煤场扬尘机理及相关对策分析

煤场扬尘机理及相关对策分析

王洁勤 神华新疆能源有限责任公司 新疆 乌鲁木齐 830000

摘要：随着社会经济的持续发展，煤炭开采的水平得到了很大的提高，但由于煤炭在存放期间会造成很大的扬尘，污染周围环境。特别是像在露天煤场储存煤炭时，煤炭受环境的影响，容易出现风化，在遇上大风天气，风化的煤粉容易随风四处飘扬，污染生态环境，情节严重还会引发大面积火灾 ，对社会经济的发展造成严重影响。因此，文章重点对煤场扬尘形成的机理进行了分析，并提出了对应的措施来防止扬尘污染环境。

关键词：煤场；扬尘；机理；对策

煤场扬尘机理

通常煤场有两种类型的粉尘，即表面静止不动的粉尘和堆放回收煤炭时产生的动态粉尘。动态粉尘的来源是装卸煤炭过程中产生的粉尘，这是在煤场不可避免的；静止不动的粉尘来源是在风的作用下风导致的。根据相关的微观粒子运动表明，在风的推动下，当平均风速到达相关临界值时，就会有少量运动轨迹较为突出的尘埃粒子会在风的湍流速度和压力脉动下开始来回振动或振荡，但不会离开原本的区域；煤场里的微小煤颗粒只有在风速达到一定时才会出现扬尘。该临界风速称为起始风速，当风速超过临界值时，煤颗粒的振动才会增强，阻力和升力随之增加，并且具备超过重力作用的能力，产生的旋转扭矩导致部分稳定性不好的煤颗粒沿煤堆的床面率先滑动或者滚动。此时粒子组中的微小颗粒物悬浮在大气中，并在气流的作用下一起移动，然后在一定距离后开始沉降。通过分析煤场粉尘粒径分布测试结果，煤尘粒径范围一般在200-10μm左右，粒径小于80μm的煤粒占比达到90％作用。

2.治理煤场扬尘的必要性

（1）优化生态环境，当露天煤场储存的煤遭遇三级以上大风时，将严重污染周边的生态环境。根据国家相关法律规定，如果要在人口密集的地方设立煤场，必须采取相关措施，避免对生态环境造成污染； （2）节省能源，如果煤粉散布在空气中，将造成大量资源被浪费，给企业造成经济损失；（3）提升企业的社会地位和品牌影响力，促进企业的可持续发展，让企业的生产与国家环保的政策达成一致，并保护煤场周边的环境。

3.煤场扬尘的治理措施

3.1对煤场的煤炭储存方式进行优化改进

为妥善解决煤场扬尘问题，可以将原有的露天煤场改造成封闭式煤场（筒仓、圆形、条形、气膜式封闭煤场），从而有效减少扬尘。 （1）在实际应用中，由于筒仓存储煤炭的自动化程度比较高，并且可以实现无人操作，完成煤炭的存放，从而降低人工操作工作量，节约人员成本，提高企业的经济效率，并达到保护环境的目的，因此，被广泛在煤场中使用；（2）圆形封闭煤场可以满足国家的环保要求，如果在煤场中设置相关的装卸煤炭的机器，则存储煤炭的数量将受到限制。通常圆形封闭煤场的底部位置都设计有煤坑和返煤通道，这会导致在输送煤炭的期间会存在死角，需要借助推土设备来输送全部煤炭； （3）条形封闭煤场在实际应用中可以达到较好的环保效益，存储煤炭的方式类似于圆形煤场，如果在圆形储煤场中放置装卸煤炭的机器，则存放煤炭的数量将受到一定限制，在加上条形封闭煤场在应用中的性价比偏低，并容易受现场条件的限制，因此为了确保存储煤炭的数量，一般不再内部专门放置装卸煤炭的机器，通常都是由煤坑和返煤通道来完成返煤。（4)气膜煤场,主要是通过将膜材料制成封闭空间，锚固后经过充气形成相应的存储空间，来达到存储煤炭的实际需求。气膜式煤场由于构造比较简单，并且具备方便快捷的特点，但为了进一步确保膜结构的稳定安全性，需要对气膜进行反复充气，运行费用特别大。同时，很难在气膜式煤场里面放置通风除尘机器设备，导致内部环境温度过于高，使用效果达不到预期效果，因此应用范围受到限制。

3.2科学使用煤场防抑尘技术

3.2.1.1防风抑尘网

抑尘网可以大大减少露天煤场产生的粉尘。它主要是通过减少进风的风速，实现最小化进风引起的动能，防止进风产生的涡旋，降低风速的湍流，将起尘的几率降至最低。由于煤场中的自然气候环境、地理位置等其他因素均会对煤场造成影响，使煤场出现阵风，并形成旋涡风，从而增加煤场粉尘的起尘量。当风在经过抑尘网时，有部分气流会经过抑尘网到达墙壁内侧的保护区；气流的另一部分绕过抑风抑尘网到达墙壁内侧的保护区，可以最大限度降低风的动能量，使煤炭产生的粉尘量最小化，从而达到降低粉尘的目的。

3.2.1.1防风抑尘网结构

现阶段，煤场所用的风尘抑制网由三部分组成，即地下基础、支撑结构、防风抑尘板；其中地下基础由预制混凝土或者现场浇筑的混凝土构成；支撑结构由钢制支架构成，因为钢制支架的强度较高，可以最大限度保障安全问题，同时还具备良好的外观；防风抑尘网由现场独立的防风抑尘板的构成，从而构成一个防风防尘网，板与板之间是无缝对接，通过螺丝钉和压片完成防风抑尘板和支架的固定。

一般，防风防尘板的使用年限是10至15a。它是将非金属复合材料通过薄膜压机一次成型。参考空气动力原理，当风穿过由防风抑尘墙时，该墙后面就会发生两种现象，即分离或者附着，从而形成上下之间的干扰气流，使风的速度得到减缓，达到降低来风动能、湍流、涡流的目的，对将炭表面产生的剪切应力和压力降至最小，最终使扬尘量得到减少。

3.2.2化学抑尘技术

化学粉尘抑制技术是通过化学粉尘抑制剂来抑制煤场的粉尘。通常，化学粉尘抑制剂分为凝结剂、润湿剂、粘合剂三种。润湿剂和粘合剂是用来抑制露天煤场的粉尘，湿润剂是向水中适当的添加表面活性剂和水分保持剂，从而适当延长粉尘的飞行时间；粘合剂的成分主要是聚合物树脂和表面活性剂，通过在煤炭表面喷洒粘合剂，从而在煤炭表面形成固化层，达到降低煤场中灰尘的目的。在煤场中应用化学除尘技术，可以使抑尘时间得到延长，并具备操作方便快捷的优点，可以最大限度使水资源利用率得到提高，因此，受到社会各界和行业的一致的好评。但是，实际在使用化学抑尘剂过程中，容易导致环境受到二次污染，在加上生产费用高的影响，导致化学抑尘剂的应用受到限制。随着社会经济的不断发展，可以适当加大对化学抑尘剂的研究，研究出经济实用、环保性能较高的化学抑尘剂，从而推进社会经济的发展。

3.2.3其他抑尘技术

其他相关抑尘技术有设置防风林、压实、密封、覆盖等技术。压实技术主要是对松散的煤堆施加外部压力，提高煤炭的紧密性，减小煤炭面积，达到降尘的目的，但由于压实技术的抑尘效率偏低，适用区域有限，不适用于频繁装卸的煤场；覆盖技术是在煤堆表面覆盖一层覆盖物，在大风天气条件下降低煤场中的扬尘，但只能暂时起到抑尘作用，在大型煤场进行抑尘时难度比较大，如果将废旧的覆盖物丢弃，它将对大气环境造成二次污染。密封技术主要是使用封闭干燥的煤棚和网状壳结构来抑制煤场中的扬尘；气密技术具备使用安全、抗风性能良好的优点，但是投入的成本较高；防风林带是一种生态防尘技术，具有吸尘、滞尘、减缓风速、防止扬尘扩散的功能，但由于设置防风林带的时间比较长，不适合用于临时搭建的煤场。

4.治理效果

（1）风尘抑制网可以最大限度降低来流风的速度，将煤炭损率降至最低。（2）使企业环境保护管理水平得到全面提高，促进企业的进一步发展。在安装防风防尘网后，可以从源头降低对环境的污染，使煤炭资源的利用率得到全面提升，最大限度的节约煤炭能源，从而进一步保护大气环境。

结束语

总之，煤场产生的粉尘不仅会严重污染生态环境，还会导致大量煤资源被浪费，情节严重还会造成重大安全事故，对社会的发展造成严重负面影响。因此，妥善解决煤场扬尘问题，有必要全面了解并掌握造成煤场扬尘的原因，并采取相应的措施，来降低煤场中产生的扬尘，从而实现保护环境的目的。

参考文献：

[1]熊宏亮，宋晓东，煤场风尘抑尘网抑尘效果研究[J]，电力科学与技术，2016，26（06）：21-25.

[2]谢海燕，煤场粉尘污染及其治理[J]，干旱环境监测，2016（02）：114-115.