矿山粉尘及其防治技术 -江阴市大桥环保除尘设备有限公司

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              总经理：史加林
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如何从专业的眼光认识高温除尘布袋行业的发展和市场的转变，如何用科学的方法对企业的各个层面进行有效的管理，将成为企业未来生存和发展的首要问题。2001年除尘布袋几家骨干企业出产、销售形势都比较好，有数家企业年总产值迈过了亿元大关，达到历史上最好水平。出口国外，甚至出口到发达国家的产品也有较大的增长。在总量控制粉尘、烟尘排放的形势下，除尘布袋将成为公道和最佳的选择。而现在，我国的滤料品种增多，质量进步，缝袋技术也有很大进步，滤袋寿命进步到2年以上，甚至更长时间，知足了用户的要求。因此，袋式除尘器今后十年将会迅猛发展。
　　我国的滤料、滤袋和袋式除尘器技术是同步发展的，目前已能出产化纤机织布、摘要待装船输出的煤炭在港口煤场堆积如山，冬天随风扬尘造成环境污染，夏天高温会自燃。本文完成了秦皇岛港口煤炭作业洒水除尘工程中PLC控制系统的理论研究、方案设计及工程实现，着重介绍了对洒水喷枪、变频器和喷枪启动顺序的控制。
　　关键词自动控制；集散控制；PLC；
　　0 引言
　　秦皇岛港是我国最大的煤炭水运输出港，但堆积在港口煤堆场上的煤炭随风扬尘造成了环境污染。一般的治理方法是采用高压喷枪定时对煤堆进行洒水，既可防止煤尘的飞扬又可在夏季时降低煤堆中间的温度防止煤炭自燃。秦皇岛港在冬季往往风力较大容易扬尘，因此需要对洒水系统的设备和控日前，国家发改委与环保部联合颁布了《当前国家鼓励发展的环保产业设备（产品）目录（2010年版）》，目录中大气控制设备袋式除尘器明显多于电除尘器，其中还涉及到电袋复合除尘器。中投顾问环保行业研究员侯宇轩指出，受政策影响，除尘设备业将面临一场技术改革。
　　侯宇轩指出，长期以来，电除尘器与袋式除尘器不相上下，销量各有千秋。近年来，随着钢铁价格的上涨，电除尘器的成本增加，销量有所下降。而袋式除尘器却一路看涨，即使在金融危机的大环境下，出口也突破2亿美元，发展明显强于电除尘器。就两种设备参数特性考虑，都有各自的优缺点，如果能有技术上的借鉴或是改造将会对除尘设备业产生用水捕捉总浮干空产生的矿尘，目旧多采用喷雾捕捉浮尘，俗称洒水喷枪，主要包括采细机械的内、外洒水喷枪和井巷定点喷雾降尘。
　　
　　洒水喷枪洒水降尘是用水湿润沉价千煤堆、岩堆、巷道周壁、支架等处的矿尘。当矿尘被水湿润后，尘粒间会互扣附肴凝集成较火的预脸.同时，因矿尘涅润后附扑性助强了，能钻结在巷道周臂;.支架煤岩表而上，这样在煤岩装运等生产过程中或有高速风流时，矿尘能不拈飞起.喷雾(或称洒水)除尘是通过射雾射雾器(或称洒水射雾器)来实现的。水通过喷解射雾器时，由于受旋称、冲击或压力材换娜作用，喷射于空气中而形成为称肚水拉。这种贯肤水位 (ONG>喷淋方式有很多种：循环喷淋、同时喷淋、定时喷淋、点动喷淋及现场手动喷淋。
　　循环喷淋是指各洒水喷枪按照设定程序定时自动依次工作一段时间，时间可调。
　　同时喷淋是指所有洒水喷枪同时工作，可使整个煤(料)场同时被水覆盖，这种控制方式对水泵的扬程和水的流量要求很高，同时根据实际情况此种方式实用性不大。
　　定时喷淋是一种自动工作方式，主要是指按照程序预先设定的时间自动启动和停止洒水喷枪的工作。
　　点动喷淋是一种手动启停洒水喷枪工作的方式，为一种常用的工作方式，根据现场情况随意启停洒水喷枪工作。适合于大多数场合使用，同时也是比较经济和有效的工作方式。

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矿山粉尘及其防治技术

矿山粉尘是矿井在建设和生产过程中所产生的各种岩矿微粒的总称。矿山生产的主要环节如采矿、掘进、运输、提升的几乎所有作业工序都不同程度地产生粉尘。采掘机械化和开采强度、采矿方法、作业地点的通风状况、地质构造及煤层赋存条件都是影响粉尘产生的因素。
　　(一)矿山粉尘的性质及危害
　　1．粉尘的概念
　　(1)全尘。全尘是指用一般敞口采样器采集到一定时间内悬浮在空气中的全部固体微粒。
　　(2)呼吸性粉尘。呼吸性粉尘是指能被吸入人体肺部并滞留于肺泡区的浮游粉尘。空气动力直径小于7.07 m的极细微粉尘，是引起尘肺病的主要粉尘。
　　(3)浮尘和落尘，悬浮于空气的粉尘称浮尘，沉积在巷道顶、帮、底板和物体上的粉尘称为落尘。
　　2．粉尘性质
　　(1)粉尘中游离二氧化硅的含量。粉尘中游离二氧化硅的含量是危害人体的决定因素，含量越高，危害越大。游离二氧化硅是引起矽肺病的主要因素。
　　(2)粉尘的粒度。粉尘粒度是指粉尘颗粒大小的尺度。一般来说，尘粒越小，对人的危害越大。
　　(3)粉尘的分散度。粉尘的分散度是指粉尘整体组成中各种粒级的尘粒所占的百分比。粉尘组成中，小于5 m的尘粒所占的百分数越大，对人的危害越大。
　　(4)粉尘的浓度。粉尘的浓度是指单位体积空气中所含浮尘的数量。粉尘浓度越高，对人体危害越大。
　　(5)粉尘的吸附性。粉尘的吸附能力与粉尘颗粒的表面积有密切关系，分散度越大，表面积也越大，其吸附能力也增强。主要指标有吸湿性、吸毒性。
　　(6)粉尘的荷电性。粉尘粒子可以带有电荷，其来源是煤岩在粉碎中因摩擦而带电，或与空气中的离子碰撞而带电，尘粒的电荷量取决于尘粒的大小并与温湿度有关，温度升高时荷电量增多，湿度增高时荷电量降低。
　　(7)煤尘的燃烧和爆炸性。煤尘在空气中达到一定的浓度时，在外界明火的引燃下能发生燃烧和爆炸。
　　3．尘的危害性
　　矿尘的危害性主要表现在以下4个方面：
　　(1)污染工作场所，危害人体健康，引起职业病；
　　(2)某些矿尘(如煤尘、硫化尘)在一定条件下可以爆炸；
　　(3)加速机械磨损，缩短精密仪器使用寿命；
　　(4)降低工作场所能见度，增加工伤事故的发生。
　　(二)矿山粉尘防治技术
　　矿山防尘技术包括风、水、密、净和护等5个方面，并以风、水为主。风就是通风除尘；水是指湿式作业；密是指密闭抽尘；净是净化风流；护是采取个体防护措施。下面分别叙述矿山生产过程中的主要防尘技术。
　　2.掘进工作面防尘
　　(1)炮掘工作面防尘。风动凿岩机或电煤钻打眼是炮掘工作面持续时间长，产尘量高的工序。一般干打眼工序的产尘量占炮掘工作面总产尘量的80％～90％，湿式打眼时占40％～60％。所以，打眼防尘是炮掘工作面防尘的重点。
　　①打眼防尘。打眼防尘的主要技术有湿式凿岩、干式凿岩捕尘等。
　　风钻湿式凿岩：这是国内外岩巷掘进行之有效的基本防尘方法。
　　干式凿岩捕尘：在无法实施湿式作凿岩时，如岩石遇水会膨胀，岩石裂隙发育，实施湿式作业其防尘效果差等情况下，可用于式孔口捕尘器等干式孔口除尘技术。
　　煤电钻湿式打眼：在煤巷、半煤巷炮掘中，采用煤电钻湿式打眼能获得良好的降尘效果，降尘率可达75％～90％。
　　②放炮防尘。放炮是炮掘工作面产尘最大的工序，采取的防尘措施主要有以下几种：
　　水炮泥：这是降低放炮时产尘量最有效的措施。
　　放炮喷雾：这是简单有效的降尘措施，在放炮时进行喷雾可以降低粉尘浓度和炮烟。
　　(2)机掘工作面通风除尘。掘进工作面虽然采取了相应的防尘措施，但一些细微的粉尘仍然是悬浮于空气中，尤其是掘进机械化程度的不断提高，产尘强度剧增，机掘工作面的产尘强度就大大高于炮掘工作面，用一般的防尘措施难于控制粉尘，因此国内外研究了通风除尘技术，以便有效控制高浓度尘源。
　　①通风除尘系统。合理的通风除尘系统是控制工作面悬浮粉尘运动和扩散的必要条件、主要有三种通风系统在国内外使用：长压短抽通风除尘系统、长抽通风除尘系统和长抽短压通风除尘系统。
　　②通风除尘设备。主要设备有湿式除尘风机、湿式除尘器、袋式除尘器以及配套的抽出式伸缩风筒、附壁风筒等。
　　③通风工艺的要求。压、抽风筒口相互位置的关系：压抽风量的匹配；局部通风机安装位置；抽出式局部通风机与除尘局部通风机的串联要求。
　　(3)锚喷支护防尘。锚喷支护技术发展很快，它也是煤矿的主要产尘源之一。锚喷支护的粉尘主要来自打锚杆眼、混合料转运、拌料和上料、喷射混凝土以及喷射机自身等生产工序和设备。
　　针对这些产尘源，锚喷文护主要采取配制潮料向喷射机上料、双水环加水、加接异径葫芦管、低压近喷、水幕净化和通风除尘等。
　　3．运输、转载防尘
　　(1)机械控制自动喷雾降尘装置。该类装置的特点是结构简单、容易制造，使用和维护方便而且降尘效果较好。
　　(2)电器控制自动喷雾降尘装置。该装置适用于煤矿转载运输系统中不同的尘源，它是靠电器控制实现自动喷雾，有光控、声控、触控、磁控等多种形式。
　　4．综合防尘措施
　　综合防尘措施包括湿式钻眼、冲刷井壁巷帮、使用水炮泥、放炮喷雾、装岩(煤)洒水和净化风流等措施。

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