基于露天煤矿地面生产系统粉尘治理问题的优化方案

　　摘 要：针对露天煤矿地面生产系统粉尘浓度高的问题，本文从胶带机洗带装置研制、胶带机溜槽喷雾除尘水管安装、系统廊道扬尘点改造、胶带机溜槽网格板焊接、系统清扫除尘卸灰点改造等一系列工作出发，论述各类除尘降尘措施，为露天煤矿粉尘治理问题提供一整套系统的优化方案。

　　关键词：粉尘治理 胶带机洗带装置 卸灰点改造

　　1 胶带跑偏引起的漏料治理

　　1.1 方案描述

　　露天煤矿带式输送机胶带跑偏会引起粉尘问题，其主要原因是胶带跑偏会导致原煤在机尾落料点不正。通过在胶带机尾溜槽内焊接网格板和正料板可解决胶带机落料点不正的问题。正料板需要多次调整确保料流重心与胶带运行中心线一致，使胶带不受到跑偏力影响。网格板会积存煤料，使料流下落过程中与网格板内积存的煤料形成摩擦，降低料流下落的冲击力、增加溜槽内衬板的使用寿命。同时网格板也能微调料流的落料点，与正料板配合，最终使皮带平稳运行。

　　1.2 机尾焊接正料板方案实施步骤

　　第一步：观察胶带机机尾料流在溜槽内的分布和变化情况，确定料流偏差尺寸。

　　第二步：制作600mm×800mm×16mm正料板，按照料流偏差尺寸焊接在溜槽受煤点。

　　第三步：正料板调整。观察焊接正料板后的料流在胶带槽角内的分布变化，调整正料板角度或大小，直到料流均匀分布在胶带机槽角内。

　　1.3 机尾溜槽焊接网格板方案实施步骤

　　第一步：将16mm厚钢板切割为600mm×50mm和100mm×50mm不等的長方形网格片。

　　第二步：在胶带机机尾溜槽内正料板以下的溜槽底板上焊接网格板，焊接方式满焊，网格板布置为垂直布置。

　　2 胶带机头部制作安装洗带装置，消除回程面粘煤引起的粉尘问题

　　2.1 方案描述

　　胶带机廊道内粉尘很大一部分来自胶带在卸料后承载面黏着的细小煤粉无法刮除干净，然后在回程面滚筒、下托辊研磨力和胶带运行气流共同作用下扩散至廊道，造成煤尘污染。安装洗带装置能从根源上解决胶带粘煤问题，洗带装置的组成包括重型托辊、一字型清扫器以及喷淋装置。通过分析以往清扫器无法彻底清除胶带回程面粘煤的情况，本装置采用重型托辊将胶带回程面架至水平，以确保二者间无间隙、彻底接触。搭配可调节式机架，方便调节托辊高度，杜绝粘煤“侧漏”。在胶带与重型托辊接触面架设喷淋装置，喷水结合高速转动的托辊将回程面粘煤洗去，形成“煤泥水”，配合一字型清扫器，将煤泥水刮至下方接水槽中，从而杜绝粘煤扩散至空气中。

　　2.2 方案实施步骤

　　第一步：机修人员现场测量机架、胶带回程面和地面之间的尺寸，测量拖带滚底座数据，并在已完成的模型图上标注和记录;电气人员确定胶带机旁电缆桥架移设位置。

　　：第二步：机修人员根据测量数据制作洗带装置机架并试装托带辊和压带辊;制作两道清扫器并试安装。

　　第三步：电工根据实际情况移设机头位置的电缆桥架，便于洗带装置的安装。

　　第四步：安装洗带装置可调式机架、压带辊、托带辊和清扫器，调节好重型托辊对于胶带的张紧度和清扫器与胶带的贴紧度。

　　第五步：按照设计模型和清扫器安装位置现场焊接煤泥水收集斗和排水管道。

　　第六步：安装喷淋装置，装配水管并安装喷头。在回程面胶带上下各安装一道喷头，位置参照设计模型，水源从就近的冲洗水管引出。

　　3 转载站安装喷雾除尘装置，解决胶带扬尘问题

　　3.1 方案描述

　　实践证明在煤尘表面喷水后，被打湿的煤尘能板结在一起，不易随气流扩散。因此，可以在胶带机工作面上方靠近机尾落料点的位置安装干雾抑尘装置，向着运动的煤流喷洒水雾，形成一道道密封水幕，水雾能在较短的时间内把煤流表面的煤尘板结在一起，潮湿的煤尘板结在一起，增加了自重，可以有效防止胶带运行产生的气流吹起煤尘，水雾形成的水幕也可以有效的阻挡落料点气流带着煤尘向四周扩散。

　　在原煤转载点安装干雾除尘系统，该系统分为水路和气路两套管路，喷头采用超声波雾化喷头。气路由螺杆式空压机、储气罐、干燥机、过滤器、减压阀、电磁阀、气管、接头等部件构成;水路有水箱、过滤器、水泵、电接点压力表、减压阀、电磁阀、球阀和活节等组成。

　　3.2 方案实施步骤

　　第一步：按照方案描述做喷雾降尘系统设计，计算好气量和水量并做好空压机和水泵选型。

　　第二步：根据设计确定材料计划。

　　第三步：在转载站选定喷雾抑尘装置安装位置和管路走向，开始安装空压机、气管、泵等设备，并布设管路，

　　第四步：在胶带机头机尾开孔并布设喷头，每道水幕4个喷头。

　　第五步：电气布线，空压机、水泵、电磁阀等接通电源线。

　　第六步：调试系统压力和喷头雾化情况，确保雾化效果最佳时投入使用。

　　4 系统除尘清扫卸灰点制作安装煤泥搅拌桶

　　4.1 方案描述

　　制作钢结构积灰桶，底部为倒圆锥结构，桶内安装机械驱动搅拌装置。将清扫卸灰阀卸出的煤粉引入搅拌桶内，在高压气体的作用下，煤粉和水充分融合，最终通过底部电磁阀，将煤泥水通过排水管引入就近的煤泥水池。水箱配备自动补水系统，煤泥水排空后启动补水系统进行补水，等待卸灰阀下一次卸灰。

　　4.2 方案实施步骤

　　第一步：设计并制作37个煤泥搅拌桶，排水管径100mm。搅拌桶设计图如图2所示。

　　第二步：将现有积灰斗的卸灰管路改为斜管路引入胶带旁安装的煤尘搅拌桶。

　　第三步：布置煤泥排水管，沿着胶带机架下冲洗水管布置，接入胶带机尾的煤泥排水沟，安装球阀和电磁阀。

　　第四步：水箱配补水管路，球阀。

　　第五步：电气同时控制施工、布线和电磁阀接电。

　　第六步：电气修改程序设计，实现自动化控制。

　　5 结语

　　针对露天煤矿地面生产系统粉尘浓度高的问题，本文结合新疆某大型露天煤矿实际粉尘治理工作实践，系统阐述了露天煤矿地面生产系统粉尘治理的关键点和创新点，论述各类除尘降尘措施的除尘原理和具体措施，为露天煤矿粉尘治理问题提供了一整套系统的优化解决方案。国内大型露天煤矿可参考论文开展露天煤矿粉尘治理工作。

　　参考文献

　　[1] 李庆钊，林柏泉，张军凯，等.矿井煤尘的分形特征及对其表面润湿性能的影响[J].煤炭学报，2012，49(S1)：138-142.

　　[2] 李艳强，王福生，柳晓莉，等.矿井粉尘危害综合评价指标体系与应用研究[J].中国矿业，2017， 19(5)：100-103.

　　[3] 王玥琦.综放工作面喷雾降尘技术[J].煤炭技术， 2013，32(9)：51-52.

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