【摘 要】邯鄲洗選廠將擋風(fēng)抑塵墻應(yīng)用在煤場(chǎng)，對(duì)消減煤場(chǎng)風(fēng)力，抑制煤場(chǎng)揚(yáng)塵起到了很好的作用，解決了煤場(chǎng)揚(yáng)塵的一個(gè)技術(shù)難題，現(xiàn)就擋風(fēng)抑塵墻的工作機(jī)理、抑塵效果等進(jìn)行介紹，以促進(jìn)該技術(shù)的推廣應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】煤場(chǎng)；擋風(fēng)抑塵墻；應(yīng)用效果

一、擋風(fēng)抑塵墻在國(guó)內(nèi)外研究應(yīng)用狀況

“擋風(fēng)抑塵墻”在國(guó)外又名“擋風(fēng)網(wǎng)障”。近幾十年來(lái)，日本、美國(guó)、澳大利亞、英國(guó)、新西蘭等國(guó)家均對(duì)擋風(fēng)抑塵墻防塵技術(shù)進(jìn)行了深入的研究.在國(guó)內(nèi)，擋風(fēng)抑塵墻技術(shù)研究起步較晚，對(duì)其防塵機(jī)理、網(wǎng)材加工工藝、工程設(shè)計(jì)的研究較少。一些科研部門(mén)只在結(jié)合儲(chǔ)煤場(chǎng)煤塵治理工程可行性研究的同時(shí)開(kāi)始對(duì)防塵機(jī)理、防風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)及防風(fēng)網(wǎng)的材質(zhì)和防風(fēng)減塵效果開(kāi)展研究，對(duì)防塵網(wǎng)技術(shù)才有了比較深入的了解，并完成了一些技術(shù)驗(yàn)證工作。

二、擋風(fēng)抑塵墻的防塵技術(shù)和機(jī)理

2. 1 技術(shù)與機(jī)理

擋風(fēng)抑塵墻是利用空氣動(dòng)力學(xué)原理，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件將擋風(fēng)板組成擋風(fēng)抑塵墻，使其通過(guò)的空氣（強(qiáng)風(fēng)）從外通過(guò)墻體時(shí)，在墻體內(nèi)側(cè)形成上下干擾的氣流以達(dá)到外側(cè)強(qiáng)風(fēng)、內(nèi)側(cè)弱風(fēng)；外側(cè)小風(fēng)，內(nèi)側(cè)無(wú)風(fēng)的效果，從而防止粉塵飛揚(yáng)。

通過(guò)試驗(yàn)和檢測(cè)，蝶形擋風(fēng)板在一定的開(kāi)孔率下具有明顯降低風(fēng)速和風(fēng)力的作用，擋風(fēng)抑塵墻可以有效降低來(lái)流風(fēng)的風(fēng)速，改變一部分來(lái)流風(fēng)通過(guò)擋風(fēng)抑塵墻后的風(fēng)向，最大限度地降低來(lái)流風(fēng)的動(dòng)能，避免來(lái)流風(fēng)的明顯渦流，減少風(fēng)的湍流度，從而達(dá)到減少起塵的目的。對(duì)于料堆場(chǎng)，只有外界風(fēng)速達(dá)到一定強(qiáng)度，該風(fēng)力是料堆表面顆粒產(chǎn)生向上遷移的動(dòng)力足以克服顆粒自身重力和顆粒之間的摩擦力、以及其他阻力顆粒遷移的外力時(shí)，顆粒就離開(kāi)堆垛表面而揚(yáng)塵。

根據(jù)我們對(duì)露天料堆場(chǎng)的粉塵擴(kuò)散規(guī)律的研究，料堆起塵與風(fēng)速有如下的關(guān)系：

Q=a （v 一 v0）

式中：Q-----起塵量

v-----風(fēng)速

v0----起塵風(fēng)速

a-----相關(guān)系數(shù)

n-----指數(shù)（n>1.5）

由上式可見(jiàn)，只有當(dāng)外界風(fēng)速大于起動(dòng)風(fēng)速時(shí)，堆場(chǎng)才起塵。煤堆起塵量Q和堆場(chǎng)實(shí)際風(fēng)速與起塵風(fēng)速之差 （ v 一 v0） 的高次方成正比。要使煤塵起塵量Q變小，主要的辦法是降低 v一v0的差值。設(shè)置擋風(fēng)抑塵墻的目的是將值變小，通過(guò)煤場(chǎng)噴淋加濕手段將v0變大，這樣就能達(dá)到減少Q(mào)值的目的。

2. 1.1 起塵量與損失風(fēng)動(dòng)能的關(guān)系

當(dāng)風(fēng)通過(guò)擋風(fēng)抑塵墻時(shí)，不能采取堵的辦法將風(fēng)引向上方， 而應(yīng)讓一部分氣流經(jīng)過(guò)擋風(fēng)抑塵墻進(jìn)入墻內(nèi)的庇護(hù)區(qū)；另一部分氣流向上繞過(guò)擋風(fēng)抑塵墻進(jìn)入墻內(nèi)的庇護(hù)區(qū)，這樣做的目的是使風(fēng)的動(dòng)能損失最大，煤堆起塵量最小。即以損失風(fēng)動(dòng)能達(dá)到最大限度地減少煤堆起塵的目的。

2.1.2 煤堆場(chǎng)起塵量與風(fēng)湍流度的關(guān)系

由于氣象、地形及堆場(chǎng)內(nèi)物料情況等因素影響，堆場(chǎng)具有陣發(fā)性風(fēng)，易形成渦流風(fēng)，使堆場(chǎng)內(nèi)的煤塵起塵量增加。而擋風(fēng)抑塵墻對(duì)所形成的渦流風(fēng)有破碎作用，可以減少風(fēng)的脈動(dòng)速度，從而減少煤堆的起塵量。

2 .2 擋風(fēng)抑塵墻風(fēng)洞試驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)煤堆由實(shí)驗(yàn)用煤堆成，煤堆底面長(zhǎng)10cm、寬10cm、高6.7cm。煤堆置于擋風(fēng)墻的正后方，擋風(fēng)墻1為距離煤堆2.5倍擋風(fēng)墻高度的位置；擋風(fēng)墻2為距離煤堆2倍擋風(fēng)墻高度的位置；擋風(fēng)墻3為距離煤堆1.5倍擋風(fēng)墻高度的位置.以不設(shè)擋風(fēng)墻和設(shè)置擋風(fēng)墻做對(duì)比實(shí)驗(yàn)。吹風(fēng)15min，以稱重法測(cè)定其起塵量，結(jié)果見(jiàn)下表。其中風(fēng)速及流度均指煤廠上風(fēng)向參照距離地面5cm高度處的測(cè)量值。

由上述可見(jiàn)，設(shè)置擋風(fēng)墻后，墻后的風(fēng)速大為降低，煤堆的起塵量大為減少，在風(fēng)力很大的情況下，起塵量也會(huì)隨之上升，此時(shí)需輔助其他防塵措施，如增濕等?？梢杂行Ы档推饓m量。

三、邯鄲洗選廠煤場(chǎng)擋風(fēng)抑塵墻設(shè)置方案

3.1擋風(fēng)抑塵墻的設(shè)置方式

擋風(fēng)抑塵墻是依據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)的原理，加工成一定形狀的擋風(fēng)板，擋風(fēng)抑塵板可選擇高分子復(fù)復(fù)材料、噴塑鍍鋅鋼板、噴塑鍍鋁鋅鋼板、不銹鋼鋼板等多種材料，本方案選擇雙面噴塑鍍鋁鋅鋼板，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件將擋風(fēng)板組合成擋風(fēng)抑塵墻，使流通的空氣（強(qiáng)風(fēng)）從外通過(guò)墻體時(shí)，在墻內(nèi)側(cè)形成上、下干擾的氣流以達(dá)到外側(cè)強(qiáng)風(fēng)，內(nèi)側(cè)弱風(fēng)；外側(cè)小風(fēng)，內(nèi)側(cè)無(wú)風(fēng)的效果。

3.2 擋風(fēng)抑塵墻結(jié)構(gòu)

擋風(fēng)抑塵墻的結(jié)構(gòu)分為三個(gè)部分：一是地下基礎(chǔ)，可現(xiàn)場(chǎng)澆注混凝土，也可預(yù)制混凝土塊；二是鋼結(jié)構(gòu)支架，以提供足夠的強(qiáng)度，保證足夠的安全系數(shù)，以抵御強(qiáng)風(fēng)的襲擊，同時(shí)考慮了整體造形的美觀；三是擋風(fēng)抑塵板，現(xiàn)場(chǎng)將單片擋風(fēng)抑塵板組合起來(lái)形成擋風(fēng)抑塵墻， 板與板之間無(wú)縫隙，擋風(fēng)抑塵板與支架之間采用螺釘和壓片連接固定。

3.3 擋風(fēng)抑塵墻的布置形式

擋風(fēng)抑塵墻的設(shè)置高度主要取決于煤堆垛的高度、煤堆場(chǎng)范圍的大小和對(duì)環(huán)境質(zhì)量要求等因素而確定的。綜合邯鄲洗選廠料堆場(chǎng)的起塵因素及該地區(qū)的氣象因素分析，料場(chǎng)擋風(fēng)抑塵墻必須要在煤堆場(chǎng)四周設(shè)置。

為解決料堆場(chǎng)對(duì)生產(chǎn)、辦公區(qū)域和廠外市區(qū)公路的粉塵污染，擋風(fēng)抑塵墻平面布置設(shè)計(jì)需針對(duì)各個(gè)煤場(chǎng)單獨(dú)考慮的同時(shí)要總體考慮，本著點(diǎn)、面結(jié)合的方法考慮，原煤場(chǎng)和精煤場(chǎng)緊鄰，作為一個(gè)區(qū)域統(tǒng)籌考慮。東西長(zhǎng)約345米，南北長(zhǎng)約70米左右，煤堆為堆散車(chē)輛機(jī)械堆取料，煤場(chǎng)擋風(fēng)抑塵墻設(shè)置總體為四周檔為宜。根據(jù)煤場(chǎng)東部主要為精煤料場(chǎng)，料堆高小于10米，煤堆西部主要為原煤料場(chǎng)，煤堆高約6米。煤場(chǎng)的兩部分煤質(zhì)特性和堆高都不同，但從抑塵效果和美觀角度考慮本設(shè)計(jì)方案將總體考慮兩個(gè)煤場(chǎng)，擋風(fēng)抑塵墻設(shè)置高度保持統(tǒng)一13米。中煤場(chǎng)、運(yùn)煤道路和型煤場(chǎng)作為一個(gè)區(qū)域統(tǒng)籌考慮。由于這部分面積相對(duì)較小，跨度基本小于100米。煤堆堆高小于6米，另外緊鄰運(yùn)煤道路，所以這一部分統(tǒng)一設(shè)置總高9米的擋風(fēng)抑塵墻。

3.4 擋風(fēng)抑塵墻工程節(jié)能環(huán)保效益分析

邯鄲洗選廠料場(chǎng)年煤運(yùn)轉(zhuǎn)量原煤約為70萬(wàn)噸，精煤約為50萬(wàn)噸，經(jīng)計(jì)算可知年產(chǎn)損失量約為原味0.1225萬(wàn)噸，精煤0.0875萬(wàn)噸。建立擋風(fēng)抑塵墻后，抑塵率85%以上，既每年節(jié)約原煤0.104萬(wàn)噸，精煤0.074萬(wàn)噸煤以上。按每噸原煤350元，每噸精煤1000元計(jì)算，年節(jié)約價(jià)值：100萬(wàn)元以上。

邯鄲洗選廠建立擋風(fēng)抑塵墻不但可以改善廠職工的工作環(huán)境，也可以改善周邊的環(huán)境，對(duì)人員、建筑、動(dòng)植物無(wú)形和有形的損害可降低很多，對(duì)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境保護(hù)具有非常大的貢獻(xiàn)。此外，在技術(shù)進(jìn)步和清潔生產(chǎn)方面對(duì)同行業(yè)產(chǎn)生良好的示范作用。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，冀中能源峰峰集團(tuán)邯鄲洗選廠煤場(chǎng)擋風(fēng)抑塵墻的建設(shè)，不但可以解決原有的煤塵污染問(wèn)題，同時(shí)也使公司在發(fā)展過(guò)程中真正做到經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)保效益的統(tǒng)一兼顧，更為邯鄲洗選廠料場(chǎng)的管理上能達(dá)到世界一流水平奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。