煤場(chǎng)揚(yáng)塵機(jī)理及相關(guān)對(duì)策研究

摘 要：煤場(chǎng)揚(yáng)塵會(huì)給大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染，與社會(huì)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展理念相背離，因而受到社會(huì)的高度重視。濟(jì)煤傳〔2017〕97號(hào)文明確指出開(kāi)展煤礦儲(chǔ)煤場(chǎng)封閉試點(diǎn)工作，以徹底解決煤塵污染問(wèn)題，新安煤業(yè)公司被列入試點(diǎn)范圍。本文簡(jiǎn)要探討煤場(chǎng)揚(yáng)塵的主要因素，并提出煤場(chǎng)揚(yáng)塵的治理措施，僅供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：煤場(chǎng)；揚(yáng)塵激勵(lì)；對(duì)策

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.059

0 引言

現(xiàn)代社會(huì)飛速發(fā)展，我國(guó)煤炭生產(chǎn)能力明顯提升，社會(huì)群體的環(huán)保意識(shí)也不斷增強(qiáng)。傳統(tǒng)露天儲(chǔ)媒方式極易受到風(fēng)化作用而出現(xiàn)煤炭粉化的情況，且大風(fēng)天氣條件下細(xì)散煤粉隨風(fēng)飛揚(yáng)，極易形成大面積煤塵污染，給生態(tài)環(huán)境造成不利影響，甚至引發(fā)火災(zāi)，嚴(yán)重制約著社會(huì)的良性運(yùn)行。在此種情況下，加大力度探討煤場(chǎng)揚(yáng)塵機(jī)理及解決對(duì)策，對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)的協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。

1 煤場(chǎng)揚(yáng)塵的主要因素分析

就新安煤業(yè)公司運(yùn)行情況來(lái)看，儲(chǔ)煤場(chǎng)煤堆表面揚(yáng)塵和堆取料過(guò)程中的養(yǎng)成是對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染的主要因素，形成于煤場(chǎng)的諸多環(huán)節(jié)中，包括汽車(chē)卸煤、煤場(chǎng)堆放、堆取作業(yè)等。在汽車(chē)卸煤過(guò)程中，在重力作用下原煤下落，受到風(fēng)力影響形成揚(yáng)塵。煤場(chǎng)堆放過(guò)程中，受到風(fēng)化作用形成揚(yáng)塵。堆取料機(jī)作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生機(jī)械動(dòng)力擾動(dòng)，此種情況下也會(huì)形成揚(yáng)塵。取落料過(guò)程中水煤層遭到破壞性擾動(dòng)也會(huì)形成揚(yáng)塵。

2 煤場(chǎng)揚(yáng)塵的治理措施

2.1 優(yōu)化煤炭?jī)?chǔ)存方式

為促進(jìn)煤場(chǎng)揚(yáng)塵問(wèn)題的妥善解決，可轉(zhuǎn)變以往煤炭露天儲(chǔ)存的方式，通過(guò)筒倉(cāng)、圓形封閉儲(chǔ)煤場(chǎng)、條形封閉儲(chǔ)媒長(zhǎng)和氣膜式儲(chǔ)媒場(chǎng)來(lái)對(duì)煤炭進(jìn)行儲(chǔ)存，以有效降低揚(yáng)塵幾率。

其一，筒倉(cāng)儲(chǔ)媒自動(dòng)化程度較高，無(wú)人值守的儲(chǔ)媒方式下，有效減少了不必要的人力資源消耗，并且具有良好的環(huán)保性能，實(shí)際應(yīng)用價(jià)值較高。

其二，圓形封閉儲(chǔ)煤場(chǎng)基本可以達(dá)到環(huán)保要求，若煤場(chǎng)內(nèi)配置相關(guān)堆取料設(shè)備，則儲(chǔ)媒量有限。圓形封閉儲(chǔ)煤場(chǎng)底部一般設(shè)置受煤坑及返煤地道，此種情況下煤炭輸出過(guò)程中極易存在死角，需要推土機(jī)輔助作用以全面輸出煤炭。

其三，條形封閉儲(chǔ)煤場(chǎng)具有良好的環(huán)保效果，其儲(chǔ)媒方式上與圓形儲(chǔ)煤場(chǎng)相類(lèi)似，場(chǎng)內(nèi)設(shè)置堆取料設(shè)備時(shí)，儲(chǔ)媒量有限。在實(shí)際應(yīng)用中，條形封閉儲(chǔ)煤場(chǎng)的性?xún)r(jià)比相對(duì)較低，極易受到場(chǎng)地條件的限制。為保證儲(chǔ)媒量，內(nèi)部不設(shè)置堆取料設(shè)備，主要通過(guò)受煤坑與地道實(shí)現(xiàn)有效返煤方式。

其四，氣膜式煤場(chǎng)，就其性質(zhì)來(lái)看，主要是應(yīng)用膜材料做成封閉空間，錨定后對(duì)其內(nèi)部進(jìn)行充氣，以形成一定儲(chǔ)存空間，滿(mǎn)足實(shí)際儲(chǔ)媒需求。氣膜式煤場(chǎng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，快捷性強(qiáng)，但實(shí)際應(yīng)用中為保證膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，需要重復(fù)充氣，運(yùn)行成本較大。與此同時(shí)，氣膜式煤場(chǎng)內(nèi)部難以設(shè)置通風(fēng)除塵設(shè)施，內(nèi)部環(huán)境溫度教高，使用效果并不理想，因而應(yīng)用范圍有限。

2.2 科學(xué)應(yīng)用儲(chǔ)煤場(chǎng)防塵抑塵技術(shù)

其一，擋風(fēng)抑塵墻。就擋風(fēng)抑塵墻的機(jī)理來(lái)看，其能夠避免來(lái)流風(fēng)的明顯渦流，減少風(fēng)的全六度，從而降低來(lái)流風(fēng)風(fēng)速來(lái)降低起塵量，達(dá)到防塵抑塵的目的。擋風(fēng)抑塵墻的材料一般選用有機(jī)非金屬?gòu)?fù)合材料或金屬板制成，在空氣動(dòng)力學(xué)原理下，結(jié)合煤場(chǎng)環(huán)境加工成幾何形狀的防風(fēng)板，結(jié)合煤場(chǎng)防塵抑塵需求將防風(fēng)板組合成擋風(fēng)抑塵墻。墻體內(nèi)側(cè)上下干擾氣流的形成，能夠有效減少風(fēng)對(duì)煤場(chǎng)的影響，降低揚(yáng)塵幾率。在擋風(fēng)抑塵墻設(shè)置過(guò)程中，應(yīng)控制好擋風(fēng)板的開(kāi)孔率，一般以30%為最佳，且擋風(fēng)距離約為擋風(fēng)板高度的10倍左右，此種方式下能夠獲得理想的擋風(fēng)抑塵效果。

其二，化學(xué)抑塵技術(shù)。化學(xué)抑塵技術(shù)主要是通過(guò)化學(xué)抑塵劑對(duì)煤場(chǎng)揚(yáng)塵進(jìn)行有效抑制，一般情況下化學(xué)抑塵劑可分為三種類(lèi)型，分別是濕潤(rùn)劑、黏結(jié)劑和凝聚劑。濕潤(rùn)劑和黏結(jié)劑主要對(duì)露天儲(chǔ)煤場(chǎng)的揚(yáng)塵進(jìn)行抑制，其中，濕潤(rùn)劑是將少量表面活性劑和水分保持劑適當(dāng)添加至水中，從而對(duì)煤塵飛散時(shí)間進(jìn)行適當(dāng)延長(zhǎng)，黏結(jié)劑屬于一種化學(xué)藥品，以高分子樹(shù)脂和表面活性劑為主要成分，將黏結(jié)劑噴灑于煤堆表面，待固結(jié)層形成后，能夠在煤堆表面形成一層覆蓋，從而降低煤場(chǎng)揚(yáng)塵幾率。化學(xué)抑塵技術(shù)在煤場(chǎng)揚(yáng)塵治理中的應(yīng)用，一定程度上延長(zhǎng)了抑塵時(shí)間，操作簡(jiǎn)便程度高，且提高水資源利用率，受到社會(huì)的高度重視。但由于部分化學(xué)抑塵劑在實(shí)際應(yīng)用中極易造成二次污染，制作成本較高，使得化學(xué)抑塵劑的應(yīng)用存在一定局限性。現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展新時(shí)期，工業(yè)化進(jìn)程明顯加快，社會(huì)群體的環(huán)保意識(shí)明顯增強(qiáng)，應(yīng)加大新型化學(xué)抑塵劑的研究力度，以研發(fā)抑塵效果優(yōu)良且具有經(jīng)濟(jì)適用性的抑塵劑，滿(mǎn)足社會(huì)可持續(xù)發(fā)展需求。

其三，其他抑塵技術(shù)，包括壓實(shí)、覆蓋、密閉、設(shè)置防風(fēng)林帶等。壓實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，主要是將外界壓力施加于松散煤堆上，增強(qiáng)煤堆密實(shí)度，降低孔隙率，并縮小其體積，從而降低煤場(chǎng)揚(yáng)塵。但壓實(shí)技術(shù)的抑塵效率較低，應(yīng)用范圍有限，不適合在作業(yè)頻繁的煤場(chǎng)使用。覆蓋技術(shù)是將塑料篷布等覆蓋物置于煤堆表面，以有效應(yīng)對(duì)大風(fēng)天氣，降低煤場(chǎng)揚(yáng)塵，是一種比較簡(jiǎn)單的抑塵方法，但具有臨時(shí)性特征，尤其是大面積煤場(chǎng)抑塵過(guò)程中的操作難度較大，一旦覆蓋物廢棄后，往往會(huì)給環(huán)境造成新的污染。密閉技術(shù)是通過(guò)封閉干煤棚、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)等對(duì)煤場(chǎng)進(jìn)行抑塵，從而降低揚(yáng)塵對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染。密閉技術(shù)使用安全，具有良好的抗風(fēng)性能，但成本較高。防風(fēng)林帶設(shè)置是一種生態(tài)化抑塵措施，由于防風(fēng)林帶具有吸塵和滯塵作用，其能夠減緩風(fēng)速?gòu)亩种品蹓m向外擴(kuò)散，并且有助于美化生態(tài)環(huán)境，滿(mǎn)足可持續(xù)發(fā)展基本要求。但防風(fēng)林帶設(shè)置的周期較長(zhǎng)，對(duì)于臨時(shí)性煤場(chǎng)來(lái)說(shuō)不具備適用性。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，煤場(chǎng)揚(yáng)塵不僅會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，還會(huì)加劇資源浪費(fèi)，甚至引發(fā)安全事故，影響整個(gè)社會(huì)的良性運(yùn)行。為促進(jìn)煤場(chǎng)揚(yáng)塵問(wèn)題的妥善解決，應(yīng)全面把握煤場(chǎng)實(shí)際情況及揚(yáng)塵的主要因素，從優(yōu)化煤炭?jī)?chǔ)存方式、應(yīng)用儲(chǔ)煤場(chǎng)防塵抑塵技術(shù)等角度入手，采取有針對(duì)性的煤場(chǎng)揚(yáng)塵治理措施，從而降低煤場(chǎng)揚(yáng)塵對(duì)生態(tài)環(huán)境的不利影響，維護(hù)煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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作者簡(jiǎn)介：李賀（1990-），男，山東濟(jì)寧人，研究生在職就讀，助理工程師，研究方向：土木工程。