文_王娟 太原市明仕達(dá)煤炭設(shè)計(jì)有限公司

煤礦粉塵是煤礦在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的各類固體物質(zhì)細(xì)微顆粒的總稱。煤礦篩分間是煤礦有組織粉塵排放源一個(gè)重要的產(chǎn)塵點(diǎn)，有效地采取治理對(duì)人身體及煤礦粉塵總量及濃度達(dá)標(biāo)非常重要。篩分把原煤分級(jí)成適當(dāng)粒度的成品煤。產(chǎn)生的粉塵是原煤運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的空氣流動(dòng)、剪切氣流作用和設(shè)備運(yùn)動(dòng)引起的氣流。篩分作業(yè)中由于篩分設(shè)備帶動(dòng)原煤在篩上高頻振動(dòng)，引發(fā)煤與空氣相混合形成粉塵，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于物料的下落造成揚(yáng)塵。減少粉塵污染首先是要消滅污染源，減少粉塵污染物的產(chǎn)生環(huán)節(jié)，阻斷粉塵的擴(kuò)散途徑，其次是控制二次污染及加強(qiáng)個(gè)人防護(hù)。

1 粉塵定義

粉塵，是指懸浮在空氣中的固體微粒。習(xí)慣上對(duì)粉塵有許多名稱，如灰塵、塵埃、煙塵、礦塵、砂塵、粉末等，這些名詞沒有明顯的界限。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織規(guī)定，粒徑小于75μm的固體懸浮物定義為粉塵。在大氣中粉塵的存在是保持地球溫度的主要原因之一，大氣中過(guò)多或過(guò)少的粉塵將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生災(zāi)難性的影響。但在生活和工作中，生產(chǎn)性粉塵是人類健康的天敵，是誘發(fā)多種疾病的主要原因。

2 煤礦粉塵的特征

粉塵表面吸附一層空氣薄膜，阻礙粉塵間或水滴與粉塵間的凝聚沉降。粉塵的分散度增大，吸附在其表面的氧分子增多，加快了粉塵氧化分解過(guò)程。細(xì)微巖塵由于表面積增大，巖塵中的游離二氧化硅很容易溶解于人體肺細(xì)胞中采掘工作面產(chǎn)生的新鮮粉塵較回風(fēng)巷道中的粉塵易帶電。

3 煤礦粉塵治理

綜合抑塵技術(shù)主要包括柏美迪康生物納膜抑塵技術(shù)、云霧抑塵技術(shù)及濕式收。

3.1 塵技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)

生物納膜抑塵技術(shù)，生物納膜是層間距達(dá)到納米級(jí)的雙電離層膜，能最大限度增加水分子的延展性， 并具有強(qiáng)電荷吸附性；將生物納膜噴附在物料表面， 能吸引和團(tuán)聚小顆粒粉塵，使其聚合成大顆粒狀塵粒，自重增加而沉降；該技術(shù)的除塵率最高可達(dá)99%以上，平均運(yùn)行成本為0.05～0.5元/t。

3.2 云霧抑塵技術(shù)

云霧抑塵技術(shù)是通過(guò)高壓離子霧化和超聲波霧化，可產(chǎn)生1～100μm的超細(xì)干霧；超細(xì)干霧顆粒細(xì)密，充分增加與粉塵顆粒的接觸面積，水霧顆粒與粉塵顆粒碰撞并凝聚，形成團(tuán)聚物，團(tuán)聚物不斷變大變重，直至最后自然沉降，達(dá)到消除粉塵的目的；所產(chǎn)生的干霧顆粒，30%～40%粒徑在2.5μm以下，對(duì)大氣細(xì)微顆粒污染的防治效果明顯。

3.3 濕式收塵技術(shù)

濕式收塵技術(shù)通過(guò)壓降來(lái)吸收附著粉塵的空氣，在離心力以及水與粉塵氣體混合的雙重作用下除塵；獨(dú)特的葉輪等關(guān)鍵設(shè)計(jì)可提供更高的除塵效率。適用于散料生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、裝卸等環(huán)節(jié)，如礦山、 建筑、采石場(chǎng)、 堆場(chǎng)、港口、火電廠、鋼鐵廠、垃圾回收處理等場(chǎng)所。

4 篩分定義

篩分是將粒子群按粒子的大小、比重、帶電性以及磁性等粉體學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分離的方法。用帶孔的篩面把粒度大小不同的混合物料分成各種粒度級(jí)別的作業(yè)叫做篩分。

5 篩分間粉塵及治理措施

煤礦粉塵是煤礦在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的各類固體物質(zhì)細(xì)微顆粒的總稱。煤礦篩分間是煤礦有組織粉塵排放源一個(gè)重要的產(chǎn)塵點(diǎn)，有效地采取治理對(duì)人身體及煤礦粉塵總量及濃度達(dá)標(biāo)非常重要。篩分一次揚(yáng)塵的機(jī)理主要有四個(gè)方面。

5.1 剪切作用造成的塵化

由高處落入礦倉(cāng)的細(xì)粉料，在空氣的迎面阻力下引起剪切作用，使降落的粉料懸浮起來(lái)。物料的推動(dòng)作用使空氣壓入漏斗或板式礦機(jī)中，空氣受到的擠壓力及向外跑出的速度與物料的下落速度成正比，而物料的下落速度與下落高度成正比。因此，降低物料的下落高度可以減少粉塵的飛揚(yáng)。

5.2 誘導(dǎo)空氣造成的塵化

物料在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)帶動(dòng)周圍空氣一起流動(dòng)，這部分空氣稱為誘導(dǎo)空氣，誘導(dǎo)空氣又會(huì)吸卷一部分粉塵隨空氣一起運(yùn)動(dòng)，這樣產(chǎn)生了誘導(dǎo)塵化作用，并在下一個(gè)生產(chǎn)流程的設(shè)備或密閉罩中向外逸出。

5.3 設(shè)備運(yùn)動(dòng)引起的塵化

在篩分作業(yè)中，原煤在篩分設(shè)備上的高頻振動(dòng)會(huì)引發(fā)原煤中夾帶的煤粉與空氣相混合形成粉塵。

5.4 裝入物料引起的塵化

物料在裝入一定容積的礦倉(cāng)時(shí)，會(huì)排擠出與裝入物料相同體積的空氣，這些空氣將從裝料口逸出。一般常用的經(jīng)濟(jì)合理及實(shí)用的治理措施是在振動(dòng)篩上方設(shè)置集塵罩及除塵風(fēng)管，將含塵氣體經(jīng)除塵風(fēng)管送至袋式除塵器，收塵效率為90%，除塵效率可達(dá)99%以上。

6 篩分間粉塵治理實(shí)例

6.1 實(shí)例簡(jiǎn)介

山西美錦集團(tuán)錦輝煤業(yè)有限公司礦井規(guī)模0.9Mt/a。先期開采地段服務(wù)年限15.47a，批準(zhǔn)開采2～9號(hào)煤層，井田面積為20.5256km2，批準(zhǔn)礦井生產(chǎn)規(guī)模0.9Mt/a。設(shè)計(jì)開采2、3、8號(hào)煤層。

6.2 生產(chǎn)系統(tǒng)

原煤由主斜井帶式輸送機(jī)提升出井后直接運(yùn)至篩分間，進(jìn)入YAH2148型圓振動(dòng)篩，篩孔Φ=120mm。篩上物+120mm塊煤進(jìn)入兩條帶寬B=1000mm的手選帶式輸送機(jī)人工揀矸，再進(jìn)入塊煤轉(zhuǎn)載帶式輸送機(jī)與篩下物混合進(jìn)入上倉(cāng)帶式輸送機(jī)，上倉(cāng)后進(jìn)入YAH2461型圓振動(dòng)篩，篩孔Φ=50mm。篩上物+50mm塊煤進(jìn)入塊配煤帶式輸送機(jī)，通過(guò)犁式卸料器及機(jī)頭溜槽卸入塊煤筒倉(cāng)；篩下物-50mm直接落入末煤筒倉(cāng)。

6.3 篩分間煤塵產(chǎn)生量

山西美錦集團(tuán)錦輝煤業(yè)有限公司煤礦篩分間內(nèi)設(shè)置YAH2148型圓振動(dòng)篩，篩子面積F＝10.08m2；末煤倉(cāng)上部設(shè)置一臺(tái)YAH2461型圓振動(dòng)篩，篩子面積F＝14.64m2。在篩分過(guò)程中將會(huì)產(chǎn)生一定量的煤塵，粉塵初始濃度按3000mg/m3計(jì)，篩分過(guò)程產(chǎn)生有組織煤塵排放量為251t/a。

6.4 篩分間粉塵治理措施

篩分間內(nèi)設(shè)置YAH2148型圓振動(dòng)篩，篩子面積F＝10.08m2；末煤倉(cāng)上部設(shè)置一臺(tái)YAH2461型圓振動(dòng)篩，篩子面積F＝14.64m2。粉塵產(chǎn)生塵源部位主要為振動(dòng)篩上部。振動(dòng)篩按每篩子面積排風(fēng)量640m3/h計(jì)。則篩分間內(nèi)廢氣產(chǎn)生量為6451m3/h；末煤倉(cāng)上部振動(dòng)篩處廢氣產(chǎn)生量為9369.6m3/h。設(shè)計(jì)在振動(dòng)篩上方安設(shè)局部密閉罩，然后從局部密閉罩抽塵至袋式除塵器進(jìn)行粉塵捕集。集塵率為90%，除塵效率為99%，排氣筒高度15m。篩分間袋式除塵器選用一臺(tái)DMC72型脈動(dòng)噴沖袋式除塵器，風(fēng)量為3240～12960m3/h、過(guò)濾面積54m2、過(guò)濾風(fēng)速1～4m/min、濾袋72條，濾袋規(guī)格φ120×2000mm。末煤倉(cāng)上部袋式除塵器選用一臺(tái)DMC96型脈動(dòng)噴沖袋式除塵器，風(fēng)量為4320～17280m3/h、過(guò)濾面積72m2、過(guò)濾風(fēng)速1～4m/min、濾袋96條，濾袋規(guī)格φ120×2000mm。

經(jīng)治理后，粉塵最終排放濃度30mg/m3，有組織粉塵排放量2.51t/a，無(wú)組織粉塵排放量為25.1t/a。煤塵排放濃度滿足GB20426-2006《煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求。

7 結(jié)語(yǔ)

以上除塵系統(tǒng)只能除去排風(fēng)罩點(diǎn)位下空氣中漂浮的粉塵，對(duì)于落在地上的粉塵無(wú)法處理，應(yīng)盡量減少粉塵的產(chǎn)生，才能保證環(huán)境的潔凈。對(duì)于各個(gè)產(chǎn)塵源，特別是振動(dòng)篩和不銹鋼管道軟連接處，應(yīng)做好密封處理。軟連接處拆卸屬人員操作灑掉粉塵無(wú)法去除，應(yīng)盡量避免。因排風(fēng)罩裝在房間上部，需做好傳遞通道的密封，避免將原料吸進(jìn)排風(fēng)罩。避免原料暴露在房間中。