選煤廠筒槽倉有害氣體防治研究

吳盛東

隸屬于大同煤礦集團(tuán)精煤分公司的晉華宮選煤廠是集團(tuán)公司建設(shè)和投用最早的一座現(xiàn)代化、模塊式選煤廠，采用重介旋流器加螺旋分選工藝，年入洗能力315 萬t，于2002 年10 月建成投產(chǎn)。其筒倉主要存放0 mm～50 mm 的末精煤，可儲(chǔ)容量為9 600 t；槽倉主要存放50 mm～80 mm 的塊精煤，可儲(chǔ)容量為8 400 t。

1 儲(chǔ)煤倉存在的安全隱患

在以前的選煤廠設(shè)計(jì)中，對(duì)傳統(tǒng)的儲(chǔ)煤倉，基本上都不考慮瓦斯治理設(shè)施，但是在實(shí)踐中，對(duì)精煤分公司來說，其選煤廠煤倉的瓦斯?jié)舛冗h(yuǎn)遠(yuǎn)超過《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)，存在嚴(yán)重的安全隱患。2006 年6 月，我廠按精煤分公司的安全檢查要求，對(duì)筒倉、槽倉的有害氣體進(jìn)行了檢測專查，發(fā)現(xiàn)瓦斯?jié)舛群吭?.25%～3%左右，倉內(nèi)瓦斯?jié)舛葒?yán)重超標(biāo)，極大地威脅著選煤廠的安全生產(chǎn)，已成為潛在的一個(gè)重大安全隱患。經(jīng)多方研究論證，對(duì)其筒倉、槽倉的瓦斯積聚、超限狀況進(jìn)行治理，確保安全生產(chǎn)。

2 改進(jìn)措施

為了解決晉華宮選煤廠煤倉瓦斯問題，多次到現(xiàn)場實(shí)測選煤廠大氣參數(shù)和多種有害氣體（CO、CO2、H2S、SO2、CH4、C2H4、C2H2）等，調(diào)查和分析該廠歷年的大氣壓力、溫度、濕度變化規(guī)律；并根據(jù)現(xiàn)有的理論結(jié)合大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)其煤倉的有害氣體參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。當(dāng)有害氣體濃度超過標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，集控中心馬上報(bào)警，通知崗位工立即開啟通風(fēng)機(jī)0.5 h～1 h，從而將有害氣體排出，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行試驗(yàn)分析，從而得出最佳的實(shí)施方案。

采取強(qiáng)制通風(fēng)和自然通風(fēng)相結(jié)合的措施，以降低作業(yè)區(qū)的瓦斯?jié)舛?。在筒、槽倉地面的四周開設(shè)通風(fēng)孔進(jìn)行自然通風(fēng)；在筒、槽倉上方安裝排風(fēng)管道通入倉內(nèi)，通過抽出式對(duì)旋軸流局部通風(fēng)機(jī)對(duì)倉內(nèi)瓦斯進(jìn)行強(qiáng)制排放，最終達(dá)到排放有害氣體的目的。

（1）在每個(gè)筒倉（共3 個(gè)）上沿倉壁邊緣打4 個(gè)邊長為1 m 的正方形孔作為自然通風(fēng)孔，上面用開孔大小為30 mm 的鋼筋網(wǎng)作為防護(hù)網(wǎng)（見圖1）。

圖1 筒倉自然通風(fēng)

在每個(gè)槽倉（共16 個(gè)）邊緣打1 個(gè)邊長為1 m的正方形孔作為自然通風(fēng)孔，上面用開孔大小為30 mm 的鋼筋網(wǎng)作為防護(hù)網(wǎng)（見圖2）。

圖2 槽倉自然通風(fēng)

（2）筒倉通風(fēng)管主管采用直徑300 mm 的鋼管，沿圓弧形倉壁安裝。每倉安裝1 臺(tái)BSDF№5/2×2.2 型低噪聲對(duì)旋軸流風(fēng)機(jī)（共3 臺(tái)），筒倉內(nèi)每2 根支撐橫梁中間伸入1 根排風(fēng)管（6 根橫梁共7 根支管），管徑從兩側(cè)向中央依次按100 mm、150 mm、200 mm增大，中間一根也是200 mm 的立管，以滿足不同位置風(fēng)量的需求（見圖3）。

圖3 筒倉強(qiáng)制通風(fēng)

（3）槽倉通風(fēng)管主管采用直徑300 mm 的鋼管，沿槽倉中間立柱兩側(cè)排放2 根主管；支管采用直徑200 mm 的鋼管分別伸入16 個(gè)倉內(nèi)，在入倉口加裝蝶形閥門控制風(fēng)量，最后通過1 臺(tái)FBD №5/2×5.5 型的抽出式對(duì)旋軸流局部通風(fēng)機(jī)排放瓦斯（見圖4）。

圖4 槽倉強(qiáng)制通風(fēng)

（4）所有支氣管的進(jìn)氣口全部做成喇叭狀，并且伸入倉內(nèi)長度小于100 mm。倉外支管高度為4 m，以增加倉內(nèi)負(fù)壓，最終達(dá)到對(duì)瓦斯最有效的排放。

（5）在筒倉和槽倉的排氣主管上安裝瓦斯探頭，控制主機(jī)安裝在集控室實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測。當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1%時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)軸流風(fēng)機(jī)運(yùn)行，對(duì)瓦斯進(jìn)行排放；當(dāng)瓦斯?jié)舛鹊陀?.2%時(shí)，風(fēng)機(jī)自動(dòng)停止運(yùn)行。

在筒倉、槽倉上安裝排放有害氣體的裝置，在全國同行業(yè)中尚無可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，但其實(shí)施確實(shí)給安全生產(chǎn)帶來了保證，有效地降低了倉內(nèi)瓦斯?jié)舛?，使企業(yè)的安全生產(chǎn)和從業(yè)人員的生命安全以及企業(yè)財(cái)產(chǎn)得到保證，真正意義地實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)。

3 應(yīng)用情況及經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益

改造前后筒、槽倉有害氣體含量見表1。

表1 改造前后筒、槽倉有害氣體含量

從表1 可以看出，通過對(duì)筒、槽倉加裝風(fēng)機(jī)，極大地降低了筒、槽倉內(nèi)瓦斯含量，其濃度符合國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，保證了安全生產(chǎn)。目前，筒倉、槽倉內(nèi)的瓦斯?jié)舛瓤梢钥刂圃?.5%以下，倉上空間的瓦斯?jié)舛瓤梢钥刂圃?.2%以下，基本上可以杜絕瓦斯安全事故。

改造后，該套設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，到目前為止共入選原煤近550 萬t，洗出精煤450 萬t，實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)。此次改造共計(jì)投入資金50 萬元，但有力地保證了安全生產(chǎn)，這就是最大的效益。該方法對(duì)所有高瓦斯礦井選煤廠的瓦斯治理開辟了一條新途徑，為大型選煤廠設(shè)計(jì)提供了新依據(jù)，易于在全國洗選行業(yè)﹝以及礦山﹞推廣使用，具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

4 結(jié)論

我廠對(duì)筒槽倉上加裝風(fēng)機(jī)排放瓦斯取得了成功，為同行業(yè)同類型選煤廠對(duì)有害氣體的防治提供了很好的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，具有極其重要的推廣價(jià)值。若能再上一套計(jì)算機(jī)瓦斯自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)，對(duì)瓦斯的監(jiān)測做到實(shí)時(shí)監(jiān)控，充分利用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來排除瓦斯檢測中人為因素的影響，把問題和隱患消滅在萌芽狀態(tài)，企業(yè)的安全生產(chǎn)管理水平就會(huì)進(jìn)一步得到提高。我們相信，只要緊緊依靠科技進(jìn)步，發(fā)揚(yáng)與時(shí)俱進(jìn)、開拓創(chuàng)新的精神，敢于探索，勇于實(shí)踐，全面推進(jìn)信息技術(shù)的應(yīng)用，就一定能夠創(chuàng)造出安全生產(chǎn)的美好明天。

[1]何國益.礦井瓦斯治理實(shí)用技術(shù)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2011：80-90.

[2]王德金，傅建國.選煤廠煤倉瓦斯治理[J].西山科技，2000（2）：72-75.

[3]王志強(qiáng).望峰崗選煤廠煤倉瓦斯治理的幾點(diǎn)措施[J].煤炭加工與綜合利用，2009（4）：32-36.