煤矿选煤厂产品仓下煤尘治理探究

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摘要：针对斜沟煤矿选煤厂产品仓下密闭空间内煤尘浓度过高现象产生的原因进行了分析，结合现场实际情况对设备和附属设施进行改造，优化完善后，煤尘浓度最高值由7.89mg/m3降低至3.70mg/m3，降尘效果显著，既保障了职工身心健康，避免了因为煤尘外溢而导致的环保问题，同时消除现场安全隐患。

关键词：煤尘;皮带;给煤机;抑尘

煤尘是在煤炭开采、运输、转载、储存和加工过程中产生的飞逸到环境空气中的固体颗粒，是矿山五大自然灾害之一［1］．煤尘的主要危害:1)如果长期吸入会在一定程度增加患尘肺病的风险。2)煤尘爆炸危害极大，对人民财产安全有着重大威胁。3)污染环境，当下煤尘污染已成为我国主要产煤地区大气污染的主要因素。国家相关部门对生产现场的煤尘浓度有着严格要求，因此煤尘治理工作是生产单位长期以来的重点工作之一。

1选煤厂现状

斜沟煤矿选煤厂是一座现代化千万吨级炼焦煤选煤厂，隶属于山西西山晋兴能源有限责任公司，位于山西省兴县县城北50公里处岚漪河两侧，年设计处理原煤15.0Mt［1］．采用全重介分洗工艺，厂房全封闭生产系统，煤炭经洗选加工后精煤、混煤产品进入4座筒仓储存，筒仓下设有64台给煤机和2部大型转载皮带，产品转运至快速装车站进行列车装载。在生产过程中发现，产品仓下煤尘较大，而且仓下空间较为密闭，煤尘难以消散，经过现场检测，在皮带机尾处煤尘浓度值最高，达到7.89mg/m3．

2煤尘产生原因分析

产品仓下主要设备是给煤机和皮带，给煤机型号为:GLD2000/7.5/S，共计64台，皮带型号为DTⅡ型，长度贯穿整个仓下，跨度138.5m，宽度为2m，带速4m/s，属于高速皮带。经过调研分析，导致煤尘浓度较高的原因有以下几项:

2.1设备抛洒造成煤尘

2.1.1皮带受料缓冲床衔接处抛洒。仓下每条皮带由两两对称的32台(16组)给煤机供料，在落料点处设有缓冲床，缓冲床与下料收集溜槽衔接，用以承载给煤机运送的物料，物料收集溜槽侧壁和皮带之间缝隙较大(图1)，密封效果较差，生产过程中极易造成物料抛洒，由于皮带转速较快，在运转过程中，皮带周边会形成一定负压，因此在物料抛洒的过程中，其中微细颗粒会随风飞扬，弥漫在空气中，造成煤尘［2］．2.1.2给煤机侧帮衔接处抛洒给煤机输送带与侧帮之间衔接不够紧密，而在物料输送过程中物料堆积较高，输送带宽度与给煤机两侧侧帮跨度几乎相同，因此物料在输送过程中会从侧帮(图2)溢出直接落到检修平台上，造成大量抛洒，造成扬尘。2.1.3物料在机尾处碾碎产生煤尘。在皮带机尾改向滚筒前方，置于上下皮带之间设有一处集煤板，用以收集滚筒转动因惯性甩落的粘连物料，对一段时间内皮带机尾集煤板进行观察，发现煤颗粒有一定积累，而且在运转过程中明显看到滚筒和皮带贴合处煤尘弥漫［3］．经过实地观察分析可知，由于装车过程中存在一定程度的煤炭抛洒现象，底皮带将抛洒的煤粒带到机尾，而在机尾处设置的三角清扫器距离滚筒有一定距离，且材质不够柔软，与皮带贴合不够紧密，因此煤粒被带入滚筒和皮带贴合处，然后经过皮带和滚筒之间碾碎形成煤尘扩散到周边环境中，这是导致煤尘浓度较大的重要因素。

2.2抑尘措施不完善

2.2.1皮带无抑尘装置。产品仓下两条大型快速转载皮带是间歇性作业，需要根据快速装车站列车进站情况开启或者停机，而且每列车装载完成到下一列车开始装载时间间隔至少是1.5h．产品仓内产品煤水分为10%左右，同时压滤煤泥也掺杂在混煤产品内，水分更是高达25%左右，因此在正常生产过程中，皮带上会粘连部分物料，而在上述皮带启停间隔1.5h的时间里，皮带上物料均已风干干燥，再次启车时，皮带在滚筒、托辊以及皮带清扫器之间的摩擦作用下，瞬间会产生大量煤尘，然后在皮带运转的风压下，迅速将煤尘扩散到空中，瞬时值最高达12mg/m3，但是一直以来没有任何抑尘措施。2.2.2运输设备没有封闭。仓下皮带总长度138.5m，除了在每组给煤机下料缓冲床落料点处密封以外，其余空白位置均处于开放状态，厂房内前期安装了气箱脉冲袋式除尘器，吸尘口分别布置在各组给煤机落料点处的密封溜槽处，能够对落料点处的煤尘进行最大程度的负压吸收。但在生产过程中发现，由于皮带上方只进行部分密封，吸尘口负压压力明显减弱，吸尘效果降低，同时在皮带敞开处，煤尘也会飘逸，造成环境内煤尘浓度偏高。

3煤尘治理措施

3.1杜绝抛洒

针对皮带缓冲床处缝隙较大导致的抛洒问题，对现场进行勘察，调整其间隙至合适位置，然后根据尺寸割取废旧皮带，对缝隙处进行覆盖封堵，保证物料不抛撒。另外，应加强巡检，随时调整间隙，保证其紧密无间，物料无抛洒。针对给煤机侧帮处物料抛洒现象，在侧帮内侧安装新的挡料板，对给煤机落料形成收口，收口以后落料处和皮带边缘及侧帮形成一定缓冲距离，避免了物料抛洒(图3)．

3.2减少次生煤尘

针对物料在机尾滚筒处碾压产生大量煤尘，对原磨损严重、清扫能力较差的皮带清扫器进行拆除，挑选聚氨酯材料制成新皮带清扫器，此种清扫器，有较大弹性，耐磨度更强;改变皮带位置，由原来距离机尾改向滚筒2m更改到靠近机尾滚筒0.5m，杜绝煤尘颗粒进入机尾，在进入滚筒之前把皮带上积煤清扫干净，避免次生煤尘的产生。

3.3提升抑尘效果

为避免皮带上粘连物料风干后在空中飘逸，现场勘查后决定在底皮带加装喷雾装置用以抑制煤尘。由于该车间装车工作的特殊性，皮带间歇性多次作业，为了减轻职工劳动强度，在加装喷雾装置的同时加设电控阀门，将电控系统接入已有的智能化集控模块，实现皮带喷雾随皮带开启自动开启，根据设定时间自动停止，方便快捷。为了改善皮带区间除尘器除尘效果，减少煤尘产生将整条皮带上方密封，使其在上方形成密封空腔，避免了煤尘外溢。同时由于空间密封，增强了除尘器吸尘口的负压吸力，提升了除尘器的除尘效果。

4煤尘治理效果

经检测，产品仓下煤尘浓度大幅度下降，在煤尘浓度最高点的皮带机尾处由7.89mg/m3降到3.90mg/m3，现场环境明显改善。通过煤尘治理措施的实施，给煤机与转载皮带抛洒量也有较大程度下降，产品仓下职工清扫耗时从每班90min下降为40min，每班缩短50min，一个工作日节约100min．运销车间产品仓下清水清扫泵以及5台扫地水泵全部功率共计约为105kW/h，厂工业用电费用为0.5元/kWh，则电费每年可节约1.7×365×105×0.5=32576.25元。此次改造，材料费、人工费共计4000元，则当月可节约电费成本:32576－4000=28576元，全年累计38万余元。

5结语

煤尘是煤炭生产单位不可避免的共性问题，煤尘浓度较高给企业正常生产带来不利因素，对岗位操作人员的身心健康、现场操作环境及安全和煤炭资源本身都造成一定的影响。该厂通过对主要设备、附属设备及周边环境的合理化改造和设施完善，同时加强了现场管理，煤尘治理工作取得了显著效果，取得良好的社会经济效益。

参考文献

［1］梁明．选煤厂粉尘治理工艺的探索［J］．煤炭加工与综合利用，2020(2):75－77．

［2］王卫星，任学禹．综合除尘系统在柳湾煤矿选煤厂的应用［J］．山西焦煤科技，2020，44(12):50－54．

［3］廉凯，郭磊．动力煤选煤厂粉尘综合治理措施［J］．煤炭加工与综合利用，2019(2):28－32．

作者:方瑞新 单位:山西西山晋兴能源有限责任公司斜沟煤矿选煤厂