煤礦環(huán)保設(shè)計(jì)技術(shù)的建構(gòu)

1、煤礦環(huán)保設(shè)計(jì)技術(shù)的建構(gòu)     煤炭的開發(fā)對(duì)礦山及其周圍環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響，噪聲、粉塵是礦區(qū)環(huán)境質(zhì)量變化的主要根源，降噪、防塵、綜合治理要以治本為主，應(yīng)先從設(shè)計(jì)入手。冀中能源金牛股份公司邢東礦井不但經(jīng)濟(jì)效益高，而且環(huán)保效果好，被建設(shè)單位榮為“高產(chǎn)高效、環(huán)保型”礦井。在該礦井的建設(shè)期間，設(shè)計(jì)采取的環(huán)保措施為礦井生產(chǎn)改善煤礦面貌創(chuàng)出了新的技術(shù)途徑和經(jīng)驗(yàn)。1 特殊的地理環(huán)境冀中能源金牛股份公司邢東礦井位于邢臺(tái)市東北郊 4 km 處，在京深高速公路的西側(cè)。井田地面平坦、土地肥沃、人口密集。礦井工業(yè)場(chǎng)地?fù)?jù)井下開拓布置要求選擇在先于村村莊西側(cè)，場(chǎng)區(qū)邊界距村莊民房僅

2、 4 m之隔。其中：該礦主、副井井口距村莊民房距離分別為 85 m 和 50 m；扇風(fēng)機(jī)和壓風(fēng)機(jī)距村莊民房距離分別為 100 m 和 105 m，主井生產(chǎn)系統(tǒng)距村莊民房 80 m，輔助生產(chǎn)系統(tǒng)距村莊民房 20 m。2 設(shè)計(jì)采取的環(huán)保措施由于邢東礦井所處環(huán)境位置特殊，市區(qū)規(guī)劃與工農(nóng)關(guān)系對(duì)礦井環(huán)境治理提出了更高的要求。為此，設(shè)計(jì)以治本為主，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，提高環(huán)保意識(shí)，將噪聲、粉塵等治理措施強(qiáng)化于各單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)之中。2.1 降噪措施煤礦生產(chǎn)過程中主要噪聲源的形成：（1） 機(jī)械設(shè)備自身運(yùn)轉(zhuǎn)和振動(dòng)。（2） 物體摩擦與碰撞。根據(jù)其實(shí)際情況應(yīng)抓其核心防治結(jié)合。設(shè)備選型時(shí)在技術(shù)先進(jìn)，運(yùn)行可靠的前提下優(yōu)先選用噪

3、聲低的設(shè)備，如壓風(fēng)機(jī)選用體積小、噪聲低的螺桿壓風(fēng)機(jī)；主、副井絞車選用運(yùn)行平穩(wěn)、啟動(dòng)容易、噪聲小的直流拖動(dòng)方式；井口操車設(shè)備選用撞擊力小的電液動(dòng)力系統(tǒng)。（1） 將扇風(fēng)機(jī)機(jī)械部分全布置在地表以下。礦井通風(fēng)方式為中央并列式，即副井進(jìn)風(fēng)，主井回風(fēng)，主扇風(fēng)機(jī)選用 2K58- NO24 型軸流式通風(fēng)機(jī)兩臺(tái)。主扇風(fēng)機(jī)不但是礦井的主要機(jī)電設(shè)備，同時(shí)也是礦井的主要噪聲污染源之一，其布置在主井井口附近不但位置選擇受到局限，而且降噪措施也是煤炭行業(yè)技術(shù)攻關(guān)的課題。為此，設(shè)計(jì)經(jīng)過多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，決定將扇風(fēng)機(jī)的風(fēng)道全布置在地下并與主井井口篩分破碎車間基礎(chǔ)聯(lián)合重疊布置，在進(jìn)行篩粉破碎車間基礎(chǔ)施工的同時(shí)，風(fēng)道也就隨之

4、完成，減少了土建工程的開挖和回填的工作量。將扇風(fēng)機(jī)房按半地下式兩層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，地下層布置扇風(fēng)機(jī)機(jī)械部分，有效的隔阻了機(jī)械噪聲和低頻震動(dòng)。地上層布置風(fēng)機(jī)的配電及控制部分，以利防潮和管理。在設(shè)備安裝孔處設(shè)有消音蓋板，在擴(kuò)散器出口安裝了片式消音板，并且在其出口設(shè)計(jì)了防雨罩，保護(hù)消音板不受雨淋。扇風(fēng)系統(tǒng)地面建構(gòu)筑物僅有 13.1 m×6.6 m的電器室和 3.2 m×11.5m 的擴(kuò)散塔，與傳統(tǒng)的布置方式相比不但布置靈活而且占地面積省，同時(shí)降噪效果顯著。目前運(yùn)行實(shí)測(cè)，在距風(fēng)機(jī)房 1 m處噪聲為 50 dB（A）以下，達(dá)到了預(yù)期目地，受到用戶好評(píng)。（2） 封閉式布置副井井口車場(chǎng)。副井井

5、筒擔(dān)負(fù)著礦井的全部輔助提升任務(wù)，按傳統(tǒng)的方式布置時(shí)，其井口車場(chǎng)龐大、材料車輛運(yùn)行頻繁、工作環(huán)境惡劣、機(jī)械碰撞噪聲源多而散。針對(duì)其功能和特點(diǎn)，設(shè)計(jì)將煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計(jì)研究院新開發(fā)的由矸石翻車機(jī)、電動(dòng)轉(zhuǎn)盤、長距離爬車機(jī)組成的副井口環(huán)形車場(chǎng)，壓縮布置在長78 m 寬 14 m 的井口房內(nèi)，不但占地省、自動(dòng)化程度高、工作環(huán)境好，而且把副井口及矸石系統(tǒng)的噪聲控制在建筑物內(nèi)。目前，副井井口房內(nèi)每班僅 3 人擔(dān)負(fù)著信號(hào)、把鉤、翻矸、操車、調(diào)度等上述全部任務(wù)，工作效率大幅提高。副井口的全部噪聲被井口房內(nèi)的吸音材料和井口房吸阻，實(shí)測(cè)井口房外 3 m處的噪聲為45 dB（A）。地面原煤生產(chǎn)系統(tǒng)為篩分、破碎、選矸、

6、煤流入倉汽車外運(yùn)。為減少煤流轉(zhuǎn)載過程中與機(jī)械的碰撞聲，設(shè)計(jì)在井口接受倉、篩下溜槽、皮帶機(jī)頭溜槽及手選取矸石溜槽處均鋪設(shè)高分子塑料板，即能防堵防砸又可降噪。2.2 除塵措施副井矸石系統(tǒng)為矸石翻車機(jī)振動(dòng)給料機(jī)轉(zhuǎn)矸皮帶矸石倉；主井手選矸石通過矸石轉(zhuǎn)載皮帶進(jìn)入矸石倉，兩個(gè)系統(tǒng)的矸石最終匯集一處。各系統(tǒng)的矸石流程均被走廊封閉，徹底消滅了矸石粉塵的擴(kuò)散與污染。矸石排棄不建山、不占地，由汽車外運(yùn)回填以前燒磚取土的坑洼廢田，然后覆土耕植，即節(jié)省占地又無揮發(fā)性污染，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。現(xiàn)又實(shí)施了采用井下矸石充填的措施，使矸石不升井，變廢為寶。邢東礦井不設(shè)露天儲(chǔ)煤場(chǎng)，主井原煤通過篩分破碎車間和皮帶走廊進(jìn)入 12000

7、 t 的原煤倉，整個(gè)煤炭流程全為封閉式，消滅了原煤系統(tǒng)的粉塵擴(kuò)散與污染。對(duì)副井提出的井底清理撒煤、井下處理不便的掘進(jìn)煤等臟雜煤，通過設(shè)計(jì)分析研究，決定將矸石倉設(shè)計(jì)成一體多倉的結(jié)構(gòu)型式，副井提出的臟雜煤與副井提出的矸石共用一個(gè)系統(tǒng)，通過調(diào)度臟雜煤與矸石分時(shí)集中處理，并各入其倉。這樣不但節(jié)約了投資，而且實(shí)現(xiàn)了封閉倉儲(chǔ)化，完全根冶了煤炭粉塵的污染。該礦食堂變?nèi)济簽槿細(xì)猓杼脸就?，均采用電汽鍋爐供熱，冬季采暖鍋爐運(yùn)行時(shí)，煙塵經(jīng)水磨除塵然后通過 45 m 高的煙囪排放擴(kuò)散。經(jīng)環(huán)保部門測(cè)試，煙塵出口濃度為 140 mg/ m3，林格曼黑度為 1 級(jí)，達(dá)到了國家煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)，除塵效率在85%以上。2.3 綜合治理措施礦井地面 35 / 6 kV 變電站布置在全室內(nèi)，設(shè)有諧波濾波補(bǔ)償站，不但省地、美觀，而且還消除了線路污染；井下水經(jīng)斜管沉淀池處理后供礦井生產(chǎn)及農(nóng)用，提高了礦井水的利用及排放標(biāo)準(zhǔn)；工業(yè)場(chǎng)地建構(gòu)筑物向空間和地下發(fā)展，提高井架高度將準(zhǔn)備車間與主井箕斗接收倉連體布置，取消 101 原煤皮帶減少占地；行政與生產(chǎn)辦公和燈房、浴池等實(shí)行聯(lián)體建筑，浴池電汽加熱爐布置及各種車輛存放均在地下室，最大限度地減少了建筑物的占地面積，增加了場(chǎng)地綠化范圍，場(chǎng)區(qū)綠化系數(shù) 0.42，實(shí)現(xiàn)了道路林蔭化，場(chǎng)區(qū)花圓化，三季見花，四季常青。3 效果邢東礦井年生產(chǎn)能力 1.2 Mt，通過設(shè)計(jì)優(yōu)化，工