煤炭集運站建設中儲煤系統常見工藝形式

王一波

輸煤系統在煤炭生產全流程中占據重要地位，在獲取外來煤炭后，其負責執行儲存、配煤及運輸等相關操作。系統工作機制中，儲存方式對于煤炭產品的品質具有明顯的影響。煤場應根據自身狀況選擇相適應的儲煤形式，具體兼顧場地條件、儲煤需求、硬件設施建設狀況等多個方面，以保證儲煤工藝形式具有可行性。對此，本文根據現階段國內煤炭集運站的發展狀況，總結出幾種較典型的儲煤系統工藝，圍繞各自所具有的應用特點展開對比分析，明確各自在技術可行性、環保效益性、經濟效益性等方面的表現。

一、儲煤系統的典型工藝及應用特點分析

現階段，國內儲煤系統工藝已經較為成熟，較典型的有儲煤場和儲煤倉兩種形式，前者包含圓形、條形等細分形式，后者則以槽倉、圓筒倉和方倉三種類型居多。

1.圓形儲煤場

圓形儲煤場外觀方面呈半球面網殼形，在其底部通過砌筑混凝土的方式形成完整的擋墻結構，若配置了門架式刮板取料設備，在修筑擋墻時則要考慮到設備對其產生的推力問題，可在擋墻外側設扶壁柱，以達到維持擋墻穩定性的效果。網殼結構以輕型冷彎薄壁型鋼檀條為基礎材料所組成，構成骨架后再設置彩鋼板，以達到封閉骨架的效果，設適量采光帶和通風孔以營造良好的儲煤環境，避免煤炭資源發生變質等問題。

圓形儲煤場還可設置為氣膜結構，即在充氣作用下構成具有穩定性的結構體。配置帶式輸送機時，將該部分與圓形儲煤場頂端穩定連接，并配套轉載站等相關設施，在落煤工藝的支持下高效堆煤、取煤。圓形儲煤場的直徑可選形式較多，常見有80m、90m、100m、120m，具體視實際情況而定。從應用場景方面來看，圓形儲煤場在多數儲煤系統中都得到廣泛應用，較典型的有神華煤化工圓球形儲煤倉等。

2.條形儲煤場

條形煤場在現代化的煤炭事業中也取得了廣泛的應用，從存放方式的角度來看，其又可細分為多種類型，各自的存放方式都有其獨特性。一是開放式露天煤場，其采取的是條形存放方式且未采取防護措施，以露天堆放為主，因此只有在少雨的地區才具有適用性，否則會受到雨水的持續性作用而引發煤炭變質等問題。并且，此方式的環境污染較為明顯，在大風天氣易污染周邊環境，在環境要求較低的地區可行。二是半開放式煤場，其搭建了具有半封閉特點的棚式結構，兩側分別配置有擋料墻，在持續性降雨天氣時可在該處保存，但此方式依然伴有環境污染問題，因此在環保要求較高的地區缺乏適用性。三是全封閉式煤場，以煤棚為基礎結構，采取了四周封閉墻體的方式，從而達到封閉式存儲的效果，此模式的應用范圍廣泛，在多種條件下都能夠有效儲煤。全封閉墻體的防護能力較強，具有抵抗大風和強降雨的能力，可將煤炭產品完整儲存至特定的結構內，環境污染問題得到有效的緩解，是一種更具發展潛力的儲煤場建設形式。圖1為條形煤場示意圖。

長條形結構的總體特征在于支持多種堆取料工藝，可根據實際需求布設大型堆取料設備，或是在多點卸料工藝和推土機的輔助下順利完成取料操作。條形儲煤場的服務能力較強，常見于大型的物流中心或碼頭。

3.圓筒倉

圓筒倉具有完全封閉的結構特點，在煤種穩定的條件下具有很高的可行性，所產生的環境污染也相對較小。圓筒倉的形式可根據實際需求靈活調整，因此在直徑和存儲量方面具有差異性，通常其存儲能力可達到1～4萬噸。圓筒倉普遍采取鋼筋混凝土結構形式，對場地空間的需求較小，但對煤質提出較高的要求，因此其適用范圍相對較窄。此外，由于采取的是全封閉形式，在此運行環境下易導致內部的煤發生氣化，逐步聚集大量的可燃氣體，因此需要加強防火防爆預防措施。圖2為圓筒倉儲煤示意圖。

圖1 條形煤場

圖2 圓筒倉儲煤

圓筒倉工藝已經頗為成熟，其在國內煤礦生產中取得廣泛的應用，可作為多煤種的存儲形式。為避免多種煤炭摻雜的問題，通常單個筒倉僅存儲某種特定的煤種，此方式可為后續的精確配煤創造良好的條件。現階段，國內圓筒倉直徑的可選形式較多，例如8m、12m、15m等，最大可達到45m。鋼筋混凝土為主要結構形式，若建設規模較大可使用預應力鋼筋混凝土結構。堆取料操作的實現得益于刮板機和給煤機的共同配合，來煤后利用帶式輸送機轉移，使其達到倉頂處，再通過刮板機精準配倉，為順利完成取料作業常在倉底配置給煤機，借助帶式輸送機將其轉移至下游工藝系統，進入到后續環節。

二、各類儲煤形式的優缺點對比分析

1.各類儲煤形式的優點

（1）條形料場。建設成本相對較低，在場地充足且環保技術要求低的區域具有可行性，其經濟效益較為可觀，可避免煤的燃燒、爆炸等問題，具有良好的安全性和穩定性。通風條件良好，可滿足晾曬需求以便合理控制含水量。

（2）圓形料場。在有限的場地內可創造較高的利用率，占地面積相對較小。得益于封閉式結構形式，在抗風、防雨等方面都具有較好的表現，同時也可避免因天氣原因而導致原煤流失的現象。圓形料場的損耗量相對較小，年均可控制在2%以內。

（3）圓筒倉。儲煤穩定性良好，外界因素對內部的干擾相對較小，同時具有顯著的環保效益。

2.各類儲煤形式的缺點

（1）條形料場。建設面積相對較大，輸送期間伴有較明顯的高度差，隨之引發揚塵等問題，環境的受污染程度也明顯增加。高位進料的方式容易出現二次倒運的情況，工作量相對較大。

（2）圓形料場。建設成本較高，其堆煤高度相對較大，因此出現內部著火事故后難以在短時間內發現，從而容易引發大規模的火災事故。

（3）圓筒倉。所存儲的煤質應具有高等級、高品質的特點，否則易增加存放風險，甚至誘發安全事故。

三、煤場儲煤形式的選用對策分析

以儲煤量為5萬m3為基本前提，經計算后可以得知筒倉的占地面積最小，約為2000m2左右，而圓形料場等其他形式的占地面積都相對較大。筒倉的基本特點在于對煤質提出較高的要求，若儲量約為1萬m3并且滿足煤質良好的要求，此時筒倉的方式具有可行性，可發揮出占地面積小、儲煤效果良好、環保效益高等多重優勢。若儲量有所增加，此時筒倉的適用性欠佳，應結合實際情況展開多方面分析，若環保要求高，此時以圓形料場或全封閉條形料場較為合適；而對于環保要求足較低的情況則可以采用條形料場，最佳的形式是半封閉式和露天式，在此條件下能夠切實保證儲煤的質量，并且其在投資成本等方面都具有較好的表現。簡言之，儲煤方式的選擇需要充分考慮到環保要求、投入成本、儲煤質量等多個因素，應選擇可兼顧多方面要求的最佳方式。

四、結語

綜上所述，煤場儲煤形式具有多樣性，各自都有其獨特的優缺點，相關工作人員應準確掌握各類形式的特點，從技術可行性、環保效益性等多個角度展開對比和分析，選擇最為合適的儲煤形式，以達到保證儲煤質量、提高經濟效益等多重效果，為煤炭產業的發展助力，推動社會經濟的持續發展。