有关露天扬尘污染治理方法分析

2018-02-04罗素梅

资源节约与环保 2018年7期

罗素梅

（惠州市环科环境科技有限公司广东惠州 516000）

1 工程概况

某煤矿区距高速公路8km，西距市中心12km。煤矿场为露天堆放，原煤降落及装车运输时会产生扬尘，特别是在堆存和运输工作作业中遇二级风力以上天气时经常出现粉尘漫天飞扬的现象。该煤矿场露天堆煤场近似呈长方形，长约260m，宽120m，总面积约为31200m2。煤场中心有一条输煤皮带，原有喷淋系统位于煤场四周及中心输煤皮带上；煤场东边有一运煤通道，宽度约为8m，该矿煤仓和输煤走廊位于煤场南边，煤场煤堆高度最高约10m。

2 露天扬尘污染治理方法分析

2.1 挡风抑尘墙方法

“挡风抑尘墙”又称“挡风抑尘网”、“防风网障”，目前在国内得到广泛推广应用，取得了良好的效果，可抵抗12级台风。依据空气动力学原理，挡风抑尘墙墙体采用新型复合材料，结构参数根据模拟实施现场环境的风洞实验结果来设计，加工成一定几何形状的网板，再依据现场部分条件使用挡风板将“挡风抑尘墙”组合成形。

2.1.1 煤堆起尘量与风速的关系

料堆起尘主要分成两类：①在堆取料等过程中的动态起尘；②堆料场表面的静态起尘。前者主要跟作业落差及装卸强度相关，后者则主要与环境风速和表面含水率相关。对于散料堆场，除非外界风速到达一定强度，使料堆表面颗粒产生向上迁移动力，风速也足以让颗粒克服自身重力、摩擦力以及阻碍迁移外力时，堆垛表面的颗粒才会在风力的作用下离开堆垛表面，产生扬尘，此时的风速就称为“起动风速”。

根据露天料堆粉尘扩散的规律试验研究证明：料堆起尘量与风速之间的关系如公式：Q=a(V-V0)--式中：Q-表示料堆起尘量；V-表示风速；V0-表示起尘风速；a-表示与粉尘粒度分布有关的系数；n-指数(n>1.2)。

从上式可知：料堆起尘量（Q）与V-V0风速差的高次方成正比。所以，为使起尘量减少最有效的方法就是降低料堆场的实际风速。此外，为减小起尘量，降低“V-V0”的差值是最主要的办法。V变小是设置挡风抑尘墙的主要目的，V0而变大是湿法抑尘的主要目的，从而达到减少Q起尘量目标。由此可见，露天料堆场减少起尘量最有效的技术措施就是增湿抑尘和设置挡风抑尘墙两种。

考虑到堆煤场周边不同的地理环境，2.7＜n＜6.23。由此证明，减少露天煤堆起尘量最有效的方法就是降低风速。

2.1.2 挡风抑尘网的防尘机理

挡风抑尘网防尘机理与散货堆场起尘、粉尘漂移、扩散、沉降机理本质上有直接关系，其主要防尘机理是防风网能控制改善煤堆场区的风速、减小堆场区的风速、减小堆场区风流场的紊流速。强风经过防风网后，透过防风网的只有部分来风，并且机械能有所衰减即变为低速风流，同时，这部分来风在网前的大尺度、高强度旋涡也被衰减、梳理成了小尺度、弱度旋涡。通过防风网后这部分风流掠过散货场，从而形成低风速旋度、低风速梯度、弱涡量以及弱紊流度的堆场区留场，即大幅度减少散货场低处起尘量。

由此可证明，挡风抑尘网的综合抑尘效果非常明显。单、双层挡风抑尘网的综合抑尘效果分别能达到65～85%和75～95%。

2.2 喷淋抑尘方法

一般喷淋系统都由喷枪、阀门、电磁阀、供水泵、管路、控制以及配电等组成。喷枪选择上可以参考其主要参数：如射程、仰角、旋转角度以及流量等，这项也至关重要。理论上来说，喷枪的使用数量、射程及仰角，分别由煤场实际长度、宽度及煤堆高度来决定喷枪所需参数范围。同时，根据煤场堆以怎样方式取煤、布置的供水管路及周边环境等因素，煤场可分单边或两边的方式布置好喷枪，以保证达到98%以上的喷淋覆盖率，力求让电缆、喷枪、供水管路等数量最小化，投资成本降低。

喷淋系统运行方式主要分为：手动控制和PLC程序控制两种。根据现场需要，人为地逐一操作控制箱中某个喷枪电磁阀的开、停按钮，使喷枪得到正常运行就是手动控制指。而根据现场储煤场存煤量及喷射时间等，来按设定好的程序，对喷枪同时进行喷淋、定时喷淋及循环喷淋等形式进行自动运行就是PCL程序控制指。随时也可以在特殊情况下对运行程序作出调整和增减喷淋时间。

根据对该露天开采煤矿场堆煤场的现场勘察考证、地质综合考虑、经济成本以及治理效果等各方因素，本文认为采用挡风抑尘墙技术治理扬尘效果更明显。优势在于：在遭遇大风天气时能避免单一防尘抑尘网效果不是很理想的弊端，同时在平常运行中又能节省大量水资源，并且外形美观，维护成本又低，还具有防火、防盗等优点。同时也避免了以往只是表面覆盖、全封闭以及单一喷淋技术等措施反复进行投资、耗资巨大、同时受到作业要求和场地等限制、抑尘和挡风效果均不是很好的问题。另外，项目还需加强对煤场管理，完善煤场设施。