上榆泉煤矿洗选中心粉尘治理实践

蒋涵元 宋万军 白 龙

（国家能源集团国神公司上榆泉煤矿，山西 河曲 036500）

上榆泉煤矿洗选中心主要负责上榆泉煤矿原煤的洗选加工作业，是配套上榆泉煤矿的矿井型选煤厂，设计年原煤入洗能力800 万t。粉尘治理问题作为上榆泉煤矿洗选中心的一项工作重点，一方面属于环境治理的问题[1-2]，另一方面还关系到职工的职业健康[3-4]。为有效防治粉尘，改善生产现场作业条件，做好安全管理工作的同时保证员工职业健康，上榆泉煤矿洗选中心结合生产现场实际，对尘源点进行分析，采取了“产尘点封堵、扬尘点洗气、积尘点清扫”三位一体的综合治理措施。通过一系列措施的实施，生产现场粉尘得到了及时有效治理，车间主要区域粉尘浓度大幅下降，车间空气含尘浓度远低于国家相关标准的规定，达到“近零”水平。

1 尘源分析

根据上榆泉煤矿洗选中心实际生产情况，通过对各生产环节及各类设备的分析，确定尘源[5-6]主要包括如下几类：

（1）产尘点：主要有给煤机、振动筛、破碎机、刮板输送机、转载点等。该类尘源点随生产产生，粉尘量大，是各类粉尘的源头，需要重点管控。

（2）扬尘点：主要有各类溜槽、导料槽以及封闭的筛机、刮板机、破碎机的内部等。该类尘源点往往与第一类尘源点伴生，由于内部煤流的运动而产生，由于粉尘较细而飘扬扩散，治理难度大，是粉尘管控的末端，需要强化措施。

（3）积尘点：厂房、胶带机栈桥各处及机电设备等。该类尘源点范围广，主要由扬尘点溢出，粉尘量由于积累而日增，长期积累存在安全隐患，需要加强日常管理。

分析确定上述3 类尘源点后，因类施策，提出了“产尘点封堵、扬尘点洗气、积尘点清扫”这一全面覆盖、“三位一体”的15 字粉尘治理措施，并加以实施。

2 粉尘治理

2.1 产尘点封堵

针对给煤机、振动筛、破碎机、刮板输送机、转载点、装车仓等处，以“产尘点封堵”为治理要点，采取了应封尽封的管控措施，从源头上做好粉尘的管控工作。

原煤仓下和产品仓下给煤机落料口设有密闭溜槽，出口设置双层橡胶挡帘；原煤破碎机、块精煤破碎机设有密闭防尘罩，内设喷雾降尘装置；干选车间原煤分级筛上部设有局部密闭罩和喷雾降尘装置，喷雾方向迎煤流45°，可覆盖整个筛面；干选机整体密闭，设有上吸式收尘罩；块煤破碎机设有整体密闭罩并内设喷雾降尘装置；所有刮板机均安装盖板封闭管理；所有胶带机落料点均使用密闭溜槽和导料槽进行封堵，使用喷雾进行内部降尘，并使用挡煤皮确保导料槽与胶带带面无缝隙；在有配煤缓冲仓的装车系统还可以将称重仓顶部的卸压排风管连接至配煤缓冲仓的顶部，缓冲仓的顶部与布袋除尘器连接，通过称重仓进煤时的挤压作用，装车系统称重仓内的空气和煤尘通过卸压排风管送至缓冲仓，实现煤尘的缓冲作用，同时粗颗粒煤尘自由沉降落入缓冲仓，极细煤尘由除尘器进行收集，实现了分级防尘的目的。

洗选中心共计为筛机安装护罩6 处、盖板封闭刮板输送机14 台、护罩封闭破碎机5 台、护罩封闭给煤机36 台、胶带机设导料槽14 处、转载点密闭溜槽14 处、装车仓布袋除尘器1 处，面积合计约1090 m2。

2.2 扬尘点洗气

针对各类溜槽、导料槽、封闭的筛机、刮板机、破碎机的内部等场所，仅通过封堵的措施并不能完全控制粉尘的溢出，一些极细煤尘不可避免地从各种空隙中溢出，或随煤流涌出扩散。该类尘源点往往与第一类尘源点伴生，治理难度大，是粉尘管控的末端，仅靠封堵和喷雾难以有效控制，必须通过机械手段进行治理。

机械除尘方面，多年来先后尝试和采用了布袋除尘器、无动力除尘器、湿式振弦式除尘风机、湿式螺旋除尘风机、干式滤筒式除尘器、除尘洗气机等多种形式的机械除尘设备，形成了以除尘洗气机为主体、配合使用干式滤筒式除尘风机和湿式螺旋除尘风机的扬尘点机械除尘格局。其中在用除尘洗气机13 台，主要用于扬尘量比较大的破碎机、给煤机、刮板机等处；干式滤筒式除尘器主要用于2台TDS 智能干选机的排料端除尘；湿式螺旋除尘风机主要用于2 台弛张筛的筛面除尘。

除尘洗气机结构简单，除尘原理先进。该设备除尘罩口为上吸式，罩口开扩角为45°，罩口迎着尘源方向，除尘管道垂直敷设，每小时风量为2.2万m3，噪音小于85 dB，理论除尘效率高达96%以上，能耗低效率高，运行效果良好。湿式螺旋除尘风机结构及原理较洗气机稍复杂，主要依靠喷雾、振弦过滤网和旋流器叶片达到除尘的效果。含尘水汽通过旋流器叶片形成高速旋转的液气流，并在离心力的作用下使含尘水雾抛向脱水筒内壁形成污水流排出。该设备理论除尘效率为97%以上，使用中同样能较好地保证除尘效果。干式滤筒式除尘器为TDS 智能干选机配套设备，过滤元件为特殊材质脉冲滤筒，除尘器配套的引风机起到抽风的作用，抽风产生的负压将煤尘吸附在脉冲滤筒上，每个脉冲滤筒均配套有控制原件，当吸附的粉尘达到一定量后脉冲滤筒过滤阻力增加会通过脉冲反吹将粉尘卸下。该设备除尘效果较好，但是控制比较复杂，日常检查中需要逐个拧下查看，维护较为困难。

在使用过程中，将一台除尘洗气机配套多个扬尘点，并通过管道调节阀门控制各处扬尘点风量，最终达到优化各扬尘点机械除尘效果的目的。此外，对各产尘点的有效封堵也保障了各类抽出式除尘风机的除尘效果。

以块煤分选系统的精煤破碎机为例，实际总的除尘效率达到了99.3%以上，高于《矿用除尘器通用技术条件》（MT/T 159-2019）要求的湿式除尘器的最高标准99%。以干选车间内块煤分选系统的精煤破碎机外围2 m 范围为检测点，对房内空气粉尘浓度进行检测，检测结果降低至0.1 mg/m3左右，见表1，除尘效果明显。

表1 改造前后厂房内总粉尘浓度检测结果

2.3 积尘点清扫

针对选煤厂各环节溢出的粉尘，在设备振动和一些冲击气流作用下会形成二次粉尘，进一步加大了车间的粉尘污染，在日常作业中必须进行积尘点清扫才能保证粉尘得到有效的控制。

为做好粉尘清扫作业，防止粉尘积聚带来的隐患，洗选中心强化了现场卫生清扫作业管理，从制度上规范了清扫作业。（1）成立专门机构，专人监管，实行日检查、周验收的管理方式；（2）洗选中心在车间、煤仓、胶带机栈桥等各处均设有清扫管道，清扫管道在作业场所全覆盖；（3）严格粉尘清扫流程，坚持“一扫、二冲、三拖、四擦”的作业程序，确保粉尘清扫效果；（4）为避免长期大量用水造成的钢结构和设备腐蚀，合理划分粉尘清扫区域，明确各区域清扫频率和清扫方式，宜扫则扫，宜冲则冲，确保效果最优；（5）强化死角死面管理，死角死面往往是粉尘治理的关键区，也是粉尘积聚的危险区，对死角死面列出台账和明细，定期检查，确保粉尘清扫不留死角。通过制度化管人、标准化作业、清单化检查，提高了员工对粉尘治理工作的认识，改善了现场粉尘治理效果，提高了工作效率。

3 结语

上榆泉煤矿洗选中心通过“产尘点封堵、扬尘点洗气、积尘点清扫”“三位一体”粉尘治理措施的实践和应用，粉尘治理工作取得了良好的效果。主要生产区域已经基本实现了粉尘浓度“近零”的水平，为保证员工职业健康、减少环境污染创造了条件，粉尘防治示范洗选厂建设初见成效。

（1）其中“产尘点封堵”是基础。通过“产尘点封堵”，实现了各处产尘点应封尽封，起到源头治尘的作用，也为后续工作的开展打下基础。

（2）“扬尘点洗气”是关键。通过对“扬尘点洗气”，大部分生产现场生产中的粉尘浓度为0.1 mg/m³，已基本降至“近零”水平，是《选煤厂安全规程》（AQ1010-2005）规定10 mg/m³浓度的1%，粉尘治理效果大幅改善，较好地消除了生产现场的安全隐患，同时也保证了员工的职业健康。

（3）“积尘点清扫”是保障。通过“积尘点清扫”，实现了积尘清扫的制度化管人、标准化作业、清单化检查，提高了员工对粉尘治理工作的认识，改善了现场粉尘治理效果，提高了工作效率，杜绝了因为积尘导致的二次扬尘、自燃爆炸、影响卫生问题。