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挡风抑尘网在露天储煤场的应用

发布时间:2015/10/26 技术施工 标签挡风抑尘浏览次数:1096

摘 要:露天储煤场的煤尘飞扬是造成煤矿企业环境污染的主要因素, 目前的防尘措施不能很好地解决这
一难题。挡风抑尘网的发明和使用为煤矿解决长期困扰的环境污染问题提供了一种新的解决办法。

关键词:挡风抑尘;环境保护;科学管理

目前大型矿井的地面生产系统都是封闭的, 但是储煤场多数都是露天的, 尤其是一些老矿井, 在风力作用下, 露天煤堆会产生大量的粉尘, 对环境造成严重污染。我国目前对露天煤场的粉尘治理措施主要有:洒水增湿、表面结壳剂、湿润剂等, 但是由于这些措施本身的局限性, 不能很好地解决堆场对环境的长年污染问题。因此挡风抑尘网的使用技术研究和应用就显得非常迫切。

1 挡风网抑尘技术的发展概况
近二十多年来, 日本、美国、澳大利亚、英国、新西兰等国均对挡风网抑尘技术进行了研究, 其中以美国、日本开展的工作较多。我国挡风网抑尘技术的研究起步较晚, 对防尘机理、网材加工工艺、工程设计的研究还处在验证阶段, 目前国内一些单位正在加紧研究和开发, 天津市新奥环保节能设备有限公司和天津市环保技术开发中心共同开发了“DFQ抑尘挡风墙”;南京工业大学粉体科学与工程研究所暨南京雷蒙粉体环境工程有限公司开发了“雷蒙高效抗折挡风抑尘网板” ;秦皇岛市环保科技开发公司开发了“挡风抑尘墙”。这些研究对挡风网抑尘技术的发展和应用起到了积极的推动作用。

2 挡风网的防尘机理
挡风抑尘网之所以能降低储煤场的起尘量, 其机理是通过降低大气来流的平均风速, 最大限度地损失来流风的能量, 减少风的湍流度, 消除来流风的涡流, 降低煤堆表面的气流压力和剪切应力, 从而减少煤堆的起尘率。

根据空气动力学原理, 当风通过挡风抑尘网时,网后面出现分离和附着两种现象, 形成上、下干扰气流, 见图1。气流经过干扰后, 风速得以降低, 动能衰减, 形成网外强风, 网内弱风, 网外小风, 网内无风的效果。
图1 风流通过挡风网示意
图1 风流通过挡风网示意

2.1 煤堆起尘量与风速的关系
实验表明, 当外界风速达到一定强度时, 煤堆表面颗粒产生向上的迁移力, 突破了颗粒自身重力和颗粒之间的摩擦力及其他外力的束缚, 颗粒就离开煤堆表面而扬起, 此时的风速就称为起尘风速。根据露天煤堆粉尘扩散规律的试验研究, 煤堆起尘量与风速之间的关系如下所示:

式中:Q为料堆起尘量;v为风速;v0 为起尘风速;a为与粉尘粒度分布有关的系数;n为指数(n>1.2)。
从上式可以看出煤堆起尘量Q与风速差(vv0 )的高次方成正比。要使起尘量Q变小, 主要的办法是降低(v-v0 )的差值, 也就是降低v值, 增大v0
值。设置挡风抑尘网的目的是将v变小, 使用洒水增湿、表面结壳剂、湿润剂等方法的目的是将v0 变大, 从而减少Q值。因此对露天储煤场来说, 使用挡风抑尘网和增湿抑尘是两种主要的减少起尘量的技术措施。

2.2 煤堆起尘量与风动能损失的关系
当风通过储煤场时, 不能采取设挡风墙堵截的办法把风流完全引向上方, 而应该设置挡风抑尘网让一部分气流经过抑尘网进入庇护区, 形成上下风流干扰, 这样风的动能损失最大, 抑尘网后的煤堆起尘量最小。

3.4 开发新型粉尘检测技术及仪表
粉尘检测是粉尘灾害治理极为重要的组成部分。为了准确检测作业场所的粉尘状况, 评价这些防尘措施的防尘效果, 指导选用合理的降尘措施, 必须进一步改进煤矿的检测仪表, 尤其是应加快研制具有先进水平的呼吸性粉尘测定仪, 同时有必要研制煤矿粉尘浓度连续监测装备, 与环境监测系统相配套, 用于管理综合防尘及连续监测防尘装备的运行状况。

3.5 加强防尘工作的科学管理和立法
我国大部分国有重点煤矿的煤尘具有爆炸危险性, 一旦发生爆炸, 其破坏性是相当大的, 人员伤亡也是惊人的。我国煤矿矽肺病人已有40多万, 并且每年这个数量还在不断增长。另外, 大量粉尘排入地面会污染大气。因此在提高防降尘技术、加大防尘资金的投入、采用先进装备和防降尘措施的同时,必须加强技术培训工作, 提高作业人员素质, 使广大职工真正认识到粉尘对人体的危害, 掌握防尘知识和技术措施。此外, 还必须强化粉尘防治的立法和管理工作, 严格管理制度, 尽快使煤矿各生产场所粉尘浓度达到或接近工业卫生标准。

4 结 语
目前, 我国各大煤矿企业虽已采取各类综合防尘措施对综放工作面的粉尘进行综合治理, 也取得了非常不错的效果, 但距保证职工作业空间煤尘含量的国家和国际标准还有不小差距。我国对粉尘防治技术的研究工作任重而道远, 同时粉尘防治的研究工作也是我们每一位矿山工作者未来工作的一项重要任务。

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王经理