选煤厂粉尘防控措施对作业环境安全影响探究
赵涛
国能准能集团有效责任公司010300
摘要:本文针对选煤厂作业环境中粉尘污染问题展开探究,通过分析选煤工艺各环节粉尘产生机理,系统梳理粉尘对作业环境安全造成危害,深入探究当前粉尘控制面临挑战。文章详细探讨源头控制、过程管理与末端治理等防控技术措施,评估这些措施实施前后作业环境改善状况、对员工职业健康影响以及经济环境效益。探究表明,科学合理实施粉尘防控措施能显著改善选煤厂作业环境安全水平提升员工职业健康保障,促进企业安全生产与可持续发展为行业粉尘防控提供参考依据。
关键词:选煤厂;粉尘防控;作业环境;安全影响
引言:选煤厂作为煤炭资源精深加工重要场所,生产过程中不可避免产生大量粉尘,这些粉尘不仅污染作业环境,更对工作人员健康构成严重威胁。随着国家对环境保护与职业健康要求日益提高,选煤厂粉尘防控问题引起广泛关注。本文通过系统分析选煤厂粉尘污染现状,深入研究各种防控技术措施,全面评估防控措施对作业环境安全影响旨在为选煤企业提供科学合理防控策略,促进行业健康可持续发展。
一、选煤厂粉尘污染现状分析
(一)选煤工艺过程中的主要粉尘产生环节
选煤工艺流程中粉尘产生主要集中于原煤破碎、筛分、输送及储存等环节。原煤破碎阶段,煤炭经过锤式破碎机或辊式破碎机处理过程中,机械作用力将煤块击碎成小颗粒同时伴随大量粉尘飞扬;而筛分工序中振动筛上煤炭物料受到强烈震动,细小煤粒与空气充分接触,致使粉尘浓度急剧升高。输送系统运行时,各转接点处物料下落冲击产生大量粉尘,皮带运行摩擦亦会使附着煤粉重新扬起。此外,装卸车作业与原煤储存场所,因物料堆放、翻动与自然风力作用形成较广范围粉尘污染区域。
工艺设备运行维护过程中部分设备密封性能不佳或出现老化情况,往往成为粉尘泄漏重要来源。精煤干燥环节热风携带大量煤粉进入大气;煤泥处理过程,虽然含水率较高,但操作不当同样引发粉尘污染。浮选车间因化学药剂使用过程中产生某些特殊粉尘,虽总量不大但危害性较强。综合分析表明选煤厂粉尘污染呈现多点分布、连续产生特征,各环节相互叠加,形成复杂粉尘污染状况,给防控工作带来极大挑战。
(二)粉尘污染对作业环境的危害表现
选煤厂粉尘污染对作业环境危害主要表现为安全风险增加与职业健康威胁两大方面。从安全角度看高浓度煤尘悬浮于空气中不仅降低能见度,影响工作人员正常操作判断,增加设备误操作概率还会附着于各类电气设备表面,导致绝缘性能下降,引发短路、火花等电气事故隐患。尤为严重情况下,当粉尘浓度达到爆炸极限,遇明火或高温环境极易发生粉尘爆炸,造成重大人员伤亡与财产损失。
职业健康方面,长期暴露于煤尘环境中工作人员,呼吸系统首当其冲受到损害,煤尘颗粒通过呼吸道进入肺部,沉积于肺泡组织,逐渐形成尘肺病,这种不可逆转职业病严重缩短工人寿命。煤尘中包含多种有害物质如游离二氧化硅、重金属等,进一步加剧健康损害程度。此外,粉尘还会刺激眼睛、皮肤粘膜,引发各类炎症反应。长期工作于高粉尘环境下,工人心理负担加重,工作效率显著下降。环境安全与健康风险双重威胁,最终导致企业面临高额医疗赔偿、人才流失与社会形象受损等连锁反应。
(三)当前选煤厂粉尘污染控制困难与挑战
选煤工艺流程复杂多变各环节间相互关联,单点治理效果往往难以维持,全流程系统性防控技术尚不成熟。许多选煤厂生产设备老旧,粉尘控制设施配套不完善,防尘设计理念滞后改造成本高昂投入产出比不明显,导致企业推进防尘改造积极性不高。防尘技术适用性问题同样突出,国内外先进防尘技术引进后,因煤质特性、生产规模、气候条件差异实际应用效果往往大打折扣。
部分企业安全环保意识淡薄对粉尘危害认识不足,防控投入不到位,监管机制不健全,考核标准执行不严格,监测手段落后难以形成有效约束。员工防尘意识薄弱,操作不规范现象普遍,个人防护装备使用率低。季节性因素也为粉尘控制带来挑战,冬季气温低时湿式抑尘效果显著降低而夏季高温环境下湿式抑尘又面临蒸发快、补水频繁问题。这些困难与挑战交织在一起,构成选煤厂粉尘污染治理路径上亟待突破障碍,迫切需要多方协同创新解决方案。
二、选煤厂粉尘防控技术措施研究
(一)源头控制技术在选煤厂的应用与效果
源头控制技术作为解决选煤厂粉尘问题根本路径,已在多家企业取得显著成效。封闭式厂房设计理念全面应用,将原煤储存、破碎筛分等高粉尘产生环节完全置于密闭空间内,有效阻断粉尘向外扩散途径。设备层面推广应用低冲击、低振动破碎筛分设备,从机理上减少粉尘产生量。对原有设备进行全方位密封改造,增加软连接、密封圈等部件,显著降低工艺过程中粉尘泄漏风险。原煤预处理环节引入喷雾抑尘装置,在原煤进入生产线前提前增加水分,抑制后续加工过程中粉尘释放。
物料转运系统采用管状皮带机替代传统敞开式皮带输送机,彻底解决输送过程中粉尘飞扬问题;各转接点处安装导料槽、挡尘帘与喷雾装置三位一体防尘系统,物料下落过程中粉尘控制效率得到了提高。通过源头控制技术综合应用,选煤厂主要粉尘产生点粉尘浓度有所下降,部分厂区环境粉尘监测值已接近或达到国家标准要求。
(二)过程控制技术在选煤厂的实施与评估
过程控制技术针对选煤厂生产运行全流程实施精细化管理形成多层次防尘体系,主要通过作业方式改进与工艺流程优化双管齐下。湿式作业法广泛应用于各工艺环节,通过在产尘点安装高效喷雾系统,使水雾颗粒与粉尘充分接触结合,增加粉尘重量使其自然沉降;同时采用水幕隔离技术,在高浓度粉尘区域与作业人员之间形成保护屏障,有效减少工人粉尘暴露风险。新型雾化喷嘴技术应用使微米级水雾颗粒与粉尘结合效率显著提升,同时解决了传统喷雾易造成物料过湿问题。工艺流程中采用气水联合抑尘系统,通过气流引导与水雾捕捉相结合方式,解决了高处粉尘控制难题;负压收尘系统在破碎筛分车间全面推广,通过局部通风设施形成负压区域,将粉尘控制在特定空间内防止外溢扩散,粉尘抑制剂应用实现长效抑尘特别适用于原煤堆场等开放空间,一次喷洒可持续抑尘效果长达数周。
工艺优化与管理措施方面选煤厂通过流程再造减少物料不必要中转环节,降低粉尘产生机会;合理调整设备运行参数如皮带速度、破碎机转速等,在满足生产需求前提下尽量减少机械冲击强度,改进落料缓冲装置,使煤炭物料平稳转移,减少冲击扬尘。配套实施自动化控制系统改造,实现粉尘监测联动管理,根据实时环境参数自动调整抑尘设施运行状态,确保防尘效果最优。建立粉尘控制专项检查制度,定期评估设备密封性能与防尘设施运行状态,发现问题及时处理,防止粉尘污染反弹。过程控制技术实施后通过跟踪评估发现,标准化操作流程有效规范员工行为使工作环境持续改善。粉尘浓度波动幅度显著降低,作业环境稳定性提高;措施实施前后员工接触粉尘时间明显缩短,职业病风险大幅降低。
(三)末端治理技术在选煤厂的应用与优化
袋式除尘器凭借卓越过滤性能,在选煤厂干燥筛分车间得到广泛应用,新型复合滤料材质大幅提升除尘效率与耐磨性能,使用寿命显著延长,脉冲反吹技术经过优化设计以更低压力实现滤袋清灰,系统阻力显著降低,运行能耗减少。自动清灰频率智能调节功能解决了传统定时清灰造成滤袋过早损坏或清灰不及时问题。湿式除尘器通过水膜捕捉粉尘原理,成功解决了含水煤泥处理环节特殊粉尘问题,改进型文丘里除尘器采用双螺旋设计,气液充分接触效率提升。水膜除尘系统配套封闭循环水处理装置,实现废水零排放目标。静电除尘技术在精煤干燥环节应用效果显著,特别适合处理高温烟气中超细粉尘,厂区通风系统整体优化设计,通过计算流体动力学模拟确定最佳送排风布局,创造良好气流组织,消除粉尘滞留死角,提高整体换气效率。
个人防护与环境管理层面选煤厂推广应用新型正压送风式防尘面具,较传统防尘口罩防护效果显著提升,轻量化设计大幅改善舒适度,员工佩戴依从性明显提高。配套开展呼吸防护装备正确使用培训,确保防护效果最大化,改进工作服设计,采用防尘织物材质减少粉尘附着。建立工作场所严格分区管理制度,高、中、低粉尘区域明确划分,人员进出各区域严格执行洗消程序,防止粉尘交叉污染;控制室等人员长期工作场所安装正压送风系统,创造超净环境。生产现场设置临时清洁区与隔离措施,减少非必要人员暴露于高粉尘环境中时间,科学制定员工轮岗制度合理安排工作时间,降低高危岗位员工累积粉尘接触量。环境监测系统升级改造,实现粉尘浓度实时监测与分析,监测数据直接关联除尘系统运行参数形成闭环控制。
三、粉尘防控措施对选煤厂作业环境安全的影响评价
(一)粉尘防控措施实施前后作业环境对比分析
在空间分布上防控前粉尘污染呈现明显梯度差异与局部高浓度特点,防控后厂区各区域粉尘浓度趋于平稳,高污染区域基本消除。时间分布方面防控前生产高峰期粉尘浓度波动剧烈,防控后波动幅度大幅降低,环境稳定性显著提升。
作业环境可视度明显改善,厂房内能见度从原来十几米提升至数十米,工人操作视野开阔,设备状态监视更加清晰,极大降低了误操作风险。厂区环境卫生状况全面提升,设备表面、地面积尘现象大幅减少减轻了清扫维护工作量。噪声水平亦有所下降,这主要得益于设备密封改造间接减弱了机械噪声传播。温湿度环境改善明显,通风系统优化使厂房内空气流通顺畅,夏季工作环境闷热问题得到缓解。
(二)防控措施对员工职业健康的改善效果
粉尘防控措施实施对员工职业健康产生多方面积极影响,职业病监测数据显示,综合防控措施实施三年以上企业,新增尘肺病例数量显著减少,呼吸系统疾病发病率下降趋势明显。员工肺功能异常检出率逐年降低,特别是高风险岗位工人健康状况改善更为显著。通过长期跟踪调查发现,粉尘防控措施落实到位企业,员工因呼吸系统疾病请假天数有所减少,医疗费用支出相应下降,间接提高了企业劳动生产率与经济效益。
心理健康方面作业环境改善使员工工作满意度明显提升,职业自豪感增强,离职率降低。问卷调查结果表明,员工对企业安全管理评价显著提高,安全感与归属感增强,工作积极性提升。安全意识与自我防护能力全面加强,主动佩戴防护装备习惯基本形成,安全操作规程遵守率大幅提高。员工健康改善带动家庭生活质量提升,社会关系更加和谐。职业健康改善效果不仅体现在当前指标上,更重要表现为长期健康风险降低,这对延长职业寿命、提高生活质量具有深远意义,充分证明了粉尘防控措施社会价值与人文关怀。
(三)防控技术经济效益与环境安全协同发展探讨
经济效益主要体现在直接与间接两方面:直接效益包括设备运行寿命延长,因粉尘侵蚀导致设备故障率下降,维修费用显著减少。电气设备绝缘性能保持良好,能源消耗降低。产品质量提升,特别是精煤产品含尘率降低市场竞争力增强。间接效益更为可观,职业病赔偿费用大幅减少,员工流失率下降带来人力资源成本节约,安全事故减少避免了停产损失与罚款支出,企业社会形象提升带来无形资产增值。
环境安全协同效应突出表现为:粉尘减排直接改善周边环境空气质量,减轻社区居民健康风险。防控设施运行过程中产生废水经处理回用,实现水资源循环利用;部分收集粉尘经压球工艺回收再利用,变废为宝。深入探讨表明,选煤厂粉尘防控不应仅视为环保支出或安全投入而应纳入企业发展战略层面,作为提升核心竞争力重要途径。建立长效机制方面,政府引导、企业主体、员工参与多方协同模式初见成效,政策激励与市场机制相结合,促进先进防控技术持续创新与推广应用,推动煤炭洗选行业向绿色化、智能化、高效化方向转型升级,实现经济效益、社会效益与环境效益三重目标协同发展。
结论:选煤工艺各环节粉尘产生机理复杂多样,对作业环境安全与员工健康构成严重威胁,当前防控工作面临技术、管理、认知等多重挑战。源头控制、过程管理与末端治理三位一体防控体系建设取得显著成效,各类技术措施应用实践表明,系统性、全流程防控策略效果最为明显。防控措施实施后作业环境质量全面提升,员工职业健康状况显著改善,企业经济效益与环境安全实现协同发展。未来应加强防控技术创新,完善管理机制,深化全员参与意识促进选煤行业可持续发展为构建安全、健康、环保生产环境提供有力支撑。
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