高庄选煤厂防尘降噪治理实践

赵 伟，纪玉华，单 勇，杨 丽，周 磊

(枣庄矿业集团 高庄煤业有限公司，山东 枣庄 277605)

高庄选煤厂防尘降噪治理实践

赵 伟，纪玉华，单 勇，杨 丽，周 磊

(枣庄矿业集团 高庄煤业有限公司，山东 枣庄 277605)

通过对选煤厂噪声、粉尘危害的分析，高庄选煤厂按照“抑、降、除、防”四个原则对溜槽、振动筛、破碎机、胶带机等采取粉尘和噪声治理措施，使多个粉尘源、噪声源的危害大大降低，进一步改善了生产环境，提高了劳动效率。

选煤厂；粉尘；噪声；湿式除尘器；治理

1 概述

枣庄矿业集团高庄煤矿选煤厂(以下简称高庄选煤厂)是一座设计入选能力为0.9 Mt/a的矿井型选煤厂，于2000年投产。近年来，根据矿井生产需要，选煤厂对工艺系统进行了一系列技术改造，形成了跳汰、重介、煤泥浮选联合工艺，实际生产能力达到了2.40 Mt/a。随着生产能力的不断提高，高庄选煤厂的设备不断增加，呈现集中化分布，高噪声源、高煤尘点较多，如破碎机、振动筛、刮板输送机、胶带输送机等设备，在进行块煤破碎、筛分、运输时产生了大量噪声与粉尘，导致选煤厂的粉尘和噪声危害非常严重，特别是原煤车间。该车间采用原煤筛分、人工手选、动筛排矸和块煤破碎的生产工艺，车间内噪声高达110 dB(A)，空气中的浮尘浓度达到100 mg/m3，严重超出国家标准。鉴于此，高庄选煤厂组织专业技术人员对选煤厂的粉尘和噪声的来源进行了全面的测试分析，并根据选煤厂的实际情况，积极采用新技术新设备，实施了防尘降噪治理[1-3]。

2 选煤厂煤尘、噪声来源

2.1 煤尘源分析

从采掘工作面运出的破碎煤块上粘附有大量的细小粉尘，这些煤块在转运过程中，由于相互碰撞或风吹，就会使粘附的细小粉尘变成浮游粉尘，在运输过程中扩散，严重污染空气。原煤入厂的给煤、筛分、破碎、运输转载等是选煤厂主要尘源，产尘的主要设备有胶带输送机、给煤机、振动筛、破碎机、转载溜槽等，产尘量与厂区位置、气候条件、选煤方法、设备选型、入选原煤煤质、产尘设备的封闭状况等有关。煤尘产生的原因主要有：

(1)入选原煤水分低。煤炭水分越低，粉尘飞扬越严重。如果产尘点不设通风除尘设施，粉尘就不能得到有效控制。

(2)胶带表面粘有煤粉，在检修后再启动时会产生大量飞扬的煤尘。

(3)转载点、栈桥地面落煤堆积，如不及时清理，落煤会产生二次粉尘飞扬。因此转载运输系统的防尘是综合防尘中不可忽视的重要组成部分。

(4)煤尘受卸料、破碎振动和转载落差等机械作用受到冲击时，极易扩散和再次飞扬。悬浮在厂内空间的煤尘在重力作用下，一般在距尘源15～20 mm 的范围内发生对数曲线沉降。

2.2 噪声源分析

经分析研究，认为选煤厂内的主要噪声源为：

(1) 块煤破碎机。这是主要的噪声源之一，包括稳态连续噪声和非稳态脉冲噪声。破碎机运行时对煤炭的挤压与撞击可引起破碎机机壳、支撑装置等整个机体的振动与噪声系稳态连续噪声，在距离机壳1 m处，噪声约为110 dB(A)；破碎后的物料自破碎机出料口下落，对溜槽撞击所引起的噪声属非稳态脉冲噪声，在距离出料口0.5 m处，噪声约100 dB(A)。最强的噪声来自破碎机的内部， 并以空气声形式从出料口向外辐射。

(2) 振动筛也是主要的噪声源之一。振动筛产生的噪声分为三种：一是煤炭在筛分过程中不断撞击金属筛面，与边框产生的强烈筛分噪声，约为90 dB(A)；二是筛出的大块物料下落时连续撞击金属溜槽产生的高落料噪声，约为100 dB(A)；另外一种是机器运转时轴承部件及筛箱体辐射出的机械噪声，约为90 dB(A)。

(3)部分下料溜槽由于落差较大，也成为主要噪声源。原煤车间噪声比较大的主要是动筛跳汰机、破碎机及手选矸石下料溜槽，对职工的身体健康危害严重[4-5]。

3 防尘降噪工作原则

高庄选煤厂防尘降噪工作原则主要是“抑、降、除、防”四个方面。具体内容如下：

(1) 提高入厂原煤水分，减少原煤中能被尘化的微细粒含量。一般采用喷雾洒水的方法使形成的煤尘或无扩散的浮游煤尘从空气中沉降下来。

(2)利用各类集气罩捕收尘源处含尘气流，送至除尘器净化后排空；通过安装文丘里WX1200II型湿式除尘器，利用过滤技术进行气固分离，自带空气压缩装置、煤尘润湿净化回收装置，完成除尘的雾化、凝聚、脱水过程，以达到良好的集尘、除尘效果。

(3)为降低设备破碎过程中产生的大量煤尘，为破碎机配备除尘系统一套，完成破碎过程的粉尘抑制。

(4) 对某些运输设备加设防尘罩，通过安装高强度PC塑料板制成的全封闭装置，实现胶带运输机运输过程中的煤尘抑制，并在胶带运输走廊敷设一路清水管路，以实现胶带运煤洒水喷雾降尘的自动化，达到良好的除尘降噪效果。

(5)为解决振动筛工作过程和转载落差较大时产生的煤尘飞扬及噪声大的问题，还采用了橡胶弹簧、矿棉阻尼等吸音降音材料。

4 实施方案

4.1 振动筛防尘降噪改造方案

(1)采用封闭措施，在振动筛周围安装吸音隔音设施，采用矿棉吸音板将两台振动筛封闭起来，建立隔音操作间，可使整机噪声降低约 20～30 dB(A)。

(2)在振动器外壳与机架之间安装隔振器，并对隔振器刚度进行合理选择，使振动器振幅达到最小，以降低轴承部件间的相互撞击强度，减少辐射噪声，并延长使用寿命。

(3)对选煤厂振动筛的减振装置进行改造，将原橡胶实心弹簧或者钢弹簧结构改造为橡胶空气弹簧，从而减轻了振动筛的结构冲击力，降低了噪声，提高了设备使用寿命，并且便于安装、维护和调节。

(4)在振动筛附近安装文丘里WX1200II型湿式除尘器(图1)。该除尘器利用过滤技术进行气固分离，自带空气压缩装置、煤尘润湿净化回收装置，可完成除尘的雾化、凝聚、脱水过程，达到良好的集尘、除尘效果。该除尘器喷水利用洗煤循环水，既避免了对选煤厂水平衡的破坏，又节约了矿井生活用水；同时，设有水流自动控制系统作为控制停水、断水的安全保护功能，无水时设备不能启动，待水流恢复后设备运转正常，运行条件宽松；此外，设备能耗小(电机功率仅为7.5 kW)，管路简单，安装方便，只有进、出玻璃纤维软管管路，内含螺旋式骨架，可根据生产现场情况随时调整，且外观美观、轻质耐用、耐高压、耐腐蚀，进水管径为25 mm，底部积垢清理简单安全，操作方便。

图1 文丘里WX1200II型湿式除尘器振动筛岗点安装图Fig.1 Installation drawing of Venturi WX1200II type wet dust remover used for vibrating screen

4.2 破碎机防尘降噪改造方案

(1)在破碎机和支承结构之间安装具有高耐磨性能的材料作为衬垫，在所有破碎物料撞击处加装耐磨的橡胶作为衬板，以减少振动的传递。

(2)调整破碎机旋转部件的配合间隙，减小轴套和轴间隙，以降低振动强度；在给料板和进料漏斗的传动表面与机架外壳覆盖阻尼材料，以减少噪声的辐射面积；将破碎机安装在防振基座上。

(3)在破碎机附近安装了一台文丘里WX1200II型湿式除尘器(图2)，以降低生产过程中的煤尘排放量[6-7]。

图2 文丘里WX1200II型湿式除尘器破碎机岗点安装图Fig.2 Installation drawing of Venturi WX1200II type wet dust remover used for crusher

4.3 运输设备防尘降噪改造方案

(1)安装密闭装置，有效降低煤尘和噪声。对破碎机下料胶带运输机采用了密闭防尘装置(图3)，安装了高强度PC塑料板制成的全封闭装置，实现了胶带运输机运输过程中的煤尘抑制。具体方案为：使用不锈钢支架和透明PC板组合的密闭防尘装置(图4)对破碎机下料1213、1214胶带输送机进行全面封闭处理。该密闭装置紧紧扣装在胶带架上，既方便观察胶带运输状况，又避免了粉尘，并且便于维修，不易损坏。

图3 胶带输送机密闭防尘装置图Fig.3 Sealing device diagram of dust prevention for belt conveyor

图4 不锈钢与PC板组合结果图Fig.4 Assembly result between stainless steel and PC board

(2)安装胶带运煤自动洒水喷雾装置，以实现有效降尘。在胶带运输走廊敷设一路清水管路，每隔3 m设两个喷头，采用水幕式喷头(图5)，并且将喷头按最理想的角度安装，使喷洒面积达到最大，降尘效果更好。同时,为实现自动降尘，采用了带式输送机运煤自动降尘控制器，喷洒装置由PLC控制，与选煤厂的集控相结合， 在胶带启动前10 s(此时间可调节)进行喷雾洒水，使胶带表面潮湿，以避免胶带表面的煤尘飞扬；当胶带运转抛煤产尘时，采用间隔一定时间喷雾洒水的方法，使飞扬的煤尘下落。

图5 水幕式喷洒除尘示意图Fig.5 Schematic diagram of curtain-type spray dust removal

(3)对刮板输送机槽箱实行了钢板全封闭处理，以降低粉尘和噪声。

4.4 溜槽防尘降噪改造方案

溜槽噪声主要由三部分组成：一是煤块或矸石冲击溜槽入口底部钢板所产生的撞击声；二是煤块或矸石相互冲撞以及与溜槽壁冲撞产生的噪声；三是溜槽受冲击后所产生的振动噪声。

溜槽入口底部受到落差1～1.5 m的煤或矸石冲击产生的噪声是溜槽的主要噪声源。因此为解决振动筛工作过程中转载落差较大产生的煤尘飞扬与冲击下料溜槽产生的煤尘飞扬、噪声大的问题，采用矿棉阻尼吸音材料，在振动筛筛下溜槽、破碎机下料溜槽内部设计安装了具有减振、耐冲击、抗磨损、高弹性等特点的复合阻尼板。该复合阻尼板具有一定的阻尼性能，既可以吸收机械能量，降低噪声，又具有耐冲击、延长使用寿命的特点，治理后车间和溜槽噪声均降至85 dB(A)以下，有效改善了工作环境[8-9]。

5 效果分析

高庄选煤厂积极采用有效技术与设备对溜槽、振动筛、胶带机等采取合理、有效的粉尘和噪声治理措施,使多个粉尘源、噪声源的危害大大降低。

(1)改造后，选煤厂的粉尘浓度降至10 mg/m3以下，噪声降至85 dB(A)以下，符合国家标准要求，有效改善了生产环境，大大降低了煤尘飞扬严重、噪声大的职业安全危害，彻底解决了设备积尘、噪声大、工作环境恶劣等问题，消除了煤尘爆炸和燃烧等重大安全隐患，确保了安全生产。

(2)同时，有效降低了职工的劳动强度，保护了职工的身心健康，提高了职工劳动的积极性。

(3)此外，通过对粉尘和噪声的治理，提高了洗选生产效率，克服了制约生产的重要因素，进一步提高了系统处理能力，为矿井生产能力的提升提供了保证。

[1] 付金施,樊舜尧. 选煤厂噪声分析及综合治理[J] 矿业安全与环保，2000(6).

[2] 陈泽刚,崔 江. 洗煤厂噪声的预防[J]. 煤质技术,2005(2).

[3] 李 阳. 选煤厂破碎环节高效综合防尘技术研究[J]. 山西焦煤科技，2010(8).

[4] 商惠珍,杨 薇,刘文丽. 某大型洗煤厂粉尘危害现状及防护对策[J] .职业与健康，2011(4).

[5] 顾 强,刘丙江. 改进选煤厂防尘技术的有效途径探讨[J].煤炭加工与综合利用，1994(2).

[6] 赵立门,赵安平.选煤厂煤尘防治技术[J]. 中国煤炭，2004(1).

[7] 孙 虎,刘建明. 干雾抑尘技术在黑岱沟选煤厂装车站的应用[J] .露天采矿技术，2010(6).

[8] 李 洁. 选煤厂煤尘及其防治技术[C].2010年全国选煤学术交流会论文集,2010.

[9] 么明泉,贾祥振，韩 煜. 济宁三号煤矿选煤厂原煤生产系统除尘降噪实践[J].选煤技术，2011(3).

Analysis and treatment of dust prevention and noise reduction in Gaozhuang coal preparation plant

ZHAO Wei，JI Yu-hua，SHAN Yong，YANG Li，ZHOU Lei

(Gaozhuang Coal Mining Limited,Zaozhuang Mining Group Co.,Ltd.,Zaozhuang,Shandong 277605,China)

In accordance with general rules of “control,reduction,removal and prevention”,the related measures are taken to prevent dust and reduce noise caused by chute,vibrating screen,crusher and belt conveyor by analyzing harm of dust and noise to coal preparation plant,which has efficiently control dust source and noise source,reduced harm so that working conditions for worker and efficiency of labor are improved.

coal preparation plant; dust; noise; wet dust remover; treatment

1001-3571(2015)04-0035-04

X964；TB53

A

2014-09-19

10.16447/j.cnki.cpt.2015.02.010

赵 伟(1980—)女，山东省枣庄市人，工程师，从事选煤技术管理工作。

E-mail:zw198018@163.com Tel：0632-4068784