濾筒式除塵器、除塵洗氣機等多種形式的機械除塵設備，形成了以除塵洗氣機為主體、配合使用干式濾筒式除塵風機和濕式螺旋除塵風機的揚塵點機械除塵格局。其中在用除塵洗氣機13 臺，主要用于揚塵量比較大的破碎機、給煤機、刮板機等處；干式濾筒式除塵器主要用于2臺TDS 智能干選機的排料端除塵；濕式螺旋除塵風機主要用于2 臺弛張篩的篩面除塵。

除塵洗氣機結構簡單，除塵原理先進。該設備除塵罩口為上吸式，罩口開擴角為45°，罩口迎著塵源方向，除塵管道垂直敷設，每小時風量為2.2萬m3，噪音小于85 dB，理論除塵效率高達96%以上，能耗低效率高，運行效果良好。濕式螺旋除塵風機結構及原理較洗氣機稍復雜，主要依靠噴霧、振弦過濾網和旋流器葉片達到除塵的效果。含塵水汽通過旋流器葉片形成高速旋轉的液氣流，并在離心力的作用下使含塵水霧拋向脫水筒內壁形成污水流排出。該設備理論除塵效率為97%以上，使用中同樣能較好地保證除塵效果。干式濾筒式除塵器為TDS 智能干選機配套設備，過濾元件為特殊材質脈沖濾筒，除塵器配套的引風機起到抽風的作用，抽風產生的負壓將煤塵吸附在脈沖濾筒上，每個脈沖濾筒均配套有控制原件，當吸附的粉塵達到一定量后脈沖濾筒過濾阻力增加會通過脈沖反吹將粉塵卸下。該設備除塵效果較好，但是控制比較復雜，日常檢查中需要逐個擰下查看，維護較為困難。

在使用過程中，將一臺除塵洗氣機配套多個揚塵點，并通過管道調節閥門控制各處揚塵點風量，最終達到優化各揚塵點機械除塵效果的目的。此外，對各產塵點的有效封堵也保障了各類抽出式除塵風機的除塵效果。

以塊煤分選系統的精煤破碎機為例，實際總的除塵效率達到了99.3%以上，高于《礦用除塵器通用技術條件》（MT/T 159-2019）要求的濕式除塵器的最高標準99%。以干選車間內塊煤分選系統的精煤破碎機外圍2 m 范圍為檢測點，對房內空氣粉塵濃度進行檢測，檢測結果降低至0.1 mg/m3左右，見表1，除塵效果明顯。

表1 改造前后廠房內總粉塵濃度檢測結果

2.3 積塵點清掃

針對選煤廠各環節溢出的粉塵，在設備振動和一些沖擊氣流作用下會形成二次粉塵，進一步加大了車間的粉塵污染，在日常作業中必須進行積塵點清掃才能保證粉塵得到有效的控制。

為做好粉塵清掃作業，防止粉塵積聚帶來的隱患，洗選中心強化了現場衛生清掃作業管理，從制度上規范了清掃作業。（1）成立專門機構，專人監管，實行日檢查、周驗收的管理方式；（2）洗選中心在車間、煤倉、膠帶機棧橋等各處均設有清掃管道，清掃管道在作業場所全覆蓋；（3）嚴格粉塵清掃流程，堅持“一掃、二沖、三拖、四擦”的作業程序，確保粉塵清掃效果；（4）為避免長期大量用水造成的鋼結構和設備腐蝕，合理劃分粉塵清掃區域，明確各區域清掃頻率和清掃方式，宜掃則掃，宜沖則沖，確保效果最優；（5）強化死角死面管理，死角死面往往是粉塵治理的關鍵區，也是粉塵積聚的危險區，對死角死面列出臺賬和明細，定期檢查，確保粉塵清掃不留死角。通過制度化管人、標準化作業、清單化檢查，提高了員工對粉塵治理工作的認識，改善了現場粉塵治理效果，提高了工作效率。

3 結語

上榆泉煤礦洗選中心通過“產塵點封堵、揚塵點洗氣、積塵點清掃”“三位一體”粉塵治理措施的實踐和應用，粉塵治理工作取得了良好的效果。主要生產區域已經基本實現了粉塵濃度“近零”的水平，為保證員工職業健康、減少環境污染創造了條件，粉塵防治示范洗選廠建設初見成效。

（1）其中“產塵點封堵”是基礎。通過“產塵點封堵”，實現了各處產塵點應封盡封，起到源頭治塵的作用，也為后續工作的開展打下基礎。

（2）“揚塵點洗氣”是關鍵。通過對“揚塵點洗氣”，大部分生產現場生產中的粉塵濃度為0.1 mg/m3，已基本降至“近零”水平，是《選煤廠安全規程》（AQ1010-2005）規定10 mg/m3濃度的1%，粉塵治理效果大幅改善，較好地消除了生產現場的安全隱患，同時也保證了員工的職業健康。

（3）“積塵點清掃”是保障。通過“積塵點清掃”，實現了積塵清掃的制度化管人、標準化作業、清單化檢查，提高了員工對粉塵治理工作的認識，改善了現場粉塵治理效果，提高了工作效率，杜絕了因為積塵導致的二次揚塵、自燃爆炸、影響衛生問題。