段著君（內(nèi)蒙古煤炭科學研究院有限責任公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010）

環(huán)境保護措施在煤礦設計中的應用

段著君
（內(nèi)蒙古煤炭科學研究院有限責任公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010）

摘 要：煤礦設計應結(jié)合環(huán)保新技術(shù)，彰顯環(huán)保新理念，應從主要污染源礦井出發(fā)，綜合技術(shù)經(jīng)濟兩方面設計改善，控制井下粉塵和井上噪音污染，打造綠色產(chǎn)業(yè)區(qū)。

關(guān)鍵詞：煤礦設計；減塵；減噪；環(huán)境保護

一、設計原因

（1）近年來，我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模逐漸擴大，環(huán)境污染日益嚴重，加之國家在政策上不斷提高環(huán)境標準，在煤礦產(chǎn)業(yè)里，環(huán)境保護設計早已作為礦場能否運營的重要標準之一，煤礦環(huán)境保護迫在眉睫。

（2）建設環(huán)保型產(chǎn)業(yè)有利于提升煤礦產(chǎn)業(yè)的社會形象，社會形象是一個產(chǎn)業(yè)走向現(xiàn)代化的重要先決條件，與社會保持良好發(fā)展關(guān)系是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的前提。

（3）在煤礦設計中井內(nèi)井外要處處體現(xiàn)環(huán)保意識，生產(chǎn)環(huán)節(jié)符合相應的環(huán)保規(guī)章制度，是完成我國保護環(huán)境這一基本國策的首要任務。

二、設計方法

1 減塵

1.1 井內(nèi)減塵

（1）開采工作減塵處理。前期開采過程粉塵污染大量集中在挖掘、爆破較多的開山環(huán)節(jié)，且粉塵分布廣，分布量大。開采時運用濕法挖掘鑿取、沖水吸取爆破塵埃、多點灑水吸塵等技術(shù)進行設計改善，配合定向通風，以防止粉塵擴散，提高除塵效果。（2）運輸過程中減塵處理。運輸過程的粉塵主要集中在裝卸階段，煤礦矸石轉(zhuǎn)載處，翻籠裝置的接收處采用噴霧降塵技術(shù)，煤倉通過澆水控制粉塵擴散，在易卷起大量粉塵的主要通風口設置水幕，從而有效減少粉塵外擴。（3）再采過程減塵處理。再次采煤時因地面有大量粉塵，極易擴散到空氣中。結(jié)合開采過程與運輸過程的相關(guān)技術(shù)，通過水的吸塵性，在煤礦充分濕潤后進行爆破處理，在采煤機、刮板運送機等易產(chǎn)生粉塵的機械設備周圍安裝噴霧吸塵裝置，進而有效控制再采過程的產(chǎn)塵量。

1.2 井外減塵

（1）煤炭儲存系統(tǒng)減塵處理。防止煤炭與空氣大量接觸是儲存系統(tǒng)減塵的核心。優(yōu)先考慮環(huán)境保護，嚴格控制露天儲煤場的數(shù)量，將主井開采出來的煤在與外界斷接觸的車間中運送到儲煤倉，副井的次品煤與矸石實行一體多倉，在同一個體系中統(tǒng)一調(diào)度，保證井到倉庫的過程完全封閉，以此減少產(chǎn)塵量。（2）矸石處理環(huán)保設計。矸石在封閉過程中收集后用于回填土地，并建設林場加固土壤，部分煤場將矸石重填回采煤后形成的地下空井中，形成了矸石不與空氣接觸的環(huán)保生產(chǎn)，消除了矸石方面的環(huán)境污染。（3）煙氣治理。煤場工時日常生活產(chǎn)生的煙氣污染也需要進行設計改善，通過改變食宿，供暖所需能源燃料的類型，由清潔無污染的燃氣替換污染較大的燃煤，引用先進水膜除塵技術(shù)控制煙氣排放口的煙氣粉塵量，循環(huán)利用熱氣供暖可使這一環(huán)節(jié)的煙氣排放除塵率達到國家標準水平以上。

2 降噪

2.1 機械設備改良。機械設備運作時自身與外部的器件之間的摩擦碰撞是煤礦場產(chǎn)生噪音污染的主要原因，機械設備的改良是環(huán)境保護的重點對象，因此要將噪音大小作為設備選取的標準之一，并通過在設備的移動過程中減少與軌道的摩擦，如在主副井口出選用直流拖動方式來減少絞車運動時發(fā)出的噪音，改用鏈傳動井口翻車機，運用流體沒有固定體積的特點采用液動力系統(tǒng)減少設備間的撞擊噪音，風口處安裝消音器等方式都能有效控制噪音。

2.2 設備材料更新。機械振動產(chǎn)生聲音，而設備的振動一方面和使用過程有關(guān)，一方面和自身的材料有關(guān)，因此，使用新型高分子減振材料也是環(huán)境保護措施的重要手段之一。從調(diào)查結(jié)果看來，場內(nèi)生產(chǎn)時大量環(huán)節(jié)存在礦體在交換時與載體的碰撞，將載體面更新為減振材料后能有效將噪音減少至正常范圍，并且相對于傳統(tǒng)工藝能加快碰撞后各部件的正常運作。

2.3 機械布置設計。部分噪音比較大的設備，即使改革工藝材料后仍有較大噪音，只有從傳播途徑下手，放置在適當?shù)奈恢茫拍軐⒃胍舻膫鞑p少到極致。

（1）內(nèi)井機械布置：以扇風機為例，整個設備分為風道口與機房兩個部分，將風道口作為除塵過程中的定向風源，并將機房安裝在地下，在其機械運轉(zhuǎn)產(chǎn)生噪音較大的部分四周安裝消音板，并修建噪音擴散塔，重重消音的設計，成功使得機房1m處的噪音分貝降低到合理范圍之內(nèi)。這種靈活的布局方式既節(jié)省了建設投入成本，具有良好的經(jīng)濟效應，又保證了噪音無法傳播到外部。（2）外井機械布置：副井倉庫口大型機械流動最為頻繁，多為將矸石與次品煤進行輸送。吸取副井封閉式的優(yōu)秀經(jīng)驗，將各運輸器械設備放置在封閉環(huán)境里是控制外井噪音的核心思想。在出口運輸處，通過設計環(huán)形的傳動運輸路線，在一定的空間里保證了物料流動有序不堆積，相比于以往機械操作者在副井倉出口處排隊等候所需要的人力資源，在設計改良后，僅需3人就能承擔出口運送的全部任務。改良后的噪音來源也縮小在傳動線的接收處，與此同時采用新型環(huán)保的矸石翻車機，并在接收碰撞處配合使用減振材料，同時整個流水線都處于封閉的帶隔音裝置的建筑中，既有效減小并控制噪音，又節(jié)省了人力物力，極大提高了空間利用率，經(jīng)濟效應凸顯。

3 綜合治理

開采后使用的廢水和開采過程中礦床里的井下水若不進行妥當處理也將會是一項污染源，對水進行合格處理后，再次運用到除塵過程中，水中過濾后的固體顆粒整合后用于建筑修建，保證場內(nèi)一定范圍內(nèi)無大型公共場所，周圍建立林區(qū)治理空氣環(huán)境，和社會強強聯(lián)手，共同建設相應的行政聯(lián)體建筑，采礦后的地下空間可用于修建地下停車場，有效利用土地資源，提高城市綠化率。

4 培養(yǎng)環(huán)保意識

定期把環(huán)保的相關(guān)知識、法規(guī)在煤礦場內(nèi)進行宣傳教育，提高每一位工作人員的環(huán)保意識，對于煤礦設計人員，還應組織其定期與同行進行交流學習，參觀訪問優(yōu)秀的綠色化煤礦場，學習先進環(huán)保技術(shù)，并對場內(nèi)已有的生產(chǎn)模式進行分析改進。設計人員還應在新的設計項目里從整體到細節(jié)都以環(huán)境保護為核心，重點控制噪音、粉塵污染，堅持技術(shù)創(chuàng)新，設計出一條可持續(xù)發(fā)展道路的生產(chǎn)模式。

三、設計效果

在一些經(jīng)過環(huán)境保護設計后的煤礦場中進行調(diào)查后，發(fā)現(xiàn)其生產(chǎn)效益沒有減少，投入成本相比于設計改良前反而更低，污染的有效改善使得礦場與其附近的工農(nóng)關(guān)系也更加和諧穩(wěn)定，社會形象得到提升。場內(nèi)工作人員的生活質(zhì)量明顯提高，整個場區(qū)效益在設計后也有明顯的提升。當今煤礦場區(qū)著實應當將建設礦井發(fā)展經(jīng)濟與保護環(huán)境可持續(xù)發(fā)展兩手緊抓。

參考文獻

[1]葉東興.環(huán)境保護措施在煤礦設計中的應用[J].山東煤炭科技，2008（03）.

[2]田鳳云.煤礦環(huán)境保護篇編制過程中應注意的問題[J].露天采礦技術(shù)，2011（04）.

中圖分類號：X701

文獻標識碼：A