郭歡歡
(山西保利平山煤業(yè)股份有限公司,山西 晉城 048006)
工業(yè)噪聲已成為威脅礦井職工生命健康的重要因素,隨著當(dāng)前“綠色礦山”建設(shè)工作的不斷推進(jìn),噪聲治理已成為礦井環(huán)保的一項(xiàng)重點(diǎn)工作[1]。《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 12348-2008)Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲,白天不得超過60 dB(A),夜間不得超過50 dB(A)[2]。以平山煤業(yè)為例,該礦由于地面主通風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)必須24 h 不間斷工作,礦井生產(chǎn)區(qū)域噪聲區(qū)域點(diǎn)多面廣,傳播范圍強(qiáng),現(xiàn)場空氣動力性噪聲、壓縮機(jī)電磁噪聲、閥門渦流噪聲明顯超標(biāo)。因此需要對礦井廠區(qū)噪聲進(jìn)行綜合化、多元化治理,提升“綠色礦山”建設(shè)水平。
平山煤業(yè)為保利能源集團(tuán)下屬高瓦斯生產(chǎn)礦井,主采3#煤層。礦井共布置南風(fēng)井、北風(fēng)井兩個風(fēng)井站區(qū),區(qū)內(nèi)布置主通風(fēng)機(jī)房及空壓機(jī)房,其主要設(shè)施布置及噪聲測量點(diǎn)平面布置如圖1。
圖1 南、北風(fēng)井主要設(shè)施及噪聲監(jiān)測點(diǎn)平面布置圖
如圖1 所示,礦區(qū)南風(fēng)井與居民區(qū)距離較近?,F(xiàn)場主通風(fēng)機(jī)房內(nèi)配備有2 臺軸流通風(fēng)機(jī),型號為FBCDZNo.28/2×355 型,電機(jī)額定功率均為355 kW。目前2 號通風(fēng)機(jī)運(yùn)行,1 號通風(fēng)機(jī)處于熱備用狀態(tài),為一用一備。北風(fēng)井配備有空壓機(jī)房、主通風(fēng)機(jī)房和瓦斯抽采泵房。其中空壓機(jī)房內(nèi)布置4臺螺桿式空壓機(jī),型號ML300-2S,電機(jī)額定功率300 kW,目前1 號、4 號空壓機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài),2號、3 號空壓機(jī)停運(yùn);主通風(fēng)機(jī)房配備2 臺型號為FBCDZNo.28/2×355 型軸流通風(fēng)機(jī),電機(jī)額定功率均為355 kW,目前2 號通風(fēng)機(jī)運(yùn)行,1 號通風(fēng)機(jī)處于熱備用狀態(tài);瓦斯抽采泵房內(nèi)配備兩組地面瓦斯抽采泵站,也處于一用一備狀態(tài)。經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)測點(diǎn)檢測,南風(fēng)井南廠界處日平均噪聲為67 dB(A),東、西廠界處日平均噪聲為60 dB(A);北風(fēng)井南廠界處平均噪聲值為80.0 dB(A),西廠界處最大平均噪聲值為70.0 dB(A)(與居民區(qū)相距300 m),北風(fēng)井西門口廠界處的平均噪聲值為55.0 dB(A),北風(fēng)井北廠界處的平均噪聲值為69.0 dB(A),東廠界處平均噪聲值67.5 dB(A)??梢娔巷L(fēng)井、北風(fēng)井廠內(nèi)噪音均超出標(biāo)準(zhǔn)要求,因此必須針對性尋找噪聲源,及時進(jìn)行噪聲治理。
現(xiàn)場噪聲源主要包括三個方面:一是空氣動力性噪聲,即通風(fēng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)動使空氣在設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生渦流沖擊,使設(shè)備振動從而發(fā)出噪聲;二是通風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、抽放泵等機(jī)組電機(jī)轉(zhuǎn)子電磁力作用時產(chǎn)生的電磁噪聲,是現(xiàn)場噪聲的主要來源,該類噪聲點(diǎn)多面廣,頻率基本保持在200~3000 Hz 左右,為典型的中頻噪聲,傳播范圍廣,衰減?。蝗歉黝愰y門工作時產(chǎn)生的渦流噪聲,即各類管道流體脈動引起閥門附件機(jī)械振動噪聲、空穴作用引起的噪聲以及閥門減壓時的氣體動力噪聲[3-4],占比較小,噪聲范圍小。此外現(xiàn)場只為工作人員配備了消音耳塞、耳罩等防護(hù)設(shè)備,各類機(jī)房配備的門窗、排氣扇均無消聲措施,未對廠界噪聲進(jìn)行有效遏制。
(1)在北風(fēng)井站區(qū)空壓機(jī)房排氣管道出口處,安裝兩組阻抗式排氣消聲器。該消聲器通過面板將裝置分為兩部分,其中板外是1.2 mm 厚度的鋼板,板內(nèi)是安裝一組填充高效吸聲阻尼材料的吸聲式空腔骨架,并通過0.8 mm 厚的鍍鋅微穿孔板進(jìn)行加裝固定。通過該消聲器能夠顯著降低噪聲分貝,降噪量能夠達(dá)到10~30 dB(A)。
(2)在北風(fēng)井地面瓦斯抽采站,設(shè)計在配氣閥門處安裝擴(kuò)張式復(fù)合消聲器。當(dāng)泵站配氣閥門動作時,高速氣流會引起紊流現(xiàn)象并發(fā)出噪聲,極易危害到現(xiàn)場操作人員。在閥門處安裝瓦斯配氣閥門復(fù)合消聲器[5-6],該消聲器結(jié)構(gòu)與阻抗式排氣消聲器基本相同,降噪量能夠達(dá)到10~30 dB(A)。
(3)在北風(fēng)井站區(qū)壓風(fēng)機(jī)房后,設(shè)計在安全放空閥處安裝排氣消聲器。安全放空閥動作時,能夠瞬間發(fā)出100 dB(A)以上的噪聲,必須進(jìn)行降噪處理。經(jīng)現(xiàn)場測試,降噪量達(dá)到25~45 dB(A)。
(1)在北風(fēng)井主通風(fēng)機(jī)房內(nèi)墻安裝復(fù)合阻尼型高效吸聲體,對墻體進(jìn)行吸聲處理。北風(fēng)井和南風(fēng)井站區(qū)隔聲屏障及隔聲墻設(shè)置位置平面圖如圖2。
圖2 北、南風(fēng)井站區(qū)隔聲屏障及隔聲墻設(shè)置位置平面圖
如圖2 所示,通過在原有墻體上安裝隔聲屏障,通過隔聲屏障內(nèi)的蜜胺復(fù)合型高效吸聲材料及濾布,可以對噪聲進(jìn)行有效吸收?,F(xiàn)場安裝后吸聲效果好,可以降低噪聲8~10 dB(A)左右。
(2)對南風(fēng)井站主通風(fēng)機(jī)房普通門、窗進(jìn)行改造,將原有隔聲效果差的門窗更換為隔聲門窗。門、窗是傳播噪聲的主要途徑。由于主通風(fēng)機(jī)房電機(jī)噪聲達(dá)90 dB(A)左右,通風(fēng)機(jī)房隔聲門面板與消聲器面板基本相同,降噪量可達(dá)10~30 dB(A)。此外在排氣裝置面朝居民處各砌筑長×寬×高為15 m×0.24 m×6 m 的磚混結(jié)構(gòu)隔聲墻,東面設(shè)置一道長×寬×高為15 m×0.1 m×6 m 的拆裝式隔聲屏障,能夠有效降噪10~20 dB(A)左右。
(3)在北風(fēng)井站區(qū)主通風(fēng)機(jī)房、壓風(fēng)機(jī)房、瓦斯抽采站三處廠界設(shè)置隔聲屏障和隔聲墻。隔聲墻的尺寸與南風(fēng)井基本相同,隔聲量10~20 dB(A)。
根據(jù)2020 年四季度環(huán)保局監(jiān)測站監(jiān)測數(shù)據(jù),可知現(xiàn)場數(shù)據(jù)見表1。
結(jié)合表1 數(shù)據(jù)可知,南風(fēng)井、北風(fēng)井廠界內(nèi)噪聲大小均符合規(guī)定,滿足環(huán)保要求。
表1 2020 年四季度環(huán)保局監(jiān)測站監(jiān)測數(shù)據(jù)表
對噪聲治理前后的月度噪聲稅繳納情況進(jìn)行對比,見表2、表3。
由表2、表3 對比可知,該礦噪聲治理前后的月度噪聲稅可減少30 850 元,每年可節(jié)約36 萬元左右,環(huán)保經(jīng)濟(jì)效益可觀。
表2 噪聲治理前月度噪聲稅繳納數(shù)據(jù)表
表3 噪聲治理后月度噪聲稅繳納數(shù)據(jù)表
通過更換隔聲門窗,在排氣裝置四周設(shè)置隔聲墻和隔聲屏障,在排氣管道出口安裝阻抗式排氣消聲器等措施,降低了南、北風(fēng)井各廠界噪聲值,風(fēng)井站內(nèi)4 個噪聲監(jiān)測點(diǎn)最大噪聲從80 dB(A)降低到60.1 dB(A),平均噪聲從72.9 dB(A)降低到55.6 dB(A),改善了周邊環(huán)境,滿足了相關(guān)規(guī)定要求,噪聲治理后每年可減少36 萬元環(huán)保費(fèi)用,具有一定的經(jīng)濟(jì)和社會效益。