筛分间粉尘治理措施——山西美锦集团锦辉煤业有限公司煤矿筛分间煤尘治理措施

文_王娟 太原市明仕达煤炭设计有限公司

煤矿粉尘是煤矿在生产过程中产生的各类固体物质细微颗粒的总称。煤矿筛分间是煤矿有组织粉尘排放源一个重要的产尘点，有效地采取治理对人身体及煤矿粉尘总量及浓度达标非常重要。筛分把原煤分级成适当粒度的成品煤。产生的粉尘是原煤运动诱导的空气流动、剪切气流作用和设备运动引起的气流。筛分作业中由于筛分设备带动原煤在筛上高频振动，引发煤与空气相混合形成粉尘，在运转过程中，由于物料的下落造成扬尘。减少粉尘污染首先是要消灭污染源，减少粉尘污染物的产生环节，阻断粉尘的扩散途径，其次是控制二次污染及加强个人防护。

1 粉尘定义

粉尘，是指悬浮在空气中的固体微粒。习惯上对粉尘有许多名称，如灰尘、尘埃、烟尘、矿尘、砂尘、粉末等，这些名词没有明显的界限。国际标准化组织规定，粒径小于75μm的固体悬浮物定义为粉尘。在大气中粉尘的存在是保持地球温度的主要原因之一，大气中过多或过少的粉尘将对环境产生灾难性的影响。但在生活和工作中，生产性粉尘是人类健康的天敌，是诱发多种疾病的主要原因。

2 煤矿粉尘的特征

粉尘表面吸附一层空气薄膜，阻碍粉尘间或水滴与粉尘间的凝聚沉降。粉尘的分散度增大，吸附在其表面的氧分子增多，加快了粉尘氧化分解过程。细微岩尘由于表面积增大，岩尘中的游离二氧化硅很容易溶解于人体肺细胞中采掘工作面产生的新鲜粉尘较回风巷道中的粉尘易带电。

3 煤矿粉尘治理

综合抑尘技术主要包括柏美迪康生物纳膜抑尘技术、云雾抑尘技术及湿式收。

3.1 尘技术等关键技术

生物纳膜抑尘技术，生物纳膜是层间距达到纳米级的双电离层膜，能最大限度增加水分子的延展性， 并具有强电荷吸附性；将生物纳膜喷附在物料表面， 能吸引和团聚小颗粒粉尘，使其聚合成大颗粒状尘粒，自重增加而沉降；该技术的除尘率最高可达99%以上，平均运行成本为0.05～0.5元/t。

3.2 云雾抑尘技术

云雾抑尘技术是通过高压离子雾化和超声波雾化，可产生1～100μm的超细干雾；超细干雾颗粒细密，充分增加与粉尘颗粒的接触面积，水雾颗粒与粉尘颗粒碰撞并凝聚，形成团聚物，团聚物不断变大变重，直至最后自然沉降，达到消除粉尘的目的；所产生的干雾颗粒，30%～40%粒径在2.5μm以下，对大气细微颗粒污染的防治效果明显。

3.3 湿式收尘技术

湿式收尘技术通过压降来吸收附着粉尘的空气，在离心力以及水与粉尘气体混合的双重作用下除尘；独特的叶轮等关键设计可提供更高的除尘效率。适用于散料生产、加工、运输、装卸等环节，如矿山、 建筑、采石场、 堆场、港口、火电厂、钢铁厂、垃圾回收处理等场所。

4 筛分定义

筛分是将粒子群按粒子的大小、比重、带电性以及磁性等粉体学性质进行分离的方法。用带孔的筛面把粒度大小不同的混合物料分成各种粒度级别的作业叫做筛分。

5 筛分间粉尘及治理措施

煤矿粉尘是煤矿在生产过程中产生的各类固体物质细微颗粒的总称。煤矿筛分间是煤矿有组织粉尘排放源一个重要的产尘点，有效地采取治理对人身体及煤矿粉尘总量及浓度达标非常重要。筛分一次扬尘的机理主要有四个方面。

5.1 剪切作用造成的尘化

由高处落入矿仓的细粉料，在空气的迎面阻力下引起剪切作用，使降落的粉料悬浮起来。物料的推动作用使空气压入漏斗或板式矿机中，空气受到的挤压力及向外跑出的速度与物料的下落速度成正比，而物料的下落速度与下落高度成正比。因此，降低物料的下落高度可以减少粉尘的飞扬。

5.2 诱导空气造成的尘化

物料在空气中运动时会带动周围空气一起流动，这部分空气称为诱导空气，诱导空气又会吸卷一部分粉尘随空气一起运动，这样产生了诱导尘化作用，并在下一个生产流程的设备或密闭罩中向外逸出。

5.3 设备运动引起的尘化

在筛分作业中，原煤在筛分设备上的高频振动会引发原煤中夹带的煤粉与空气相混合形成粉尘。

5.4 装入物料引起的尘化

物料在装入一定容积的矿仓时，会排挤出与装入物料相同体积的空气，这些空气将从装料口逸出。一般常用的经济合理及实用的治理措施是在振动筛上方设置集尘罩及除尘风管，将含尘气体经除尘风管送至袋式除尘器，收尘效率为90%，除尘效率可达99%以上。

6 筛分间粉尘治理实例

6.1 实例简介

山西美锦集团锦辉煤业有限公司矿井规模0.9Mt/a。先期开采地段服务年限15.47a，批准开采2～9号煤层，井田面积为20.5256km2，批准矿井生产规模0.9Mt/a。设计开采2、3、8号煤层。

6.2 生产系统

原煤由主斜井带式输送机提升出井后直接运至筛分间，进入YAH2148型圆振动筛，筛孔Φ=120mm。筛上物+120mm块煤进入两条带宽B=1000mm的手选带式输送机人工拣矸，再进入块煤转载带式输送机与筛下物混合进入上仓带式输送机，上仓后进入YAH2461型圆振动筛，筛孔Φ=50mm。筛上物+50mm块煤进入块配煤带式输送机，通过犁式卸料器及机头溜槽卸入块煤筒仓；筛下物-50mm直接落入末煤筒仓。

6.3 筛分间煤尘产生量

山西美锦集团锦辉煤业有限公司煤矿筛分间内设置YAH2148型圆振动筛，筛子面积F＝10.08m2；末煤仓上部设置一台YAH2461型圆振动筛，筛子面积F＝14.64m2。在筛分过程中将会产生一定量的煤尘，粉尘初始浓度按3000mg/m3计，筛分过程产生有组织煤尘排放量为251t/a。

6.4 筛分间粉尘治理措施

筛分间内设置YAH2148型圆振动筛，筛子面积F＝10.08m2；末煤仓上部设置一台YAH2461型圆振动筛，筛子面积F＝14.64m2。粉尘产生尘源部位主要为振动筛上部。振动筛按每筛子面积排风量640m3/h计。则筛分间内废气产生量为6451m3/h；末煤仓上部振动筛处废气产生量为9369.6m3/h。设计在振动筛上方安设局部密闭罩，然后从局部密闭罩抽尘至袋式除尘器进行粉尘捕集。集尘率为90%，除尘效率为99%，排气筒高度15m。筛分间袋式除尘器选用一台DMC72型脉动喷冲袋式除尘器，风量为3240～12960m3/h、过滤面积54m2、过滤风速1～4m/min、滤袋72条，滤袋规格φ120×2000mm。末煤仓上部袋式除尘器选用一台DMC96型脉动喷冲袋式除尘器，风量为4320～17280m3/h、过滤面积72m2、过滤风速1～4m/min、滤袋96条，滤袋规格φ120×2000mm。

经治理后，粉尘最终排放浓度30mg/m3，有组织粉尘排放量2.51t/a，无组织粉尘排放量为25.1t/a。煤尘排放浓度满足GB20426-2006《煤炭工业污染物排放标准》要求。

7 结语

以上除尘系统只能除去排风罩点位下空气中漂浮的粉尘，对于落在地上的粉尘无法处理，应尽量减少粉尘的产生，才能保证环境的洁净。对于各个产尘源，特别是振动筛和不锈钢管道软连接处，应做好密封处理。软连接处拆卸属人员操作洒掉粉尘无法去除，应尽量避免。因排风罩装在房间上部，需做好传递通道的密封，避免将原料吸进排风罩。避免原料暴露在房间中。