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        某銅礦溜井卸礦系統(tǒng)粉塵治理方案

        2021-11-29 14:20:46熊睿周德照陳凱
        新疆有色金屬 2021年1期
        關(guān)鍵詞:不銹鋼管柱塞泵粉塵

        熊睿 周德照 陳凱

        (①江西銅業(yè)集團東同礦業(yè)有限責(zé)任公司東鄉(xiāng)331800 ②溫州東泰建設(shè)工程有限公司溫州325000③峽江縣自然資源局吉安 343000)

        某銅礦礦山井下-370m水平1#溜井卸礦作業(yè)過程中,粉塵隨礦石溜出呈放射狀向卸礦巷道溢出,給卸礦作業(yè)環(huán)境帶來較為嚴重的粉塵污染,嚴重危害卸礦操作人員的身體健康,威脅井下的安全生產(chǎn)。針對溜井卸礦粉塵污染問題,考慮在卸礦口上方設(shè)置高壓噴霧裝置,以-370m 水平1#溜井為例進行除塵方案研究。

        1 抑塵方案

        1.1 抑塵方法

        根據(jù)井下卸礦站卸礦作業(yè)特點和礦石的含水量要求,建議-370m 水平1#溜井卸礦站采用一套型號為BNW-4.0 的高壓噴霧抑塵系統(tǒng)(標準流量240kg/h),系統(tǒng)由主機、管路、噴頭、控制系統(tǒng)、軟化水設(shè)備等五個部分組成。主機所連接的管路上共使用234.6kg/h/7 kg/h/只=33.5≈34 只噴頭,在卸礦溜井上方分三路布置不銹鋼耐壓管,其中兩路安裝于卸礦站平臺及支架底部邊緣,盡量避免物料損壞噴頭,噴霧方向斜下,兩路噴頭夾角30℃,與粉塵流向相對應(yīng),用于攔截捕捉、碰撞吸收落料產(chǎn)生的大量粉塵;另一路安裝于巷道頂部,用于吸收控制巷道環(huán)境內(nèi)部逃逸粉塵。噴頭數(shù)量及安裝位置可以根據(jù)現(xiàn)場情況做出適當調(diào)整。抑塵區(qū)域設(shè)置集成電氣控制箱,在巷道卸料點前后10m位置設(shè)置紅外傳感器及紅外接受器,當卸料車離卸料點10m時觸碰紅外線時,系統(tǒng)提前噴霧,霧區(qū)提前覆蓋落料點,物料卸載完畢離開落料點10m后卸料車再次觸碰紅外線延遲關(guān)閉系統(tǒng),使粉塵得到最大程度的抑制,同時可根據(jù)現(xiàn)場地溫、濕度情況設(shè)置適時控制的手動時序控制面板。紅外控制與時序控制可互相切換,三條不銹鋼管路分別安裝高壓球閥,可同時開啟或關(guān)閉某條管路的噴霧工作,所有管路的噴霧時間可任意設(shè)定,無需人工值守(如安裝圖1所示)。

        1.2 高壓噴霧抑塵系統(tǒng)工作原理

        柱塞泵將凈化處理過的水加壓至7MPa,再通過高壓水管傳送到噴嘴,經(jīng)霧化后以3~10μm的微霧噴射到整個空間,水霧在空氣中重力沉降、攔截捕塵、擴散捕集,達到降低空氣粉塵含量的目的。

        高壓噴霧方法是目前比較新的也是效果比較好的一種抑塵方式。噴霧系統(tǒng)的工作介質(zhì)是水,在運行過程中,在噴霧泵的作用下,液態(tài)水從常壓狀態(tài)加壓到一定的壓力后,由霧化噴嘴將液態(tài)水霧化,霧化后的水霧以一定的運動規(guī)律與粉塵發(fā)生慣性碰撞、攔截捕塵、擴散捕集、重力沉降等作用。由于噴出水霧粒徑極其細小,大大增加了水與含塵空氣的接觸面積,因而抑塵效果好。

        高壓噴霧抑塵系統(tǒng)由水源向水泵供水,水泵通過管路、控制箱、噴嘴提供高壓水,實現(xiàn)高壓噴霧。常態(tài)水通過耐高壓不銹鋼管傳送到噴嘴,被霧化成3~10μm 的微粒噴射出來,其最大耗電量0.75-1.5kW;耗水量即噴霧量根據(jù)環(huán)境空間大小及溫度計算,每只噴頭噴霧量3-7kg/h;噴霧壓力一般為4-7MPa 左右;噴頭噴射出的可見霧長最大約為1.5m。為了最大限度地抑塵,將高壓噴嘴布置于適當?shù)奈恢茫员WC霧區(qū)最大限度地覆蓋揚塵點。

        高壓噴霧主機工作時,主機水箱供水至高壓柱塞泵,細小的霧粒在空氣中完全霧化后(無滴水現(xiàn)象)與空氣中粉塵接觸,起到抑塵作用。主機啟停時間可通過控制面板任意設(shè)定,也可以設(shè)置傳感器,傳感信號傳輸給控制器并控制電磁閥動作,高壓進水電磁閥和高壓泄水電磁閥分別控制噴霧狀況的大小或啟停。傳感器信號根據(jù)環(huán)境內(nèi)部情況進行適時控制。

        1.3 高壓噴霧抑塵系統(tǒng)特點

        霧細:噴頭每秒能產(chǎn)生50 億個霧滴,粒徑為3~10μm。

        節(jié)能:霧化1公升水只需消耗6W功率。

        可靠:主機采用工業(yè)型進口柱塞泵,可24小時連續(xù)運轉(zhuǎn),噴頭及水霧分配器無動力易損部件,在高粉塵環(huán)境中也不損壞。

        穩(wěn)定:因配有傳感器或時序控制器,可以達到較高的自控精度和運行平穩(wěn)性。

        該系統(tǒng)所需配置為:一臺流量為240kg/h、功率為1.5kW的高壓柱塞泵站系統(tǒng);34個噴頭;高壓泄水閥1個;時序控制器1臺;紅外線發(fā)射裝置兩套,接受裝置兩套;軟化水系統(tǒng)一套。

        2 高壓噴霧系統(tǒng)安裝

        ⑴在卸礦溜井附近安裝高壓噴霧系統(tǒng)主機,安裝電氣接線并檢查。

        ⑵每一節(jié)的不銹鋼管采用卡套式連接座連接,在不銹鋼管路上選擇合適的間距(根據(jù)現(xiàn)場情況計算)安裝噴座,在噴座上安裝噴嘴和過濾座,安裝時必須大力擰緊,以防高壓噴水時連接點漏水。

        ⑶在管路末端安裝卡套式單孔堵頭和噴嘴堵頭。安裝時必須大力擰緊,以防高壓噴水時連接點漏水。

        ⑷開機洗管:將裝好不銹鋼管內(nèi)雜質(zhì)沖洗一遍,以防正常開機后堵塞噴嘴。沖洗余水從沒安裝堵頭的管路最末端流出,沖冼約十分鐘后裝好末端噴嘴或堵頭。

        ⑸正常開機并調(diào)試設(shè)備,建議泵頭在第一次開機50小時內(nèi)更換機油,機組正常使用后每30天更換一次機油,機油型號:美孚1130(符合油品SA130)。

        3 高壓噴霧系統(tǒng)預(yù)期效果

        ⑴經(jīng)過安裝調(diào)試的噴霧設(shè)備,所噴水霧能夠完全霧化,無水滴。

        ⑵整理噴霧設(shè)備抑塵效率大于70%。

        ⑶根據(jù)溫/濕度狀況,霧化效果的時間為2~5 分鐘。

        ⑷所有管路及配件均采用SUS304 不銹鋼耐壓材質(zhì),無腐蝕。

        溜井卸礦處在噴霧抑塵裝置未開啟運行時總粉塵濃度為277.25 mg.m3,在噴霧抑塵裝置單排管路部分噴嘴正常運行時,測定總粉塵濃度為32.9 mg.m3。依據(jù)《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準》中《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值第1 部分:化學(xué)有害因素》總粉塵濃度不大于1 mg.m3的規(guī)定限值,建議更換噴嘴,加強維護,使單排管路全部噴嘴正常運行,增強抑塵效果。

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