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2洗選方式
由于西安煤業公司六區礦井主要進行殘煤回采,所以在開采煤層過程中,個別煤層夾矸煤較多,大量的矸石及夾矸煤進入原煤,使原煤矸石含量增大。為了滿足電力用戶需求,根據塊煤和末煤粒度特性,該西安煤業選煤廠原煤采用動篩粗選-重介質旋流器精選的方式。該廠實現了重介質旋流器分選工藝產品下限低,洗選出的煤含煤泥量少,分選精度高,對煤質的適應性強,自動化程度較高的效果。
2.1原煤準備
塊煤預篩的目的是排除原煤中大塊矸石,該廠選擇適用于不分級混合入選的預先篩分作業方式,既減小了破碎機的負荷,也減少了物料的過粉碎和提高了手選作業的效率。預先篩分篩孔尺寸為50mm,手選作業為檢查性手選,破碎作業采用閉路破碎流程,破碎后產物再返回預篩分機進行檢查性篩分。
2.2主選工藝
由于該廠為中型選煤廠,所以采用一臺有壓三產品重介質旋流器即可滿足生產需要。重介旋流器分選的精煤、中煤、矸石分別經各自系統的弧形篩、脫介篩、離心機脫介、脫水后,作為最終產品進倉儲存。有壓給料重介質旋流器的突出優勢之一是有效分選下限低,重介質旋流器直徑大小相同時,有壓給料方式較無壓給料方式處理能力高15%左右,此外有壓給料所需介質循環量較少,入料壓力較低。
2.3選后產品脫水
由于該廠處于東北嚴寒地區,需將末精煤在離心脫水機中脫水,與塊精煤一起進入精煤倉,最大限度地回收精煤。尾煤及高灰煤泥水采用濃縮、壓濾處理,確保洗水閉路循環。由重介質旋流器二段排出的矸石經過直線振動篩進行收集,篩下末矸石經過預先脫水,排出廠房。
2.4懸浮液循環、凈化及回收
該廠采用直接磁選方式,設備種類少,縮短了循環介質的路程,流程簡單尾礦中磁鐵礦損失小;另外戒指的凈化、回收過程滯留時間短。介質采用合格磁鐵礦粉加水配置而成,由泵打入分選設備。系統中精煤預先脫介、分流,精煤脫介后的合格介質與矸石合格介質一起進入合介桶循環使用,稀介分別進入各自對應的磁選機凈化回收。
2.5煤泥回收
矸石磁選尾礦經傾斜板濃縮機、矸石離心液由振動弧形篩及矸石脫介篩聯合處理,分理處的振動篩篩下產物進入一段濃縮機,篩上產品摻入矸石。精煤磁選尾礦由振動弧形篩、一段濃縮機、煤泥離心機聯合處理,分離出的末精煤產品摻入精煤;離心液與一段濃縮溢流共同進入二段濃縮機,濃縮底流進行壓濾及干燥,得到干煤泥產品;二段濃縮溢流及壓濾濾液進入清水循環統。系統采用加壓過濾機對細煤泥脫水回收,產品水分低,根據發熱量大小可摻入末煤或單獨銷售,并確保煤泥水閉路循環不外排。
3設備選型及工藝設計
3.1設備選型
選煤廠生產過程中原煤的數質量具有不均衡性,隨時都可能產生波動。為保證選煤廠的正常生產,在設備選型時每個設備的選型依據應該是相對應作業環節的處理量乘以不均衡系數,若沒有特定條件,不均衡系數的選取均應按GB50359—2005《煤炭洗選工程設計規范》規定執行。綜合考慮節能、使用壽命等因素,盡量選擇同類型、同系列的設備產品,便于檢修和更換。
3.2工藝布置
廠房采用重選與壓濾干燥車間聯合建筑方式;廠房工藝布置中,遵循煤流簡捷、順暢,中轉環節少,占地省的原則,以便縮小廠房體積,節省投資;廠房布置方式采用系統模塊化、單層廠房大廳式,方便了設備檢修;用鋼結構代替常用的鋼筋混凝土結構,使設備布置更方便,安裝、調整更簡單。
前言
煤泥水是指煤炭在分選加工過程中所產生的介質用水,是煤礦濕法洗煤加工工藝的工業尾水,其中含有大量的煤泥和泥砂,給礦區附近的環境造成了嚴重的污染,煤泥水已是煤炭工業的主要污染源之一,越來越受到人們的重視。煤泥水處理和煤炭的洗選加工密切相關,隨著對選煤產品的要求愈加嚴格、選煤工藝的愈加復雜、選煤廠的大型化愈加明顯,以及水資源的愈加珍貴和環境保護標準的愈加苛刻,煤泥水處理已經變成了整個選煤工藝中涉及面最廣、投資最大、最復雜、最難管理的工藝環節。煤泥水特別穩定,懸浮物濃度和COD濃度都很高,而且顆粒表面帶有較強的負電荷,靜置幾個月也不會自然沉降,因此處理非常困難,煤泥水必須實現廠內循環再利用。
煤礦煤泥水的直接排放,不僅嚴重地污染了周圍的環境,而且還會造成大量煤泥的流失。如果煤泥水經適當處理后回用于洗煤,不僅解決了環境污染問題,而且還會為企業帶來顯著的經濟效益,其中包括回收煤泥所得和節省洗煤用水的水費和免交的排污費。
1、煤泥水的產生
濕法選煤需要大量的水,以跳汰洗煤為例,每入選lt原煤約需3~5m3循環水,還需補加部分清水。而這些水經過洗選過程后就含有了大量的細小顆粒,通常把這種含有粒徑小于1mm的懸浮粒子的洗煤水叫煤泥水,也叫洗煤廢水。
煤泥水有兩種,一種是煤質較好的原煤洗選所產生的煤泥水,這類廢水所含的顆粒粒度較大,濃度較低,處理相對比較容易。另一種是高泥質原煤洗選所產生的煤泥水,這類廢水懸浮物濃度高,顆粒細小,且表面帶有較強的負電荷,是一種穩定的膠體體系,難于處理。我國有相當數量的原煤是年輕煤種,屬于高泥質化原煤,洗選所產生的煤泥水濃度高,處理難度大。
2、煤泥水污染特性
煤泥水是原煤洗選加工過程中產生的廢水,其主要污染物是煤和泥巖粉末及其水解后形成的懸浮物,以及少量的金屬離子和有機藥劑等.
煤泥水的污染主要表現在以下幾個方面:
(l) 懸浮物是煤泥水中的主要污染因子,煤泥水中懸浮物濃度嚴重超標,一般達9000~40000mg/L,超過國家規定的排放標準的20~30倍,使其被污染的水體呈黑色,降低水的透明度,影響水生動植物光合作用,同時造成水域的景觀污染。
(2) 煤泥水中的溶解物種類繁多,各廠均不相同,同時煤炭顆粒和灰分中含有一些金屬離子,洗選后有部分金屬離子進入煤泥水中。。煤泥水中溶解的大量金屬離子對地表水和地下水造成污染。
(3)當煤泥水中含油量增加,水表面膜厚度達到1*104cm時,就影響水的再充氧,同時對水生動植物產生不利影響.
(4)浮選法選煤過程中添加的各種選礦藥劑,有些具有一定毒性,煤泥水中殘余的浮選藥劑將給環境帶來危害.
3、煤泥水處理技術現狀
煤泥水治理的目標就是泥水分離。采用工業上成熟的固液分離技術,從煤泥水中分離、回收不同品質的細粒產品和適合選煤廠循環的用水做到洗水閉路循環;在煤泥水必須排放時能符合環境保護的排放要求,不污染環境。
3.1常見的煤泥水處理工藝
當前,我國的選煤技術水平完全能夠為各種類型選煤廠提供成熟可靠的煤泥水處理全套技術和裝備,實現洗水閉路循環。選煤廠完善的煤泥水系統通常包括以下工藝環節:煤泥分選→尾礦濃縮→壓濾,缺少其中任何環節,都不能構成完善的系統。
實踐證明,不完善的煤泥水系統都無法實現洗水閉路循環。
我國選煤廠應用的幾種典型煤泥水流程及其優缺點如表
煤泥水流程 優點 缺點 應用場合
直接浮選→尾煤→濃縮壓濾
易于洗水閉路;精煤得到充分回收:經濟、環境效益好
投資大;運行成本高
大中型煉焦煤選煤廠
煤泥重介選→尾煤濃縮→壓濾 粗煤泥分選精度高,投資較小 粗煤泥回收下限0.lmm,尾煤量大 全重介、難浮選煤泥選煤廠 煤泥水介重力選→粗煤泥直接回收→細煤泥濃縮壓濾 投資和運行費川比直接浮選→尾煤濃縮→壓濾流程稍低 適于分選密度在1.6kg/L以上的易選粗煤泥;細煤泥量大、脫水困難 動力煤選煤廠及小型煉焦煤選煤廠-
煤泥水濃縮→直接回收
1 概述
煤炭在我國一次能源消費比例中占70%左右,是我國主要的基礎性能源。隨著經濟的發展,各行業對于煤炭的需求量不斷增加,給煤炭行業帶來巨大的發展機遇和嚴峻的挑戰。煤炭企業在當前形勢下,應緊緊抓住機遇,積極應對時展帶來的挑戰,充分利用現代化的科學技術及先進的設備,不斷提升企業的生產效率,推動我國煤炭行業的發展。為了提高煤炭的生產效益及利用率,大力發展洗選煤技術,是企業當前面臨的關鍵問題。
2 我國洗選煤技術的發展現狀
2.1 洗選煤設備的現狀
在過去的幾十年間,我國的洗選煤技術已經取得了巨大的發展。我國從國外引入重介質選煤技術以后,不斷創新,已經形成具有自主技術產權的重介質懸流技術,且該技術已經在整體水平上超過了其他國家;另外,浮選技術在我國的發展速度飛快,部分設備已經達到世界先進水平,如我國將礦漿預礦化器應用到機械攪拌浮選機中,已經取得良好的效果,并得到大范圍推廣使用;加壓過濾技術、強氣壓穿流式壓濾技術和沉降離心脫水技術的研制成功,可通過使用120m2加壓過濾機和400m2強壓穿流式壓濾機,實現了對細粒煤的脫水技術。我國煤炭行業經過長期發展,已經在洗選煤技術研發方面取得較為矚目的成績,所使用的洗選煤設備也多為國內自主生產。
2.2 選煤工藝發展現狀
我國煤炭行業洗選煤工藝主要有跳汰-浮選、重介-浮選、跳汰-重介-浮選三種工藝。這三種類型的工藝存在的主要缺點是生產環節較為簡化,采取的多為混合入選,進入的顆粒由于粗細不同,會在運行過程中發生干擾現象。顆粒的不同,在混合入選的工藝中會導致粒級產生不同的分選效果,降低分選速度。產品質量波動較大,粒度受限較高、參數不合理是我國選煤工藝中存在的主要弊端,這主要是由我國機械制造的水平、機器制造的材質所決定的。隨著計算機信息技術的發展,自動化控制技術在洗選煤工藝中的引用,工藝水平和參數控制方面均有了大幅度提高。
3 洗選煤技術的發展前景
3.1 重介技術將占主導地位
隨著工業的不斷發展,我國企業對煤炭的使用質量提出了更高的要求,我國當前洗選煤技術無法滿足當前生產的需求。洗選煤技術在一定時期內仍以跳汰選為首要選擇方法;浮選粒度上限將降低至0.2mm左右,以提高煤炭質量;重介技術將占據主導地位,其余洗選煤技術發展至一定階段可引入自動化技術,以提高選煤質量、簡化選煤操作、減少煤炭損耗、節約煤炭資源。
重介選煤技術將與跳汰選煤技術一樣具有廣泛普及率,其操作將更加簡單易控。重介選煤技術的基礎建設投資額及生產成本與跳汰選煤技術接近,但其選煤的質量及效率遠遠高于跳汰法,這是重介選煤技術將取代跳汰法,占據主導地位的主要原因。
3.2 洗選煤設備大型化
國內洗選煤廠的規模不斷加大,已具有向選煤大型化發展的趨勢。我國各地已經建成和正在建成的選煤廠規模均比較大,如山西平朔建設的15Mt/a的安太堡選煤廠、21Mt/a的安家嶺選煤廠以及內蒙神華的25Mt/a的哈爾烏素選煤廠,均達到大型甚至特大型選煤廠的規模。選煤廠規模大型化的前提是選煤設備的大型化,綜合性的大型選煤設備不僅能大大簡化選煤工藝,還能減少人力勞動的需求量,提高選煤效率,有利于企業的長遠發展。
3.3 選煤廠建設將以裝配式為發展趨勢
當前階段是我國洗選煤技術發展的關鍵期,這一階段建設的新型選煤廠以動力煤廠為主,其建設目的是緩解當前用煤緊張和選煤質量落后的問題。隨著市場經濟的不斷深化,人們對于洗煤技術的看法也將不斷改變,動力煤和煉焦煤選煤技術逐步由兩個獨立分割的個體,逐步融合為一個整體,二者的融合需要通過裝配式設備完成。
我國選煤行業的研究人員通過一系列的研究,創新性的將不同種類的,高效的選煤技術集成一體,經過多次試驗及改進后,取得良好的效果。裝配式選煤廠主要優點是建設時間短、建設投資金額少、生產成本低、生產效率高,能為企業贏取更大的經濟效益,因此成為我國選煤廠未來發展趨勢。
3.4 選煤過程的自動化控制
自動化控制技術已在各個工業生產領域得到廣泛應用,該技術的使用能極大的降低人力勞動強度,提高生產效率及生產的安全性。加強機電一體化技術在洗選煤設備中的應用,不斷提高生產的自動化水平。洗選煤設備中的篩分機、重介質旋流器、浮選機、臥式振動離心脫水機、加壓過濾機、跳汰機等均可引入自動化控制技術,以提高設備的可靠性,逐步實現智能化生產。如將產品質量回控系統配合重介浮選使用,可有效提高選煤質量。
4 結語
煤炭在當前一段時間內仍是我國工業發展的主要能源,利用先進的技術,實現對我國煤炭資源的高效、潔凈的開發及利用,是每個煤炭企業所面臨的問題。為解決我國能源可持續供應的戰略問題,我國煤炭企業走洗選煤加工之路,發展煤炭深加工技術已是必然趨勢。
參考文獻:
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[Abstract] Hereby the text introduces the Separation principle, technical process, advantage of TSS coarse coal slime separator. And states and analysis the role of the Separator in the coarse coal slime separation technique refer to its practical efficiency in the Wangzhuang coal preparation plant.
[Keywords] TSS coarse coal slime separator coal preparation plant the Separation principle efficiency
1.王莊礦選煤廠概述
王莊礦選煤廠是年設計入洗能力為600萬噸的礦井型選煤廠,采用重介――浮選聯合工藝。主要入洗本礦生產的貧瘦煤,最終要求精煤灰分
采用重介工藝關鍵環節是煤泥水的處理,在實際生產過程中煤泥回收率低直接導致重介系統懸浮液密度不穩定、分選精度低,介質消耗高,精煤產率低下等問題。通過王莊礦老選煤廠十幾年生產實踐證明:粗、細煤泥分開洗選,可以有效提高脫泥篩篩分效率,有效減少煤泥水系統的負荷,最大限度地提高總精煤回收率。因此王莊礦選煤廠在改造時采用原煤分級篩對末原煤分級,1.0-0.25mm 粗煤泥采用TSS煤泥分選機分選,從而解決粗煤泥分選問題。
2.TSS粗煤泥分選機分選原理
TSS分選機是一種利用上升水流在槽體內產生干擾床層的干擾沉降煤泥的粗煤泥分選設備。
TSS槽內的紊流床層被視為自生介質床層,它可把粒度小于5 mm物料利用比重的不同來分選。一定壓力和流速的上升水流進入壓力水箱,通過上升水流布水板均勻地分布到TSS底部。入料煤泥通過入料井切向進入分選機,同時在一股上升水流的作用下形成一個干擾床層。通過閥門調節水流流量以形成均勻的上升水流流速(VUCW)。當達到穩定狀態后,入料中密度低于干擾床層平均密度的物料顆粒,其干擾沉降速度(VHS)也會低于上升水流平均流速(VUCW),這部分物料顆粒會浮起,并最終成為溢流。相反,入料中密度高于干擾床層平均密度的物料顆粒,其干擾沉降速度(Vhs)也會高于上升水流平均流速(Vhs>Vcw),這部分物料顆粒將會透過干擾床層,并最終成為底流,由排料閥排出。
在實際的應用中,為實現設備的高效運行,系統采用一個簡單的反饋控制回路以實現分選槽體內干擾床層的平均相對速度的穩定。通過兩個壓差密度探頭檢測床層的實際分選密度,然后根據測得的床層密度,密度探頭向主廠房的PLC控制器發一個4―20mA的電流信號,PLC將床層實際密度與分選密度設定值進行比較,如果實際密度高于分選密度設定值,控制系統將控制執行機構打開底流排料閥排料;相反,如果實際密度低于分選密度設定值,控制系統將控制執行機構關閉底流閥。TSS分選原理圖如圖1所示:
圖1 TSS分選原理圖
3.TSS粗煤泥分選工藝流程
結合王莊礦選煤廠實際情況,嵌入TSS分選機的王莊礦粗煤泥分選系統流程如圖2所示。
末原煤脫泥篩下小于1.0mm的粗煤泥水首先進入原煤分級旋流器給料桶。桶內的煤泥水由原煤分級旋流器給料泵打到原煤分級旋流器(兩組五臺)中。在旋流器離心力作用下,會對粗煤泥按粒度分級,將粗煤泥分為1.0-0.25mm和0.25mm以下兩部分。1.0-0.25mm煤泥進入旋流器底流箱,底流濃度40%左右。底流靠自流經TSS分選機進料管給入,然后在TSS分選機中精煤與矸石實現分離。
粗煤泥桶內的煤泥水由給料泵打到精煤濃縮分級旋流器(兩組三臺)中。在旋流器中離心力作用下,會對精煤泥進行濃縮分級,溢流進入浮選系統,底流進入弧形篩脫水,篩上物料進入4臺H1000煤泥離心機,物料在旋轉離心力的作用下進一步脫水成為粗精煤產品,給入精煤皮帶。TSS尾煤由高頻篩脫水,高頻篩篩上物摻入矸石或混煤產品中,高頻篩篩下水收集后轉排至濃縮機。
圖2 王莊礦粗煤泥分選系統流程圖
4.TSS煤泥分選機的分選效果
王莊礦TSS粗煤泥分選系統自2010年1月13日開始調試,經過對系統不斷修正,設備操作方面可實現按給定密度調節排料閥開度的自動控制,密度控制范圍實現了給定密度1.2g/ml,連續工作時TSS設備可實現根據精煤灰分要求的無級調節,精煤灰分控制在10%以內。同時,在對原煤粒度分析中發現,1mm以下的煤泥含量在28.46%,而粒度為1×0.25mm占14.27%,也就是說粗細煤泥各占一般,在實際生產中證明:粗細煤泥分開洗選,可以有效提高脫泥篩篩分效率,有效減少煤泥水系統的負荷,最大限度地提高總精煤回收率,完全滿足生產需求。
5.結論
TSS粗煤泥分選機是一種新興的分選設備,通過對TSS粗煤泥分選機工作原理、實際應用效果、作用以及獨有的特點的分析。TSS分選機具有分選粒度級別寬,分選精度高,對3-0.25mm的寬級別粗煤泥,分選可能偏差達到0.10-0.13,分選密度完全可調;對入料煤質變化的適應性強,不需復雜的入料分配系統;能夠實現集控完全自動控制,無需人員操作,大大降低勞動強度;沒有動力消耗,無需重介質和化學藥劑即可實現粗煤泥的有效分選;采用TSS分選工藝,可使重介系統介質消耗大幅度降低;原煤處理量提高,精煤回收率提高;設計緊湊,占用空間小,設備維護費用低等優點。在實際中證明,TSS分選技術進一步完善了傳統的重介洗選工藝,解決了困擾粗煤泥分選的瓶頸問題,具有廣泛的實際應用價值。
參考文獻:
[1] 謝廣元、張明旭、邊炳鑫等.《選礦學》[M].徐州.中國礦業大學. 2001.
中圖分類號:TD94 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)27-0030-01
選煤主要是指利用人工與機械的方式將煤中的非煤物質去除,然后按照實際需求將煤分成不同的規格與質量的過程。選煤是潔凈煤技術的源頭,同時也是煤炭工業在生產過程中促進煤炭質量提高的關鍵環節。利用選煤的環節可以對煤炭資源進行合理利用,減少資源浪費以及對環境帶來的污染。目前我國正在如火如荼的建設資源節約型與環境友好型社會,選煤技術的利用正符合這一發展要求,是現階段我國切實減少廢棄物排放的一項重要技術。
1 我國選煤技術現狀
經過長時期的發展與研究,目前我國選煤技術已經取得了很大的進步,基本上掌握了世界先進的選煤方法,并自行研發出了一系列先進的設備,可以對不同廠型需要進行滿足。目前我國研發并制造的X系列跳汰機已經正式投入生產與使用當中[1],同時還研制出了精煤壓濾機、加壓過濾機等先進設備。此外,省水型選煤法和干法選煤法也在大力以研發和完善之中。
1.1 跳汰選煤技術
今年來隨著我國煤炭工業的不斷發展,選煤技術也發生了不斷的變化,跳汰選煤技術正是在這種背景下得到發展的,并在實際工作中得到了不斷的提高和完善,成為目前我國比較常用的選煤技術。
通常來說,在跳汰選煤技術使用的過程中會采用數控蓋板式風閥,而不會采用以往的滑閥,這主要是因為數控蓋板式風閥的總體結構比較簡單,同時開關速度也更快,同時還具有省力省電等優勢,可以使成本得到極大的節約。目前我國研制的多室共用風閥技術,在實際使用過程中可以使跳汰機的同步性得到有效增強,從整體上來看很大程度上保證了跳汰的分層效果。現階段我國經常會使用這種跳汰選煤技術,這種技術的使用不僅克服了以前技術欠缺的功能,同時在技術利用上也更加完善。
1.2 重介質選煤技術
近年來隨著我國社會經濟的不斷發展,重介選煤技術在我國煤炭工業生產中的利用率越來越大。從整體上來看,重介選煤設備主要由重介質分選機和重介質旋流器組成,其中重介質分選機具有非常高的分選精度,與旋流器相比其分選精度要高很多。目前重介質技術在自動化控制、煤質適應性、分選精度等方面已經得到了很大程度上的提高,鑒于此,以重介質旋流器為主的主選設備――重介質選煤技術,目前已經在我國得到了廣泛的推廣與使用。經過長時期的發展,重介質選煤技術在我國已經達到了世界先進水平。
2 選煤技術的發展趨勢與研究重點
2.1 我國選煤技術的發展趨勢
目前我國選煤工業正朝著選煤廠大型化、工藝流程差異化以及生產自動化的方向發展,這已經成為選煤工業技術發展的迫切需求。裝備可靠性、大型化、自動化水平的提高成為選煤技術發展與完善的重要方向。
面對特大型選煤廠通常會采用塊末煤分級入選的特點,對基于全廠最大精煤產率的原則,對各環節工藝參數匹配、過程參數自動測控技術等管理技術進行使用[2]。對千萬噸級的選煤廠分選系統塊煤分選系統進行開發和研究,進而使自動化選煤技術的先進性得到提高,同時對毛煤井下排矸特殊工藝與裝備進行研究,進而使占地空間得到節省,進一步減少無效運輸,對環境也能起到一定的保護性作用。
2.2 近期我國選煤技術的研究重點
未來一段時間內,我國選煤技術的研究重點主要包括以下幾方面:首先,對設備大型化進行研究,將研究的重點放在設備大型化設計方法上;其次,促進效率最大化、分選系統單元化的實現,將研究的重點放在千萬噸級選煤廠單元細化工藝以及自動控制技術的分析上;第三,針對控制的自動化進行分析,將研究的重點放在機電一體化以及智能化關鍵設備的開發上;第四,在選煤技術應側重對大型裝備可靠性的研究與分析,對設計方法、制造工藝以及材料選擇等方面進行重點研究;第五,促進褐煤質量的進一步提高,重點對大型干選、褐煤成型提質、干燥等一系列技術進行研究與開發;第六,注意稀缺煤種的高效分選,對中煤深度解離等技術進行重點研究;第七,在毛煤井下排矸研究中對適合于井下環境中的排矸設備及分選工藝進行重點開發。
3 關于選煤技術研究的建議
從目前我國能源資源環境來看,在未來的一段時間內,以煤為主的能源結構是不會發生改變的,在未來的一段時間內煤炭在能源中的地位將會更加重要。在開發利用煤炭的過程中,已經造成了非常嚴重的環境污染與資源浪費,不管是從大氣污染等環境問題上來看,還是從氣候變化等全球性問題上來看,煤炭開采都是主要影響因素,但是煤炭又是我國不能缺少的重要消費能源,環境與效率問題目前已經成為全國甚至全世界經濟持續性發展的重要制約性因素,在這種情況下,針對具有中國特色的潔凈煤技術進行大力的發展已經成為解決這一問題的必然選擇[3]。
從上述分析和研究中可以看出,在未來的一段時間內,我國會將更多的精力放在發展潔凈煤技術上,所以我們可以從以下幾方面展開探討:首先,應該加大對選煤技術科技開發的投入,因為選煤技術是潔凈煤技術的重要源頭性技術,促進我國選煤技術水平的有效提升,這樣才可以更好的為潔凈煤技術的順利發展奠定堅實的基礎;其次,對動力用洗精煤政策進行相應的制定,引導并鼓勵電力系統積極采用低硫、低灰等洗精煤技術進行利用,在此基礎上改變目前燃煤污染大氣的現狀;第三,還要加大對選煤設備相關技術、管理等方面的支持力度,促進我國選煤設備安全性與可靠性的提高;第四,引導使用國產選煤設備,在各方面因素允許的條件下,從技術標準、市場準入等方面對相關政策進行制定[4];第五,對選煤工程技術中心進行建設,通過技術中心的建設對科技成果工程化、產業化等過程中存在的問題進行解決,盡最大努力促進技術轉化成果的實現。
結語
綜上所述,煤炭是我國最常用的一種能源,煤炭資源在我國非常豐富,是生活中不能缺少的一種能源,同時煤炭工業的發展也極大的促進了我國社會經濟的發展。選煤是提高煤炭利用效率、保護生態環境最有效的一種技術性途徑。近年來隨著選煤技術的不斷發展,我國選煤廠也在不斷發展之中。面對選煤裝備的現狀,我們應該大力展開自主創新,對高效的技術裝備進行研發,促進綜合效益的提高。我國選煤產業目前正處于重要的發展時期,煤炭工業的經濟增長方式正在發生著改變,煤炭質量要求也在不斷提高,在這種情況下,選煤廠一定要盡快實現煤炭的高效分選,對煤炭資源進行合理利用,促進煤炭質量的不斷提高。
參考文獻
二、浮選的基本原理及浮選工藝
浮選過程就是將一定濃度的煤漿與定量的浮選藥劑在攪拌桶中進行充分攪拌,然后進入浮選機,由于浮選機攪拌、充氣,在煤漿中形成大量氣泡,疏水的煤粒與氣泡碰撞并黏附在氣泡上,上浮至礦漿液面,形成礦化泡沫層,由刮泡器刮出為精煤;不能黏附到氣泡上的矸石則留在水中,作為尾煤排出機體,從而達到分選的目的。
浮選是一個復雜的物理化學和流體力學的過程,在這個過程中起主導作用的是煤和矸石表面潤濕性的差異。煤和矸石的表面潤濕性之所以有差別主要是因為煤和矸石表面的結構不同,煤主要由有機質和無機質兩部分組成,煤表面以非極性疏水表面為主,又存在不同程度的極性表面,煤的非極性表面對水分子的吸附力小于水分子之間的內聚力,固水滴在煤表面不易展開,潤濕程度較小,疏水性較強,因此煤粒與水中的氣泡碰撞接觸時,氣泡容易克服水化層的阻擋,并排開水化層與煤粒表面黏附在一起。而矸石表面呈極性,水滴在矸石表面能迅速地展開,表明矸石表明親水性強。
目前應用最廣泛的浮選工藝是泡沫浮選法,向煤泥中加入各種浮選藥劑并攪拌調和,使之與煤泥細粒作用,以擴大不同煤泥顆粒間的可浮性差別。調好的礦漿送入浮選槽,攪拌充氣。礦漿中的礦粒與氣泡接觸、碰撞,可浮性好的煤泥選擇性地黏附于氣泡并攜帶上升成為氣—液—固三相組成的礦化泡沫層,經機械刮取或從礦漿面溢出,再脫水、干燥成精煤產品。不能浮起的礦物隨礦漿從浮選槽底部作為尾礦產品排出。
三、影響煤泥高效浮選的主要因素分析
1.浮選原料煤
煤泥浮選原料由粒度粗細不等、密度大小不同的煤和矸石及連生體組成,其可浮性與煤化程度、煤巖成分、氧化程度以及礦物質的浸染等有關。研究表明:相同工藝條件下,中等煤化程度的煤(焦煤、肥煤、瘦煤)的可浮性最好,年輕的和年老的煤浮選效果很差;同一種煤,由于煤巖成分的不同,可浮性不同,鏡煤的可浮性最好,絲炭最差,亮煤和暗煤居中。煤被氧化后,煤表面親水性增加,可浮性變差,因此煤泥氧化程度越大對浮選越不利。
另外,的可浮性與煤泥的粒度有關。煤泥粒度要求為0.5mm以下。煤泥的最佳浮選粒級是在0.074—0.25mm,而對于0.25—2mm的粗粒煤泥,由于其粒度大,可浮性不好,在浮選過程中不能有效分選[1],造成精煤損失,因此有效分選出粗粒煤泥的精煤非常關鍵。推薦對煤泥粒度進行小篩分實驗,在0.25—0.5ram比重較大且灰分偏高的情況下,推薦采用TBS分選粗粒煤泥,有效回收粗煤泥,解決“跑粗”,同時,對于<0.25ram的細粒級,可采用對其有效地浮選柱分選,達到提高浮選精煤產率的目的[2]。
2.浮選藥劑及藥劑制度
煤泥浮選只靠煤和矸石表明的自然差別是不夠的,為了擴大煤和矸石表面性質的差異,必須向礦漿中加入一定量的浮選藥劑,以增強煤粒表明的疏水性。浮選藥劑主要由起泡劑、捕收劑、抑制劑、調整劑四部分組成。煤泥浮選中,一般采用煤油、輕柴油做捕收劑,仲辛醇作起泡劑,石灰或碳酸鈉做抑制劑,水玻璃、醇做調整劑。不同的浮選藥劑對煤泥的浮選效果不同,要根據煤泥的性質,選用不同的浮選藥劑,做浮選對比試驗。在滿足用戶要求的情況下,應選擇性能價格比最優的藥劑。
藥劑制度主要指藥劑的種類和用量,加藥方式和加藥點,以及藥劑的乳化,等等。藥劑用量要適量,過量的藥劑不僅造成浪費,而且使精煤質量降低,如果浮選藥劑量不足,就會使浮選速度和精煤回收率降低。適宜的用藥量要根據浮選原料性質、藥劑性質和加藥方式等通過實驗來確定。加藥方式有一次添加和分次添加兩種。一次添加是將藥劑添加到攪拌桶中,這樣可以提高浮選速度,操作方便,但選擇性差。藥劑性質不活潑、不易失效和不易分散,當煤漿中細泥較少時,可采用一次加藥。分次加藥可使浮選機各槽中煤漿的藥劑濃度比較均勻,有利于提高選擇性和降低用藥量,但分次加藥量和加藥點也應通過實驗確定。
3.浮選流程
合理的浮選流程是保證獲得理想的技術經濟指標的首要條件,常見的浮選工藝流程有下列四種。
(1)一次浮選流程
一次浮選流程是煤泥經浮選分成精煤(泡沫)和尾煤兩種產品最簡單的流程。該流程的最大優點是結構簡單,生產操作方便,處理量大。適合于低灰易選煤泥對精煤質量要求不太高的較難選煤。
(2)中煤再選流程
圖2所示為中煤再選流程,該流程前四室的產品為最終精煤產品,后兩室的泡沫產品為中煤,返回到第二室再選,末一室排出的最后為尾煤。該流程的特點是結構簡單,由于中煤再選,精煤、尾煤質量指標容易保證,適用于細粒含量多的較難選煤,但只有當中煤基本上不以連生體形式存在時,再選才有效。
(3)精煤再選流程
該流程如圖3所示,該流程可以全部精煤再選也可部分精煤再選,該流程的特點是流程復雜,適用于難選煤或對精煤質量要求比較高的浮煤。
(4)三產品流程
上述幾種浮選產品流程都是選出最終產品,這對要求出低灰精煤、高灰尾煤,往往不容易保證,而三產品流程就可以實現,如圖4,因此它適合含連生體多而精煤灰分有要求比較低的難選煤。該流程的缺點是要多設中煤過濾系統。
四、結語
在煤泥浮選工藝設計中,原煤性質是最先應考慮的影響因素,還有浮選工藝的設計和改進,也要對浮選藥劑及藥劑制度、浮選設備、浮選流程等進行分析探究,以上因素應協調考慮,這對實現煤泥高效、經濟浮選具有重要意義。
中圖分類號:G640 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)37-0339-01
近年來,隨著太西洗煤廠不斷發展壯大,對各種人才的需求也日益迫切。同時,要實現神華一流的產品品質,一流的管理水平,一流的技術水平戰略目標,必須以一流的人才隊伍做保障。神華寧煤集團太西選煤廠,堅持“人才強企、人才興企” 發展戰略,通過建立一整套科學合理的人才培養、選拔和激勵機制,拓寬一線技能操作人員和專業技術人員成長渠道,大力實施人才資源優先開發、人才結構優先調整、人才資本優先積累、人才制度優先創新的人才工程,培養出了一大批復合技能型、技術技能型、知識技能型人才,為太西選煤廠又好又快發展奠定了堅實的人才基礎。
1、完善體制機制,做好人才保障工作
為適應精準、高效、和諧發展的需要,太西洗煤廠在全廠推行專業技術機制改革,進一步完善人才建設體制機制。
在改革過程中,該廠打破過去論資排輩的用人習慣,在生產系統選拔、培養高級操作技能人才,形成管控一體扁平化生產管理模式;在設備系統,突出培養高級維修技能人才,為“設備點檢專家化”管理模式提供人才保障。
通過強化生產技術科在技術管理中的作用,加強對專業技術人員的培養和績效評價工作。建立以業績為導向的考核評價及薪酬分配體系、在專業技術人員中設立技術改造項目主管,建立項目主管考核機制,并與后備專家的選拔及科技獎勵等激勵措施結合起來。
為進一步激發專業技術人員的內在潛力和工作積極性,該廠不斷探索專業技術人才選拔、任用機制,本著公開、公正、競爭、擇優的原則,依據專業技術人員年度職務評價考核、論文答辯、科技成果、合理化建議、及項目主管等各因素綜合評定、選聘各類技術人才,并發放專業技術津貼;與此同時,還在專業技術人員中開展科技成果、QC成果及優秀科技工作者評比、表彰工作,加大獎勵力度。
2、優化人才隊伍,創新培養機制
人才是促進企業順利完成生產任務的根本依靠,實施人才工程建設,也是實施“人才強企、人才興企” 發展戰略的一項重要舉措,只有擁有強大的人才隊伍,才能為企業快速發展提供強有力的支撐。
近年來太西洗煤廠不斷優化人才隊伍的組織結構,對高校畢業生、中高級技師,經驗豐富的工人,采用不用的培養方法,搭建不同的載體,取得了突出的成效。
高校畢業生具有扎實的理論基礎、較高的學習能力、高昂的斗志、積極的工作熱情等特點,同時缺乏現場的歷練,工作經驗欠缺,理論與實踐不能有效的連接在一起。為此,該廠根據每個高校畢業生的專業特長,業務能力等,合理安排使用到重要崗位進行鍛煉培養,做到人盡其才,才盡其用,專業對口,為他們的職業生涯和成長提供一個良好的環境和機會。采取靈活的培訓方法和方式,促學提高,通過脫產培訓、導師帶徒、崗位練兵、專題案例討論等培訓形式,為高校畢業生提供鍛煉機會,積極選派政治素質好、專業技術水平高、具有豐富實踐經驗的業務骨干,充分發揮“傳、幫、帶”作用,對高校畢業生進行指導和幫助,并簽定“以師帶徒”合同,真正做到有計劃、有要求、有考核。實行“輪崗”制度。對新入廠的高校畢業生安排在各專業、單位進行輪崗,全面了解掌握該廠的生產流程及管理模式,使其豐富專業技術技能。進一步優化大學生實習論文答辯環節,以答辯人員提合理化建議、現場解答提問等方式,更深入地了解大學生發現問題、解決問題能力。
該廠將崗位練兵、技術比武結果作為高技能人才選拔的一項重要依據,不斷豐富比武內容,并增設以班組為單位的技術比武團體獎,使班組、個人參賽熱情高漲;在今年舉辦的技術比武、崗位練兵活動中,比武工種達到11個,參賽人員比去年增加196人,班組參賽員工比例超過90%以上,各工種競賽綜合成績平均比去年提高了10.04分。該廠以自下而上和自上而下的方式,在跳汰選煤工、重介質分選工、浮選工等主導工種人員中選拔金、銀、銅牌技工,在集團未開展職業技能鑒定的工種中開展優秀技工選拔活動,確保了各工種員工技能的協調、同步發展;率先在跳汰選煤工、重介質分選工等7個工種選拔首席技工,并給予每月1000元的津貼,一系列競爭、獎勵機制,使更多技能人才的潛能得到充分發揮,激勵了更多技能人才向技能更高層次跨越。該廠利用廣播、電子廠務、廠報等媒體,宣傳、報道高技能人才先進事跡,并組織各類高技能人才進行巡回演講,以高技能人才自身成才經歷和真情表白,鼓勵廣大員工學技術、鉆業務。
該廠還選拔一批理論功底扎實、實踐經驗豐富、口頭表達能力強的人員,擔任講師,負責對基層員工進行教育培訓,開展“導師帶徒”,由業務精、素質高的熟練工人擔任導師,推行師帶徒津貼,按照徒弟考試結果考核師傅,增強師帶徒效果,教育、引領全體員工共同學習、共同進步。
按照“面向實際、注重未來”的原則,該廠根據人力資源及新設備、新技術、新工藝的發展需要,制定員工培訓計劃,有針對性地開展員工培訓工作;組織工程技術人員編寫了跳汰選煤工、重介選煤工、浮選工等12個選煤廠主導工種的培訓教材,并制作多媒體動漫演示課件,使員工快速掌握復雜的原理,正確的操作流程,提高了員工學習興趣和學習質量;堅持“每日一題、每月一考、每月一評”,對培訓知識及時普及和鞏固,對培訓效果及時評估;采用“請進來、送出去”的培訓方式,先后邀請中國礦業大學本安體系課題組、西安梅隆公司自動控制專家等來廠講座,在全廠主導工種員工中,先后50名優秀技能人才到天津工程師范學院進行強化技能培訓,提升技能水平;與此同時,該廠還加大對基層培訓設施的投入力度,為基層各生產車間購置筆記本電腦和投影儀,極力為員工創造良好的教育培訓環境。
3、重視后備人才隊伍建設
為打造勤于鉆研、技術精湛的后備人才隊伍建設,該廠在礦物加工專業、機械制造及自動化控制兩個核心專業選拔集團后備專家的同時,率先將安全工程、土木工程、經濟管理及政工專業列入廠級后備專家選拔,并將論文答辯作為評定、選拔后備專家的重要環節,不僅為發現和挖掘專業技術人員提供有利依據,還為廠區安全生產、技術改造、系統優化和政工工作等提供了新的思路。與此同時,該廠還將專業技術人員培養與廠區技改工作相結合,在專業技術人員中設立技術改造項目主管,建立項目主管考核機制,并與后備專家的選拔及科技獎勵等激勵措施結合起來,評聘的各專業后備專家,給予500元/月的津貼補助,任期一年,任期內實施動態考核,不合格者,取消有關待遇,任期期滿后,重新選拔評聘,從而形成良好的激勵機制。
根據國家的規劃,到2010年,中國將建立起比較完善的循環經濟法律、法規體系、政策支持體系、技術創新體系和有效的約束機制。首先,國家重點行業資源利用效率將有較大幅度提高,形成一批具有較高資源生產率、較低污染排放率的清潔生產企業;重點領域建立和完善資源循環利用體系和機制;全國資源生產率大幅度提高,廢棄物排放顯著削減,初步建立起資源消耗、環境污染少、經濟效益好的國民經濟體系的資源節約型社會。同時,國家將把發展循環經濟作為政府投資的重點領域,加大對循環經濟發展的支持。對一些重大項目進行直接投資或資金補助、貸款貼息的支持,引導各類金融機構對有利于促進循環經濟發展的重點項目給予貸款支持。
煤炭企業的經濟效益主要依賴量的增長,企業抗風險能力非常差。由于長年開采,對生態環境破壞非常嚴重,地質災害、空氣污染、水資源破壞、水質污染、固體廢物污染已經直接影響到礦區的生產生活。煤炭資源枯竭,次級資源、伴生資源大量廢棄。煤砰石山自燃破壞了環境,影響了地下水、土壤土質和空氣等的質量。以往高投人、高消耗、高污染、低效益的粗放型增長方式,必然會導致資源的枯竭,釀成災難性的環境污染后果。
煤炭企業應在科學發展觀的指導下,積極推進循環經濟發展模式,走一條科技含量高、經濟效益好、資源利用少、環境污染低、人力資源得到充分發揮的新型工業化道路。發展循環經濟,有利于促進產業結構調整、提高企業科技含量。煤炭企業是以煤炭資源為重點的企業,發展原煤洗選、型煤加工,提高礦產資源綜合開發和回收利用率,加大粉煤灰、煤砰石的綜合利用,構建煤一電一建材產業鏈,引進關聯度較高的技術、加大節能技術、節水技術、鏈接技術、新材技術、生態技術的研究應用,用高科技技術和先進實用技術改造傳統產業,提高資源韋約利用水平,促進產業結構升級。
同煤集團用發展循環經濟的原則,積極推進煤炭企業產業結構的升級。同煤集團塔山工業園區的建設模式,具有鮮明的“循環經濟”特點,體現了“減量化、再利用、資源化”的要求,通過拉長產業鏈,榨干廢棄物,形成閉合的產業鏈條,在經濟發展的同時,使環境、資源所付出的代價降到最低。在規劃上充分利用地形高差,使煤流方向自高向低流動,各廠以園區主千道為中軸線,按原材料的來源進行合理布置,并力求工藝合理,系統簡單,功能分區明確,減少環境污染。并設計上按照“以煤為主,多業并舉,綜合發展”的思想,形成以礦井為龍頭,以煤炭深加工和資源綜合利用為目的,實現以煤為主,多業并舉的產業鏈。
塔山工業園區的產業鏈構成是:以建設塔山礦井為龍頭,配套建設相應的選煤廠;選煤廠生產的精煤直接裝車外運;選煤廠分選出來的低熱值煤(包括煤泥、中煤)和煤砰石輸送到4x5萬kW的資源綜合利用電廠發電,電廠產生的余熱用于居民區的冬季取暖,同時建設裝機容量為2x60萬kw的坑口電廠,利用電廠排出的粉煤灰和煤殲石為原料,建設水泥廠和建筑材料廠;利用采煤過程中采出的伴生物高嶺巖為原料建設高嶺土鍛燒廠。這樣,各個生產單位首尾相聯,環環相扣,上一個生產單位的廢料正好是下一個生產單位的原料,做到了資源的充分循環利用,并且把廢物排放和對環境的污染降到最低。將傳統的資源一產品一廢棄物單向直線式經濟發展模式,變為資源一產品一廢棄物一再生源的反饋式循環經濟發展模式。
塔山工業園區的建設,將從根本上扭轉多年來大量消耗、大量廢棄、大量污染的傳統經濟增長模式,為資源型企業的可持續發展走出一條新路。從經濟效益上看,塔山工業園區具有較大的盈利能力。根據初步制定的園區循環經濟實施方案,園區各個項目全部建成并達產后,年銷售收入可達60億元人民幣,稅后財務內部收益率12.39%,投資利潤率10.57%,投資利稅率14.78%,盈虧平衡點64.7%,12年即可收回投資,這些都大于(或好于)建設項目的基準要求。從社會效益上看,塔山工業園區建設將為改變資源型企業的發展模式樹立樣板,做大了煤炭主業,實現了規模化經營;調整產業結構,實現多元化經營;保證生產接續,促進礦區社會穩定;并為節約資源和保護環境,建立資源節約型和環境友好型社會做出了貢獻。
根據國家的規劃,到2010年,中國將建立起比較完善的循環經濟法律、法規體系、政策支持體系、技術創新體系和有效的約束機制。首先,國家重點行業資源利用效率將有較大幅度提高,形成一批具有較高資源生產率、較低污染排放率的清潔生產企業;重點領域建立和完善資源循環利用體系和機制;全國資源生產率大幅度提高,廢棄物排放顯著削減,初步建立起資源消耗、環境污染少、經濟效益好的國民經濟體系的資源節約型社會。同時,國家將把發展循環經濟作為政府投資的重點領域,加大對循環經濟發展的支持。對一些重大項目進行直接投資或資金補助、貸款貼息的支持,引導各類金融機構對有利于促進循環經濟發展的重點項目給予貸款支持。
煤炭企業的經濟效益主要依賴量的增長,企業抗風險能力非常差。由于長年開采,對生態環境破壞非常嚴重,地質災害、空氣污染、水資源破壞、水質污染、固體廢物污染已經直接影響到礦區的生產生活。煤炭資源枯竭,次級資源、伴生資源大量廢棄。煤砰石山自燃破壞了環境,影響了地下水、土壤土質和空氣等的質量。以往高投人、高消耗、高污染、低效益的粗放型增長方式,必然會導致資源的枯竭,釀成災難性的環境污染后果。
煤炭企業應在科學發展觀的指導下,積極推進循環經濟發展模式,走一條科技含量高、經濟效益好、資源利用少、環境污染低、人力資源得到充分發揮的新型工業化道路。發展循環經濟,有利于促進產業結構調整、提高企業科技含量。煤炭企業是以煤炭資源為重點的企業,發展原煤洗選、型煤加工,提高礦產資源綜合開發和回收利用率,加大粉煤灰、煤砰石的綜合利用,構建煤一電一建材產業鏈,引進關聯度較高的技術、加大節能技術、節水技術、鏈接技術、新材技術、生態技術的研究應用,用高科技技術和先進實用技術改造傳統產業,提高資源韋約利用水平,促進產業結構升級。
同煤集團用發展循環經濟的原則,積極推進煤炭企業產業結構的升級。同煤集團塔山工業園區的建設模式,具有鮮明的“循環經濟”特點,體現了“減量化、再利用、資源化”的要求,通過拉長產業鏈,榨干廢棄物,形成閉合的產業鏈條,在經濟發展的同時,使環境、資源所付出的代價降到最低。在規劃上充分利用地形高差,使煤流方向自高向低流動,各廠以園區主千道為中軸線,按原材料的來源進行合理布置,并力求工藝合理,系統簡單,功能分區明確,減少環境污染。并設計上按照“以煤為主,多業并舉,綜合發展”的思想,形成以礦井為龍頭,以煤炭深加工和資源綜合利用為目的,實現以煤為主,多業并舉的產業鏈。
塔山工業園區的產業鏈構成是:以建設塔山礦井為龍頭,配套建設相應的選煤廠;選煤廠生產的精煤直接裝車外運;選煤廠分選出來的低熱值煤(包括煤泥、中煤)和煤砰石輸送到4x5萬kW的資源綜合利用電廠發電,電廠產生的余熱用于居民區的冬季取暖,同時建設裝機容量為2x60萬kw的坑口電廠,利用電廠排出的粉煤灰和煤殲石為原料,建設水泥廠和建筑材料廠;利用采煤過程中采出的伴生物高嶺巖為原料建設高嶺土鍛燒廠。這樣,各個生產單位首尾相聯,環環相扣,上一個生產單位的廢料正好是下一個生產單位的原料,做到了資源的充分循環利用,并且把廢物排放和對環境的污染降到最低。將傳統的資源一產品一廢棄物單向直線式經濟發展模式,變為資源一產品一廢棄物一再生源的反饋式循環經濟發展模式。塔山工業園區的建設,將從根本上扭轉多年來大量消耗、大量廢棄、大量污染的傳統經濟增長模式,為資源型企業的可持續發展走出一條新路。從經濟效益上看,塔山工業園區具有較大的盈利能力。根據初步制定的園區循環經濟實施方案,園區各個項目全部建成并達產后,年銷售收入可達60億元人民幣,稅后財務內部收益率12.39%,投資利潤率10.57%,投資利稅率14.78%,盈虧平衡點64.7%,12年即可收回投資,這些都大于(或好于)建設項目的基準要求。從社會效益上看,塔山工業園區建設將為改變資源型企業的發展模式樹立樣板,做大了煤炭主業,實現了規模化經營;調整產業結構,實現多元化經營;保證生產接續,促進礦區社會穩定;并為節約資源和保護環境,建立資源節約型和環境友好型社會做出了貢獻。
引言
隨著我國經濟社會發展以及工業化進程的加快,煤炭作為占國民經濟發展需求較大的能源,在人們日常生產生活中起著很大的作用,然而煤炭資源的大規模開發及利用,既給人類帶來巨大的社會經濟效益,同時也對人類生活環境產生了一系列的消極影響,聲環境問題也越來越不容忽視。人類在自身發展的過程中,也面臨著自然環境帶來的考驗,是否能夠與自然環境和諧相處,能夠在保證自身發展的同時,還能使得自然環境得到保護和改善是我們必須認真考慮的一個重大問題。目前國內針對煤礦開采方面的研究內容比較單一,大部分屬于生產技術人員的研究,更深層的理論研究較少[1]。此論文將對礦區的聲環境影響及其治理措施進行分析闡述。
1 礦區聲環境影響
礦區的聲環境影響即該區域的噪聲影響。噪聲在環境污染上屬于物理型污染,通常指人耳不能忍受的一切聲音。煤礦噪聲存在于煤礦生產建設的各個環節,對施工人員的身心健康危害很大。噪聲主要有六個方面的危害:①損害聽力;②引發各種心血管疾病;③對交流的通訊聯絡造成干擾,甚至還會因此出現安全事故;④疲勞,注意力下降,勞動效率降低;⑤使人煩躁,妨礙休息;⑥特別強的噪聲還會導致儀器失靈[2]。
煤礦在建設過程中噪聲的產生環節主要來源于施工機械、交通運輸產生的噪聲,井下巷道掘進過程中產生的噪聲以及通風機和空壓機運行所產生的噪聲;在運營期噪聲主要來源于生產設備的運行、采煤機、風井運行、運輸車輛等。在煤炭行業中,選煤廠的噪聲是最為突出的。洗煤系統噪聲主要有三方面來源:①矸石通過運輸帶下落到漏斗產生的撞擊聲;②電動機和鼓風機運行時產生的噪聲;③主選車間提升斗運行產生的噪聲。這些都屬于生產運行過程中的機械摩擦噪聲。煤礦除了井下生產時產生的噪聲影響外,還有地面輔助生產系統產生的噪聲,這些噪聲也影響著周邊群眾的正常生產生活。表2-3是某煤礦施工建設過程中各單元所產生的噪聲值。
準(GB12348-2008)的二類區標準,因此東南東北廠界都有所超標。兩個敏感點選取的是周邊居民點,預測值都未曾超標。
2 礦區噪聲防治措施
2.1 煤礦建設期的噪聲防治
煤礦建設期的噪聲主要來源于施工機械、運輸噪聲以及風機運行和井下巷道掘進產生的噪聲。在解決噪聲污染的這個問題上,應盡可能做到以下幾點:
1. 選擇低噪聲的施工機械,在施工期間要合理安排時間,制定詳盡科學的施工計劃,盡量在白天運行,避免在晚上施工,防止夜間擾民。
2. 運輸車輛以及附帶的運煤鐵路運輸線都要求在白天進行運輸,晚上停止運輸。
3. 井下掘進過程中主要是鑿巖機、通風機、空壓機產生高強度的噪聲。鑿巖機一般選用低噪設備并采取適當的消音措施來達到降噪的效果。通風機和空壓機建議采用低噪設備,在排氣口、機身加裝消聲隔音設備,一般選取阻性或者阻抗復合型的消聲器,可在機組上加裝隔聲罩,隔聲罩進(出)風口裝備消聲設備,防止噪聲外逸[4]。
2.2 煤礦運營期的噪聲防治
運營期的噪聲主要來源于生產設備、選煤廠、采煤機、風井、運輸車輛以及附帶的鐵路運輸干線等。生產設備選取裝配質量好、加工精度高、低噪聲的設備或者帶有降噪措施的設備作為首選,從根本上減輕噪聲對于外界環境的影響。選煤廠噪聲相對比較大,有數據顯示,選取了40個選煤廠作為樣本進行調查,從調查結果來看,選煤廠運行的各種設備的平
均噪聲已達到90dB(A)以上[5]。其中振動篩、跳汰機、溜槽等強噪設備低中頻噪聲成分突出,這些設備主要通過摩擦、相互碰撞、震動等產生噪聲,因此上對于這些強噪設備要選取低噪設備,采取消聲措施,定期進行檢修,給齒輪、傳送帶等定期涂抹機油進行處理。同樣采煤機也必須選取低噪聲設備,對于產噪高的開采工藝,運輸過程繁雜的工序予以簡化,采取防振措施降噪措施,從而達到生產要求。風井口的噪聲主要為空氣動力型噪聲,同時附帶有機械和電機噪聲。首先在風井口采用輕型鋼結構,其次懸掛片式消聲器以超細玻璃絲棉為吸聲載體來達到吸聲降噪的目的[6]。同樣在運營期,運輸車輛或者附帶的鐵路運輸干線要避免在夜晚進行運輸,鐵路運輸干線要符合環評中提出的要求,同時在運行時要可能的最大限度控制噪聲的產生,減小對周邊居民區的負面影響。煤礦要出臺相應的管理措施,嚴格煤炭出入準則,堅決按標準和要求運營生產,以保證礦區噪聲污染降到最低。
3 結論
在煤礦的開采過程中會產生各類的環境問題,聲環境問題只是其一。煤礦環境保護工作的開展,首先要在意識上加強對煤礦環境保護的認識,在了解和掌握到其危害的同時,提高環境保護的意識。人是社會行為主導的主體,感性思維推動理性思維,理性思維指導行為過程。因此,應該加大普及環境保護知識以及其重要性的力度,進一步提高大家的環境保護意識。另外,對礦區聲環境問題的研究仍將繼續進行,希望能夠更好的做好其防治工作。
[參考文獻]
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[2] 孫海,劉寧.煤礦環境污染問題研究[J] .礦產保護與利用,2000,2:10-13.
[3] 張培元,蔣德林,程水英等.陜西正通煤業有限責任公司高家堡礦井及選煤廠建設工程(5.0Mt/a)環境影響報告書[M],2011,6:92-93,108-114.