張耀華

（山西汾西礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司洗煤廠， 山西 介休 032000）

引言

選煤廠洗選工作中原煤處理、運(yùn)輸?shù)榷鄠€環(huán)節(jié)處于開放狀態(tài)，會產(chǎn)生粉塵，針對粉塵產(chǎn)生特點(diǎn)采取針對性防治措施可提高粉塵防治效果[1-2]。山西某選煤廠粉塵處理仍采用傳統(tǒng)的通風(fēng)降塵以及局部噴霧降塵措施，降塵、除塵效果不明顯，為此，文中對該選煤廠除塵系統(tǒng)進(jìn)行改造，以提高除塵系統(tǒng)降塵效果。

1 選煤廠除塵系統(tǒng)概況

山西某洗選廠經(jīng)過多年技術(shù)改造，洗選能力已由設(shè)計之初的180 萬t/年提升至600 萬t/年，洗選工藝主要為跳汰-浮選。但是選煤廠在生產(chǎn)過程中面臨粉塵濃度過大問題，給煤炭正常洗選工作帶來一定的影響。

選煤廠采除塵工藝主要為通風(fēng)除塵，即為在洗選車間布置有除塵風(fēng)機(jī)，將洗選過程中產(chǎn)生的粉塵排出到車間之外，部分產(chǎn)塵點(diǎn)采用噴霧除塵。由于經(jīng)過多年技術(shù)改造，選煤廠內(nèi)布置有多個溜槽、運(yùn)輸設(shè)備以及洗選設(shè)備，對選煤廠主要產(chǎn)塵點(diǎn)粉塵濃度進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)選煤廠內(nèi)多個位置粉塵濃度長期較高，其中105 號振動篩下口位置全塵、呼吸性粉塵質(zhì)量濃度分別達(dá)到36.5 mg/m3、14.3 mg/m3，具體其他的幾個產(chǎn)塵點(diǎn)粉塵濃度監(jiān)測結(jié)果見表1。

從表1 看出，選煤廠洗選設(shè)備在運(yùn)行時產(chǎn)生大量的粉塵，不僅會惡化作業(yè)點(diǎn)環(huán)境質(zhì)量，而且會影響作業(yè)人員身體健康[3-4]，原有的依靠通風(fēng)除塵方式難以滿足生產(chǎn)要求，因此需要改變選煤廠除塵方式。

2 選煤廠洗選環(huán)節(jié)粉塵產(chǎn)生量過大的原因

從選煤廠生產(chǎn)工藝以及洗選原煤方面考慮，發(fā)現(xiàn)選煤廠洗選環(huán)節(jié)粉塵產(chǎn)生量較高的主要原因?yàn)閇6-7]：

1）洗選原煤本身含水率低。選煤廠洗選的原煤為礦井回采的11 號煤，該層煤具有突出危險性且自身含水率低，瓦斯治理時布置的大量抽采鉆孔會進(jìn)一步降低煤層含水率?，F(xiàn)場測試發(fā)現(xiàn)洗選的原煤含水率均在3%之內(nèi)，原煤在洗選、運(yùn)輸以及破碎過程中容易產(chǎn)生粉塵。

表1 選煤廠主要產(chǎn)塵點(diǎn)粉塵濃度監(jiān)測值

2）產(chǎn)塵點(diǎn)未布置除塵設(shè)備，除塵設(shè)備除塵效果不佳。選煤廠長久以來未采用通風(fēng)除塵，僅在局部產(chǎn)塵點(diǎn)布置有噴霧降塵設(shè)備，除塵效率低下。

3）帶式輸送機(jī)清煤時產(chǎn)生揚(yáng)塵。以往帶式輸送機(jī)運(yùn)輸時采用刮刀清掃，細(xì)顆粒黏附在輸送帶上，采用人工清理時會產(chǎn)生大量的揚(yáng)塵。

3 除塵系統(tǒng)的改造措施

3.1 主要產(chǎn)塵點(diǎn)布置濕式除塵風(fēng)機(jī)

濕式除塵風(fēng)機(jī)是利用水霧、慣性作用降低空氣中粉塵濃度，除塵效率可達(dá)到90%以上，在工礦企業(yè)粉塵防治治理中被廣泛應(yīng)用。相對于袋式除塵器，采用濕式除塵器可免基礎(chǔ)施工，同時便于安裝、維護(hù)，同時具備更高的除塵效率。濕式除塵器運(yùn)行時應(yīng)確保供水管中始終有水，洗滌得到煤塵可循環(huán)利用。

選煤廠308 號帶式輸送機(jī)機(jī)尾位置處受到離風(fēng)機(jī)影響，造成輸送機(jī)機(jī)尾處空氣流動速度過快，煤塵產(chǎn)生量較大。在輸送機(jī)機(jī)尾處布置濕式除塵可較好地處理機(jī)尾位置粉塵，從而降低機(jī)尾處粉塵量；105號帶式輸送機(jī)由于與溜槽間有接近5 m 運(yùn)輸落差，從而導(dǎo)致溜槽出口位置粉塵濃度較高，在此位置采用濕式除塵風(fēng)機(jī)后，粉塵降幅達(dá)到20%以上。

3.2 高壓噴霧降塵

噴霧降塵是工礦企業(yè)常用的降塵措施，在開闊范圍內(nèi)可起到較好的粉塵控制效果。選煤廠原采用的噴霧降塵噴霧壓力僅為0.8 MPa，噴嘴霧化效果不佳，無法起到較好的降塵效果[5]。為此，提出采用高壓噴霧降塵，具體是在主井給煤機(jī)下料口、振動篩出料口等位置采用高壓噴霧降塵，具體給煤機(jī)出料口高壓噴霧情況見圖1。

圖1 給煤機(jī)出料口高壓噴霧現(xiàn)場示意圖

噴霧管路供水壓力為2 MPa，高壓水通過霧化噴嘴后形成細(xì)小的霧滴與粉塵結(jié)合，降低煤塵濃度且增加煤層含水率，從而降低后續(xù)過程中粉塵的產(chǎn)生量。

3.3 采用風(fēng)力清掃器清掃輸送帶

將傳統(tǒng)的刮刀清掃器更換為風(fēng)力清掃器，通過采用高壓風(fēng)清掃黏附到輸送帶上的雜物，從而實(shí)現(xiàn)輸送帶黏附雜物的高效清理。采用的風(fēng)力清掃器結(jié)構(gòu)包括有清掃管（鋼管），在清掃管上每間距40 mm布置一孔徑1 mm 清掃孔，高壓風(fēng)經(jīng)清掃管清掃孔后每隔40 mm 形成一空氣柱，增加高壓氣體對輸送帶上雜物的沖擊力，從而可實(shí)現(xiàn)更好地清掃效果。清掃器輸入壓力為0.7 MPa，輸送帶寬度1 200 mm，清掃管上布置的清掃孔約30 個，理論上每小時消耗高壓空氣約4 m3[6-7]，選煤廠空壓氣站即可滿足高壓供風(fēng)需要。

將選煤廠跳汰機(jī)后面所有的輸送帶清掃器均更換為風(fēng)力清掃器，具體布置位置見圖2。輸送帶經(jīng)過清掃后煤塵黏度顯著降低。以往輸送帶采用刮刀清掃器時每天均需要清理，清理時會產(chǎn)生大量的粉塵，現(xiàn)更換成風(fēng)力清掃器后，每月清掃一次即可，不僅降低了粉塵產(chǎn)生量，而且輸送帶、滾筒磨耗也明顯降低。

4 粉塵治理效果

將選煤廠原采用的通風(fēng)降塵措施更換為濕式除塵風(fēng)機(jī)除塵、高壓噴霧降塵并通過風(fēng)力清掃器清潔黏附到輸送帶的雜物?，F(xiàn)場應(yīng)用后，各產(chǎn)塵點(diǎn)粉塵產(chǎn)生量有所降低，同時采用的濕式風(fēng)機(jī)除塵效果明顯，可降低作業(yè)環(huán)境內(nèi)粉塵濃度。除塵系統(tǒng)改造完成后，對選煤廠各主要產(chǎn)塵點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測，具體結(jié)果見表2。

圖2 風(fēng)力清掃器布置位置示意圖

表2 除塵系統(tǒng)改造完成后主要產(chǎn)塵點(diǎn)粉塵濃度監(jiān)測值

從表中看出，通過對選煤廠除塵系統(tǒng)進(jìn)行改造，可顯著降低主要產(chǎn)塵點(diǎn)位置粉塵質(zhì)量濃度，其中給煤機(jī)位置全塵、呼吸性粉塵由42.6 mg/m3、22.4 mg/m3降低至 8.6 mg/m3、4.4 mg/m3，、105 號振動篩出料口全塵、呼吸性粉塵由36.5 mg/m3、14.3 mg/m3降低至7.5 mg/m3、3.9 mg/m3。同時各輸送帶機(jī)尾位置處粉塵濃度也有所降低。

5 結(jié)論

1）選煤廠洗選的原煤含水率低、洗選量增加以及處理過程未完全封閉是造成選煤廠洗選過程中粉塵產(chǎn)生量較大的主要原因。隨著煤炭洗選能力的增加，選煤廠原采用的通風(fēng)降塵、具體噴霧降塵已不能滿足選煤廠降塵需要。

2）根據(jù)選煤廠生產(chǎn)特點(diǎn)，提出采用高壓噴霧增加煤層含水率并降低粉塵產(chǎn)生量；采用濕式除塵風(fēng)機(jī)對產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行高效處理，從而降低環(huán)境中粉塵濃度；采用風(fēng)壓清掃器降低輸送帶上雜物黏附量，降低二次揚(yáng)塵產(chǎn)生量。改造完成后選煤廠各主要產(chǎn)塵點(diǎn)位置粉塵濃度顯著降低，取得了顯著的降塵效果。