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(tuán)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(fù)責(zé)上榆泉煤礦原煤的洗選加工作業(yè)，是配套上榆泉煤礦的礦井型選煤廠，設(shè)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(huán)境治理的問題[1-2]，另一方面還關(guān)系到職工的職業(yè)健康[3-4]。為有效防治粉塵，改善生產(chǎn)現(xiàn)場作業(yè)條件，做好安全管理工作的同時保證員工職業(yè)健康，上榆泉煤礦洗選中心結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場實際，對塵源點進(jìn)行分析，采取了“產(chǎn)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(chǎn)現(xiàn)場粉塵得到了及時有效治理，車間主要區(qū)域粉塵濃度大幅下降，車間空氣含塵濃度遠(yuǎn)低于國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，達(dá)到“近零”水平。

1 塵源分析

根據(jù)上榆泉煤礦洗選中心實際生產(chǎn)情況，通過對各生產(chǎn)環(huán)節(jié)及各類設(shè)備的分析，確定塵源[5-6]主要包括如下幾類：

（1）產(chǎn)塵點：主要有給煤機、振動篩、破碎機、刮板輸送機、轉(zhuǎn)載點等。該類塵源點隨生產(chǎn)產(chǎn)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(dǎo)料槽以及封閉的篩機、刮板機、破碎機的內(nèi)部等。該類塵源點往往與第一類塵源點伴生，由于內(nèi)部煤流的運動而產(chǎn)生，由于粉塵較細(xì)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(shè)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(chǎn)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(chǎn)塵點封堵

針對給煤機、振動篩、破碎機、刮板輸送機、轉(zhuǎn)載點、裝車倉等處，以“產(chǎn)塵點封堵”為治理要點，采取了應(yīng)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(chǎn)品倉下給煤機落料口設(shè)有密閉溜槽，出口設(shè)置雙層橡膠擋簾；原煤破碎機、塊精煤破碎機設(shè)有密閉防塵罩，內(nèi)設(shè)噴霧降塵裝置；干選車間原煤分級篩上部設(shè)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(shè)有上吸式收塵罩；塊煤破碎機設(shè)有整體密閉罩并內(nèi)設(shè)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(dǎo)料槽進(jìn)行封堵，使用噴霧進(jìn)行內(nèi)部降塵，并使用擋煤皮確保導(dǎo)料槽與膠帶帶面無縫隙；在有配煤緩沖倉的裝車系統(tǒng)還可以將稱重倉頂部的卸壓排風(fēng)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(jìn)煤時的擠壓作用，裝車系統(tǒng)稱重倉內(nèi)的空氣和煤塵通過卸壓排風(fēng)管送至緩沖倉，實現(xiàn)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(xì)煤塵由除塵器進(jìn)行收集，實現(xiàn)了分級防塵的目的。

洗選中心共計為篩機安裝護(hù)罩6 處、蓋板封閉刮板輸送機14 臺、護(hù)罩封閉破碎機5 臺、護(hù)罩封閉給煤機36 臺、膠帶機設(shè)導(dǎo)料槽14 處、轉(zhuǎn)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(dǎo)料槽、封閉的篩機、刮板機、破碎機的內(nèi)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(xì)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(jìn)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(fēng)機、濕式螺旋除塵風(fēng)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(shè)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(fēng)機和濕式螺旋除塵風(fēng)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(fēng)機主要用于2 臺弛張篩的篩面除塵。

除塵洗氣機結(jié)構(gòu)簡單，除塵原理先進(jìn)。該設(shè)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(shè)，每小時風(fēng)量為2.2萬m3，噪音小于85 dB，理論除塵效率高達(dá)96%以上，能耗低效率高，運行效果良好。濕式螺旋除塵風(fēng)機結(jié)構(gòu)及原理較洗氣機稍復(fù)雜，主要依靠噴霧、振弦過濾網(wǎng)和旋流器葉片達(dá)到除塵的效果。含塵水汽通過旋流器葉片形成高速旋轉(zhuǎn)的液氣流，并在離心力的作用下使含塵水霧拋向脫水筒內(nèi)壁形成污水流排出。該設(shè)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(shè)備，過濾元件為特殊材質(zhì)脈沖濾筒，除塵器配套的引風(fēng)機起到抽風(fēng)的作用，抽風(fēng)產(chǎn)生的負(fù)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(dāng)吸附的粉塵達(dá)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(shè)備除塵效果較好，但是控制比較復(fù)雜，日常檢查中需要逐個擰下查看，維護(hù)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(diào)節(jié)閥門控制各處揚塵點風(fēng)量，最終達(dá)到優(yōu)化各揚塵點機械除塵效果的目的。此外，對各產(chǎn)塵點的有效封堵也保障了各類抽出式除塵風(fēng)機的除塵效果。

以塊煤分選系統(tǒng)的精煤破碎機為例，實際總的除塵效率達(dá)到了99.3%以上，高于《礦用除塵器通用技術(shù)條件》（MT/T 159-2019）要求的濕式除塵器的最高標(biāo)準(zhǔn)99%。以干選車間內(nèi)塊煤分選系統(tǒng)的精煤破碎機外圍2 m 范圍為檢測點，對房內(nèi)空氣粉塵濃度進(jìn)行檢測，檢測結(jié)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(nèi)總粉塵濃度檢測結(jié)果

2.3 積塵點清掃

針對選煤廠各環(huán)節(jié)溢出的粉塵，在設(shè)備振動和一些沖擊氣流作用下會形成二次粉塵，進(jìn)一步加大了車間的粉塵污染，在日常作業(yè)中必須進(jìn)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(yè)，防止粉塵積聚帶來的隱患，洗選中心強化了現(xiàn)場衛(wèi)生清掃作業(yè)管理，從制度上規(guī)范了清掃作業(yè)。（1）成立專門機構(gòu)，專人監(jiān)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(shè)有清掃管道，清掃管道在作業(yè)場所全覆蓋；（3）嚴(yán)格粉塵清掃流程，堅持“一掃、二沖、三拖、四擦”的作業(yè)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(jié)構(gòu)和設(shè)備腐蝕，合理劃分粉塵清掃區(qū)域，明確各區(qū)域清掃頻率和清掃方式，宜掃則掃，宜沖則沖，確保效果最優(yōu)；（5）強化死角死面管理，死角死面往往是粉塵治理的關(guān)鍵區(qū)，也是粉塵積聚的危險區(qū)，對死角死面列出臺賬和明細(xì)，定期檢查，確保粉塵清掃不留死角。通過制度化管人、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)、清單化檢查，提高了員工對粉塵治理工作的認(rèn)識，改善了現(xiàn)場粉塵治理效果，提高了工作效率。

3 結(jié)語

上榆泉煤礦洗選中心通過“產(chǎn)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(yīng)用，粉塵治理工作取得了良好的效果。主要生產(chǎn)區(qū)域已經(jīng)基本實現(xiàn)了粉塵濃度“近零”的水平，為保證員工職業(yè)健康、減少環(huán)境污染創(chuàng)造了條件，粉塵防治示范洗選廠建設(shè)初見成效。

（1）其中“產(chǎn)塵點封堵”是基礎(chǔ)。通過“產(chǎn)塵點封堵”，實現(xiàn)了各處產(chǎn)塵點應(yīng)封盡封，起到源頭治塵的作用，也為后續(xù)工作的開展打下基礎(chǔ)。

（2）“揚塵點洗氣”是關(guān)鍵。通過對“揚塵點洗氣”，大部分生產(chǎn)現(xiàn)場生產(chǎn)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(guī)程》（AQ1010-2005）規(guī)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(chǎn)現(xiàn)場的安全隱患，同時也保證了員工的職業(yè)健康。

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