安曉樂
摘 要:近年來隨著國家以及社會各界對環境與空氣質量的關注,政府在環保方面的監管力度也在不斷的增強,各個煤礦儲煤場產品煤露天存放所造成的環保問題日益加重,對此各煤礦企業需加快對環保各項工作的推進,露天煤場封閉的工作是各項環保工作的重中之重,刻不容緩。
關鍵詞:儲煤場;煤礦;方案比較
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.068
1 煤礦儲煤場儲煤的現狀
我國早期煤炭企業的礦井的儲煤形式多為露天儲煤,露天儲煤的一次性投資較小,但是煤炭暴露在空氣中,容易造成煤炭的的損失,且污染周圍的環境。另外,露天儲煤的機械化水平低,精確度差,很難適應現在日新月異的高速發展的工業科技。煤場封閉不僅提高了煤場運輸煤炭的技術與效率,還對周圍的環境起到了一定的保護,避免環境污染,節約煤場的用地,因此,近年來得到了廣泛的應用。
2 儲煤場封閉的三種形式工藝以及優缺點
就目前而言,煤場封閉主要有三種使用多且適用范圍廣的形式,這三種形式分別為混凝土筒倉儲煤形式、鋼網架煤棚形式、氣膜煤棚形式。
2.1 混凝土筒倉儲煤工藝以及優缺點
目前,混凝土筒倉(以下簡稱筒倉)已是當今煤炭儲存的基本且普遍的形式,大的筒倉直徑有22m~40m不等,儲量有1萬噸~4萬噸不等,甚至更大。筒倉儲煤方式,在裝煤時,根據現場情況及筒倉個數、布置方式,可采用直接入倉、卸料車(卸料器)入倉、配煤皮帶入倉等方式,不同入倉方式對筒倉的實際儲煤能力會有一定的影響,一般來說,入倉點多,倉容比例大;入倉點少,倉容比例小;卸煤時可通過倉下設置的給煤機,給至皮帶輸送機上拉出或在倉下設置地磅,直接裝車。
筒倉儲煤優點比較明顯:(1)占地面積相比較而言較小,自動化程度高、可實現無人值守,節約人員成本;(2)煤炭產品不落地,不會造成產品污染;(3)生產過程產生的煤塵不外溢,有利于環境保護;(4)筒倉使用壽命長,建成后維護費用低;(5)倉下給煤易控制,可以實現精確配煤裝車;(6)倉下皮帶機出煤可以接快速裝車站,實現快速裝車銷售。
筒倉缺點也比較明顯:(1)前期投資高;(2)施工工期長;(3)倉底出料口易發生棚拱、堵倉事故,不易處理;(4)筒倉建設對地基基礎要求比較嚴格,易受地質條件影響,基礎費用浮動較大。
2.2 鋼網架煤棚儲煤形式以及優缺點
目前在煤炭儲存方式中,鋼網架煤棚也是應用相當廣泛的一種形式。鋼網架煤棚跨度可達到130m,長度基本不受限,經濟跨度70-90m,單位價格與煤棚高度有關系。鋼網架棚堆煤方式可以采用棚頂棧橋落煤堆煤,裝載機裝車運輸或受煤地坑受煤外運;也可以采用棚內堆取料機等設備進行堆取煤。
鋼網架煤棚形式的優點:(1)投資較低;(2)可以利用原有場地地面及堆取料設備;儲煤場可靈活劃分為多個單元,可同時儲存多個煤種;(3)采用棧橋落煤、自然堆積的方法堆煤,可實現自動化堆煤;(4)使用年限較長;(5)工期短,施工迅速。
鋼架棚方式的缺點是:(1)棚內堆取煤仍需要裝載機裝車,使用人員多,人工成本增加;(2)煤棚內作業環境差、煤塵大;(3)場內存多煤種時,煤質容易相互污染;(4)生產成本高,鋼棚維護量大,費用高,占地面積大。
2.3 氣膜煤棚儲煤形式以及優缺點
氣膜建筑是一種新興的建筑形式,指的是用特殊的建筑膜材做外殼,配備一套智能化的機電設備在氣膜建筑內部提供空氣的正壓,把建筑主體支撐起來的一種建筑結構系統。
現在氣膜煤棚在煤炭系統已有應用,跨度可達到150m,長度不受限,高度大約是跨度的1/3,因為重量輕,基礎小,單位面積造價低,目前正得以大范圍推廣。氣膜棚與鋼棚的形式相近,因此,兩者的優缺點也比較類似。
氣膜煤棚具有以下優點:(1)投資低,且后續可以搬遷,適合服務年限較短的礦井;(2)可以利用原有場地地面及堆取料設備;儲煤場可靈活劃分為多個單元,可同時儲存多個煤種;(3)采用棧橋落煤、自然堆積的方法堆煤,可實現自動化堆煤;(4)使用年限20-25年,較鋼棚使用年限長;(5)建設工期短;(6)外觀較新穎,且有一定的自清理功能,維護費用少。
缺點:(1)內部堆取煤仍需要一定量的裝載機進行工作,使用人員多,人工成本高;(2)煤棚內作業環境差、煤塵大,需配備通風除塵設施;(3)場內存多煤種時,煤質容易相互污染;(4)需配置通風風機,保證氣膜內外壓差,且必須長時間運行,對供電有一定要求;(5)進出車有專門進出車通道,且為保證棚內壓差,有兩道閉鎖門,進出車頻繁時會造成不便。
3 三種儲煤形式比較
在對混凝土筒倉、鋼網架煤棚以及氣膜儲煤棚三種儲煤形式的比較,可以看出,在使用、維護、運行方面,筒倉具有較大的優勢,氣膜與鋼結構棚形式相近,優缺點相似,只是維護方面,氣膜較鋼結構棚更有優勢,但是鋼結構棚的進出車開門位置可以根據現場調整,氣膜方式則不能隨意變動,且進出車不能太頻繁。
另外,鋼棚的運行成本較低,沒有其他大型附屬設備,主要設備為棚內的裝載機或堆取料機等;氣膜形式則在鋼棚的基礎上新增了保持棚內外壓差的風機;筒倉方式則運行成本較高,設備較多,包括上倉系統、配煤系統及倉下卸煤裝車系統,且要根據儲煤的品種,應考慮筒倉內部的安全監測系統,保證筒倉安全。
其實每個封閉方式的優缺點都是根據實際使用情況來決定的,三種方式各有長短,可以根據煤礦的針周邊環境、區域面積,使用方的技術裝備整體配套水平和勞動效率,服務年限長短來考慮,選擇適合的方式,而不應按硬性要求。
比如服務年限短,面積大,存煤品種單一或品種較少的露天煤場,可以采用氣膜方式。氣膜方式造價低,成本低,維護費用低,建設周期短,且可以后續回收再利用。而服務年限長,面積有限,存煤品種較多的露天煤場,則可以采用筒倉方式,提高存煤量,提高自動化程度,降低人工成本、維護費用。
4 結語
在環境保護呼聲日益高漲的今天,露天堆煤的方式勢必要進行改變,煤場封閉不僅體現了一個煤炭企業對社會抱有的一份責任感,也體現了企業對加緊環境治理的一份決心。露天煤場的封閉將會是一個越來越備受重視的課題,此次對比的三種儲煤場封閉形式僅是目前較為成熟,使用較廣泛的三種儲煤形式,相信不久的將來還會出現更加新穎、更加環保、經濟的儲煤場封閉方式。