挡风抑尘墙在抓斗卸船机料斗区域的应用

陈斌

摘要：桥式抓斗卸船机在卸煤过程中，当抓斗的煤落入料斗时，在落料料斗区域有大量煤尘飞扬，对环境造成污染。某公司率先将挡风抑尘墙成功地应用在桥式抓斗卸船机，对消减料斗区域风力，抑制料斗扬尘起到很好的作用，解决了抓斗卸船机卸煤时扬尘的一个技术难题。

1.挡风抑尘墙防尘机理

挡风抑尘墙是利用空气动力学原理，按照实施现场环境加工成一定几何形状的挡风板，组合成抑尘墙，使流通的空气从外通过墙体时，在墙体内侧形成上、下干扰风流以达到外侧强风、内侧弱风，外侧小风、内侧无风的效果从而防止粉尘的飞扬。

2.抓斗卸船机设置挡风抑尘墙的必要性

2.1完善抑尘设施的需要

抓斗卸船机卸煤过程中，有落差的地方均会引起煤尘飞扬，特别是落料料斗区域，当满抓斗的煤落入料斗时，大量煤尘飞扬。虽然已设计有喷雾洒水除尘装置等治理措施，从整体上看，环境污染可以控制在排放标准以下，但受气象条件、现场操作、管理水平等限制，尤其是卸印尼煤时，抓斗卸煤过程中还是有扬尘，对环境造成污染，在料斗区域设置挡风抑尘墙、完善抑尘设施很有必要。

2.2 企业可持续发展的需要

扬尘给周围大气环境造成污染，不但造成煤料的流失，给企业带来的经济损失，而且使附近的生活环境和厂内生产环境恶化，影响到企业的正常生产经营活动。为解决卸船机料斗区域扬尘污染问题，满足周边环境治理需要，避免附近居民投诉，促进企业可持续发展，在料斗区域增设抑尘墙很有必要。

3.抓斗卸船机挡风抑尘墙设计方案

3.1 抓斗卸船机基本情况

码头上安装了三台32吨自行小车桥式抓斗卸船机，煤由煤船运到该码头后，经卸船机抓斗将煤卸进料斗，然后由振动给料器料从料斗排出并输送至机内主皮带上，再把燃煤有选择地送至输煤栈桥上的两条输煤皮带机（C101A或C101B）。燃煤从这里始发，直至煤场或原煤仓。

3.2 码头自然风向条件

本地区冬夏的风向季节变化比较明显。冬半年受大陆冷高压脊控制，盛行东北风;夏半年受副热带高压脊及季风低压和热带气旋影响，盛行西南风和东南风。台风对本区影响期为4 月至次年1 月，以7～9月为盛行期，抵达本区的风力一般在6～8 级左右。热带气旋多产生在5～11 月份，风力一般为6～9 级，阵风可达10～11 级。本地区的常风向为东风（E），频率为16.87%;次常风向为东北风（EN），频率为12.63%;强风向为南风（S），频率为9.32%;次强风向为东风（E）和东北风（EN），频率分别为16.87%和12.63%。

3.3 挡风抑尘墙设计方案

3.3.1 挡风抑尘墙结构

本次设计采用钢结构桁架作为挡风抑尘墙主结构。桁架高度为10米，主桁架采用140mm×3.5mm方钢，桁架横向加固与桁架斜向辅架采用60mm×3mm方钢，桁架与桁架之間直接焊接加固。不仅可以稳固钢结构桁架，而且防止桁架摇摆，为抑尘网板固定打下基础。

3.3.2 挡风抑尘网板

3.3.4 挡风抑尘墙高度设计

考虑卸船机大车行走轮压（不大于500kN）、防台风能力（水平锚定力为400kN）以及对整机钢结构稳定性的影响等因素，经计算可加装抑尘墙高度为10米。

4.施工方案要点探讨

4.1 A面钢结构施工

4.1.1A面牛腿焊接：A面牛腿分布在原有横梁上，施工人员在原有横梁上对牛腿进行焊接。

4.1.2吊装A面桁架梁1：在柱脚底部栓好拉绳并垫以垫木，防止钢架起吊时，柱脚拖地和碰坏。为了防止起吊后钢桁架摆动碰撞，从钢桁架的两端四个方向拉设缆风绳，吊装的时候由施工人员进行必要的调整。 桁架梁在起吊离地面40～50cm时进行吊装状态调整，检查吊车的制装置、稳定性、桁架梁的平稳及绑扎的牢固性，确保无误后继续起吊。吊装到位后施工人员分别在位于1号点和2号点的安全护栏施工平台内进行焊接作业。在第一榀桁架梁吊装之后用缆风绳加固（待焊接稳定后方可拆除）。确认所有柱底板都垫好，在所有的焊接点固定可靠后吊机才可以脱钩。

4.1.3用上述同样的工艺安装第二榀桁架梁。桁架梁2吊装到位后，分别由位于2号点和3号点的安全护栏施工平台内的施工人员进行焊接作业。

4.1.4桁架柱的吊装：桁架柱1吊装到位后，上边的由位于2号点安全护栏施工平台内的施工人员进行焊接，下边的由在原有横梁上的施工人员进行焊接作业。

4.2 B面的钢结构施工

4.2.1 在施工点上方两侧立柱布置两套电动吊篮。电动吊篮由有专业资质人员进行安装（需设置安全锁和防坠落装置），并经专业人员验收合格，利用牛腿作为负载进行试吊，检验无异常后才能正常使用。

4.2.2两名施工人员分别站立在电动吊篮里面，通过吊篮提升至施工点205 和206。施工人员需挂安全绳，且具有与电动吊篮同步上下调节功能。

4.2.3在施工点上方电气房钢结构合适位置设置定滑轮，利用卷扬机将B 面桁架梁2a 牛腿提升至施工点205 和206，施工人员站立在电动吊篮里面对牛腿进行焊接。

4.2.4同样施工方法对204、203、202、201 的牛腿进行焊接。

4.2.5牛腿焊接牢固后，施工人员撤离，并将电动吊篮往南面（陆侧）移动临时摆放。

4.2.6利用汽车吊将桁架梁2a 吊至码头轨道外侧（沿东西方面摆放至吊装位置下方）。必要时拆除卸船机垂直锚定架，工作完成后恢复。

4.2.7将桁架梁2a 提升至施工点205 和206 牛腿上。利用机上电动葫芦（10 吨）进行起吊，通过钢丝绳将桁架梁2a 提升到施工位置。为了防止起吊后钢桁架摆动碰撞，在钢桁架的两端四个方向拉设缆风绳，吊装的时候由施工人员进行必要的调整。

4.2.8 所有起吊作业，均需进行试吊，以确保起吊提升安全，试吊时物件离地不超过100mm。

4.2.9 将电动吊篮移至施工位置上方固定，施工人员通过电动吊篮提升至桁架梁施工点进行调整后焊接。

4.2.10 用上述同样的工艺安装第二榀和第三榀桁架梁1a。

4.3 挡风板的安装

由于本工程挡风板采用的竖向安装工艺，所以采用人工挂梯安装法（如下图所示）。

挂梯结构构造上必须牢固可靠，梯级底部坚实，并增设挂梯护笼。挂钩分别与上下桁架梁固定，通过焊接固定做好防脱钩措施。施工人员挂安全带，附安全绳、防坠器。

5.创新点

防风抑尘墙主要是安装在露天煤场四周，防止煤场煤尘飞扬。本项目的抑尘网安装在卸船机设备上，设计时除了需考虑防尘效果外，更重要的是要考虑增加抑尘网后卸船机大车行走轮轮压设计核算、防台风能力的设计核算以及对整机钢结构稳定性的影响等因素。投用后，挡风抑尘墙抑尘效果明显，达到了环保治理的目的，对港机设备抑尘方式具有借鉴意义，具有很好的推广使用价值。

6.结束语

挡风抑尘墙作为目前比较有效的粉尘治理技术，其综合挡风抑尘效果非常显著。通过对抓斗卸船机加装挡风抑尘墙，其综合抑尘效果可达85%以上，为区域大气环境质量的改善做出了一定的贡献，为企业周边村庄生活环境的改善作出了贡献，对企业塑造一个良好的外部形象具有重要意义。