段著君（內(nèi)蒙古煤炭科學(xué)研究院有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010）

環(huán)境保護(hù)措施在煤礦設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

段著君
（內(nèi)蒙古煤炭科學(xué)研究院有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010）

摘 要：煤礦設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合環(huán)保新技術(shù)，彰顯環(huán)保新理念，應(yīng)從主要污染源礦井出發(fā)，綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)兩方面設(shè)計(jì)改善，控制井下粉塵和井上噪音污染，打造綠色產(chǎn)業(yè)區(qū)。

關(guān)鍵詞：煤礦設(shè)計(jì)；減塵；減噪；環(huán)境保護(hù)

一、設(shè)計(jì)原因

（1）近年來(lái)，我國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，環(huán)境污染日益嚴(yán)重，加之國(guó)家在政策上不斷提高環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，在煤礦產(chǎn)業(yè)里，環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)早已作為礦場(chǎng)能否運(yùn)營(yíng)的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，煤礦環(huán)境保護(hù)迫在眉睫。

（2）建設(shè)環(huán)保型產(chǎn)業(yè)有利于提升煤礦產(chǎn)業(yè)的社會(huì)形象，社會(huì)形象是一個(gè)產(chǎn)業(yè)走向現(xiàn)代化的重要先決條件，與社會(huì)保持良好發(fā)展關(guān)系是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的前提。

（3）在煤礦設(shè)計(jì)中井內(nèi)井外要處處體現(xiàn)環(huán)保意識(shí)，生產(chǎn)環(huán)節(jié)符合相應(yīng)的環(huán)保規(guī)章制度，是完成我國(guó)保護(hù)環(huán)境這一基本國(guó)策的首要任務(wù)。

二、設(shè)計(jì)方法

1 減塵

1.1 井內(nèi)減塵

（1）開(kāi)采工作減塵處理。前期開(kāi)采過(guò)程粉塵污染大量集中在挖掘、爆破較多的開(kāi)山環(huán)節(jié)，且粉塵分布廣，分布量大。開(kāi)采時(shí)運(yùn)用濕法挖掘鑿取、沖水吸取爆破塵埃、多點(diǎn)灑水吸塵等技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)改善，配合定向通風(fēng)，以防止粉塵擴(kuò)散，提高除塵效果。（2）運(yùn)輸過(guò)程中減塵處理。運(yùn)輸過(guò)程的粉塵主要集中在裝卸階段，煤礦矸石轉(zhuǎn)載處，翻籠裝置的接收處采用噴霧降塵技術(shù)，煤倉(cāng)通過(guò)澆水控制粉塵擴(kuò)散，在易卷起大量粉塵的主要通風(fēng)口設(shè)置水幕，從而有效減少粉塵外擴(kuò)。（3）再采過(guò)程減塵處理。再次采煤時(shí)因地面有大量粉塵，極易擴(kuò)散到空氣中。結(jié)合開(kāi)采過(guò)程與運(yùn)輸過(guò)程的相關(guān)技術(shù)，通過(guò)水的吸塵性，在煤礦充分濕潤(rùn)后進(jìn)行爆破處理，在采煤機(jī)、刮板運(yùn)送機(jī)等易產(chǎn)生粉塵的機(jī)械設(shè)備周圍安裝噴霧吸塵裝置，進(jìn)而有效控制再采過(guò)程的產(chǎn)塵量。

1.2 井外減塵

（1）煤炭?jī)?chǔ)存系統(tǒng)減塵處理。防止煤炭與空氣大量接觸是儲(chǔ)存系統(tǒng)減塵的核心。優(yōu)先考慮環(huán)境保護(hù)，嚴(yán)格控制露天儲(chǔ)煤場(chǎng)的數(shù)量，將主井開(kāi)采出來(lái)的煤在與外界斷接觸的車間中運(yùn)送到儲(chǔ)煤倉(cāng)，副井的次品煤與矸石實(shí)行一體多倉(cāng)，在同一個(gè)體系中統(tǒng)一調(diào)度，保證井到倉(cāng)庫(kù)的過(guò)程完全封閉，以此減少產(chǎn)塵量。（2）矸石處理環(huán)保設(shè)計(jì)。矸石在封閉過(guò)程中收集后用于回填土地，并建設(shè)林場(chǎng)加固土壤，部分煤場(chǎng)將矸石重填回采煤后形成的地下空井中，形成了矸石不與空氣接觸的環(huán)保生產(chǎn)，消除了矸石方面的環(huán)境污染。（3）煙氣治理。煤場(chǎng)工時(shí)日常生活產(chǎn)生的煙氣污染也需要進(jìn)行設(shè)計(jì)改善，通過(guò)改變食宿，供暖所需能源燃料的類型，由清潔無(wú)污染的燃?xì)馓鎿Q污染較大的燃煤，引用先進(jìn)水膜除塵技術(shù)控制煙氣排放口的煙氣粉塵量，循環(huán)利用熱氣供暖可使這一環(huán)節(jié)的煙氣排放除塵率達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)水平以上。

2 降噪

2.1 機(jī)械設(shè)備改良。機(jī)械設(shè)備運(yùn)作時(shí)自身與外部的器件之間的摩擦碰撞是煤礦場(chǎng)產(chǎn)生噪音污染的主要原因，機(jī)械設(shè)備的改良是環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)對(duì)象，因此要將噪音大小作為設(shè)備選取的標(biāo)準(zhǔn)之一，并通過(guò)在設(shè)備的移動(dòng)過(guò)程中減少與軌道的摩擦，如在主副井口出選用直流拖動(dòng)方式來(lái)減少絞車運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)出的噪音，改用鏈傳動(dòng)井口翻車機(jī)，運(yùn)用流體沒(méi)有固定體積的特點(diǎn)采用液動(dòng)力系統(tǒng)減少設(shè)備間的撞擊噪音，風(fēng)口處安裝消音器等方式都能有效控制噪音。

2.2 設(shè)備材料更新。機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生聲音，而設(shè)備的振動(dòng)一方面和使用過(guò)程有關(guān)，一方面和自身的材料有關(guān)，因此，使用新型高分子減振材料也是環(huán)境保護(hù)措施的重要手段之一。從調(diào)查結(jié)果看來(lái)，場(chǎng)內(nèi)生產(chǎn)時(shí)大量環(huán)節(jié)存在礦體在交換時(shí)與載體的碰撞，將載體面更新為減振材料后能有效將噪音減少至正常范圍，并且相對(duì)于傳統(tǒng)工藝能加快碰撞后各部件的正常運(yùn)作。

2.3 機(jī)械布置設(shè)計(jì)。部分噪音比較大的設(shè)備，即使改革工藝材料后仍有較大噪音，只有從傳播途徑下手，放置在適當(dāng)?shù)奈恢?，才能將噪音的傳播減少到極致。

（1）內(nèi)井機(jī)械布置：以扇風(fēng)機(jī)為例，整個(gè)設(shè)備分為風(fēng)道口與機(jī)房?jī)蓚€(gè)部分，將風(fēng)道口作為除塵過(guò)程中的定向風(fēng)源，并將機(jī)房安裝在地下，在其機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生噪音較大的部分四周安裝消音板，并修建噪音擴(kuò)散塔，重重消音的設(shè)計(jì)，成功使得機(jī)房1m處的噪音分貝降低到合理范圍之內(nèi)。這種靈活的布局方式既節(jié)省了建設(shè)投入成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，又保證了噪音無(wú)法傳播到外部。（2）外井機(jī)械布置：副井倉(cāng)庫(kù)口大型機(jī)械流動(dòng)最為頻繁，多為將矸石與次品煤進(jìn)行輸送。吸取副井封閉式的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)，將各運(yùn)輸器械設(shè)備放置在封閉環(huán)境里是控制外井噪音的核心思想。在出口運(yùn)輸處，通過(guò)設(shè)計(jì)環(huán)形的傳動(dòng)運(yùn)輸路線，在一定的空間里保證了物料流動(dòng)有序不堆積，相比于以往機(jī)械操作者在副井倉(cāng)出口處排隊(duì)等候所需要的人力資源，在設(shè)計(jì)改良后，僅需3人就能承擔(dān)出口運(yùn)送的全部任務(wù)。改良后的噪音來(lái)源也縮小在傳動(dòng)線的接收處，與此同時(shí)采用新型環(huán)保的矸石翻車機(jī)，并在接收碰撞處配合使用減振材料，同時(shí)整個(gè)流水線都處于封閉的帶隔音裝置的建筑中，既有效減小并控制噪音，又節(jié)省了人力物力，極大提高了空間利用率，經(jīng)濟(jì)效應(yīng)凸顯。

3 綜合治理

開(kāi)采后使用的廢水和開(kāi)采過(guò)程中礦床里的井下水若不進(jìn)行妥當(dāng)處理也將會(huì)是一項(xiàng)污染源，對(duì)水進(jìn)行合格處理后，再次運(yùn)用到除塵過(guò)程中，水中過(guò)濾后的固體顆粒整合后用于建筑修建，保證場(chǎng)內(nèi)一定范圍內(nèi)無(wú)大型公共場(chǎng)所，周圍建立林區(qū)治理空氣環(huán)境，和社會(huì)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，共同建設(shè)相應(yīng)的行政聯(lián)體建筑，采礦后的地下空間可用于修建地下停車場(chǎng)，有效利用土地資源，提高城市綠化率。

4 培養(yǎng)環(huán)保意識(shí)

定期把環(huán)保的相關(guān)知識(shí)、法規(guī)在煤礦場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行宣傳教育，提高每一位工作人員的環(huán)保意識(shí)，對(duì)于煤礦設(shè)計(jì)人員，還應(yīng)組織其定期與同行進(jìn)行交流學(xué)習(xí)，參觀訪問(wèn)優(yōu)秀的綠色化煤礦場(chǎng)，學(xué)習(xí)先進(jìn)環(huán)保技術(shù)，并對(duì)場(chǎng)內(nèi)已有的生產(chǎn)模式進(jìn)行分析改進(jìn)。設(shè)計(jì)人員還應(yīng)在新的設(shè)計(jì)項(xiàng)目里從整體到細(xì)節(jié)都以環(huán)境保護(hù)為核心，重點(diǎn)控制噪音、粉塵污染，堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出一條可持續(xù)發(fā)展道路的生產(chǎn)模式。

三、設(shè)計(jì)效果

在一些經(jīng)過(guò)環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)后的煤礦場(chǎng)中進(jìn)行調(diào)查后，發(fā)現(xiàn)其生產(chǎn)效益沒(méi)有減少，投入成本相比于設(shè)計(jì)改良前反而更低，污染的有效改善使得礦場(chǎng)與其附近的工農(nóng)關(guān)系也更加和諧穩(wěn)定，社會(huì)形象得到提升。場(chǎng)內(nèi)工作人員的生活質(zhì)量明顯提高，整個(gè)場(chǎng)區(qū)效益在設(shè)計(jì)后也有明顯的提升。當(dāng)今煤礦場(chǎng)區(qū)著實(shí)應(yīng)當(dāng)將建設(shè)礦井發(fā)展經(jīng)濟(jì)與保護(hù)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展兩手緊抓。

參考文獻(xiàn)

[1]葉東興.環(huán)境保護(hù)措施在煤礦設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].山東煤炭科技，2008（03）.

[2]田鳳云.煤礦環(huán)境保護(hù)篇編制過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題[J].露天采礦技術(shù)，2011（04）.

中圖分類號(hào)：X701

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A