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本文主要针对中煤平朔集团有限公司原煤破碎区域粉尘污染进行研究，通过对安家岭选煤厂煤尘特性进行测试得到的大量数据，结合以气固两相流理论为基础的数值模拟，并对国内外现有除尘方式和除尘器特性进行比選，通过验证，分析表明该方案大大降低了煤尘污染程度，是可行有效的。
一、粉尘危害
粉尘对人体健康的危害根据粉尘的理化性质、粒径大小和进入人体粉尘量的不同可引起不同的病变，如呼吸性系统疾病、局部作用、中毒作用等。
粉尘对生产的影响主要是降低产品质量和机器工作精度。如感光胶片，集成电路、精密仪表和微型电机等产品，要是被粉尘沾污或其转动部件被磨损、卡住，就会降低质量甚至报废。
粉尘可使光照度和能见度降低，影响室内作业环境的视野，往往会造成工人的误操作，增加工伤事故的发生概率。空气中的粉尘达到一定浓度时，就可能引发爆炸，造成经济损失和人员伤亡。
二、主要研究内容和意义
（1）对选煤厂粉尘污染进行尘源普查、工程实施过程中的各产尘环节的粉尘性质、浓度、分散度等重要参数的测定与分布特性研究；
（2）对原煤破碎区域的粉尘防治提出科学合理的治理措施；
（3）在技术上具有一定的创新性，形成一套完整的选煤厂原煤破碎区域的控制与治理新技术。
（4）粉尘综合治理能为选煤厂创造巨大的经济与社会效益。消除粉尘危害，提高洗选生产效率，创造显著经济效益；节省大量因粉尘危害职业病所支付的医疗费用；显著改善工人的工作环境，提高劳动效率；消除煤尘爆炸和燃烧等重大安全隐患，确保安全生产，减少企业的经济损失。
三、煤尘污染状况分析
安家岭选煤厂：
（1）102、202皮带：粉尘浓度范围在50 mg/m3～770mg/m3；
（2）103、203皮带机尾：粉尘浓度范围在100 mg/m3～420mg/m3；
（3）1#、2#破碎站：粉尘浓度范围在120 mg/m3～1200mg/m3；
原煤破碎区域的粉尘浓度范围在20 mg/m3～1200mg/m3，呼吸性粉尘浓度在1.0mg/m3～32mg/m3，大多数作业场所全尘浓度和呼吸性粉尘浓度都严重超标。
对于煤尘中SiO2含量，安家岭选煤厂原煤破碎区域平均为3.63%，根据国家标准规定，煤尘中游离SiO2含量小于10%时，粉尘浓度应小于10mg/m3，呼吸性粉尘浓度应小于3.5mg/m3。制定治理目标时应力求接近此值。
煤尘燃烧火焰长度为400mm，属于“强爆炸性”，自然发火倾向性等级为“二类自燃”。
粉尘分散度是选择粉尘防治技术与方法的重要指标和依据。分散度测试结果表明：对人的伤害最大的<5μm的粉尘占49～75%，5～10μm的粉尘为15～32%，10～20μm的粉尘为8～15μm，>20μm的粉尘占2～6%。<20μm的细微粉尘占粉尘总量的89～98%。
根据对平朔安家岭选煤厂煤尘测试和数据分析，可以看出原煤破碎区域是选煤厂主要的污染源，是安全标准的14～78倍，作业场所粉尘浓度严重超标。许多地点呼吸性粉尘浓度在4.0mg/m3～32mg /m3，是安全标准的1.14～9.14倍，同样严重超标。
四、粉尘治理方式方法的选择和确定
粉尘治理方式方法可分为干式除尘、湿式除尘以及综合除尘。干式除尘主要是利用干式除尘装置产生气动力（滤袋除尘器、旋风除尘器等）、重力（导料槽或其它沉降室）或电场力（电除尘器）等，诱导粉尘定向流动并对粉尘进行捕集，在诸多正压喷尘部位，干式除尘是必不可少的；湿式除尘主要是利用湿式除尘装置使含尘气体与液体 （一般为水）密切接触，利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其它作用捕集尘粒，平朔矿区煤尘为亲水性煤尘，湿式除尘在夏秋两季也是必需的。对于整个系统来说，很多时候往往采取综合除尘的方式，因为综合除尘取长补短，除尘效率要高于单一的除尘方式。
由于粉尘具有爆炸性，所以排除了电除尘的方式。
选煤厂的卸载破碎站粉尘产生主要是由卸载坑口落料扬尘风流、破碎机的局部剪切挤压正压风流以及煤破碎尘化作用造成的。卸载坑口无法封闭，因而此处采用射雾器除尘的方式。机体各转载点选择脉冲覆膜滤袋负压除尘方式。
选煤厂二次破碎站的粉尘污染主要是由落料诱导正压喷尘、机尾甩尘以造成的。机尾采用可拆卸活动罩密封的方式进行抑尘。对机尾落料管采用双密封导料槽+脉冲覆膜滤袋除尘器为主、微雾除尘系统为辅的的除尘方式。冬春两季，启动干式脉冲袋式除尘系统，微雾系统停用。夏秋两季，干式脉冲袋式除尘系统和微雾系统可配合使用。
五、选煤厂粉尘控制技术研究
1.卸载破碎站
卸载破碎站是安家岭选煤厂的输运起始点，原煤用自卸汽车运至卸载破碎站的受煤仓，受煤仓的煤通过刮板运输到一级破碎机，一级破碎机将原煤破碎成300～150mm的粒级，一级破碎机300～150mm粒级的出煤经转载皮带转运到二级破碎机，经二级破碎机将煤破碎成150以下的粒级，破碎后经转载皮带转运到洗选车间。卸载破碎站的污染相当严重，测试表明，粉尘浓度范围在260～1200mg/m3之间。
一级破碎的污染主要来源于自卸汽车卸煤时的粉尘飞扬、一级破碎的机体密封罩的喷尘、破碎机出料口处转载点和刮板漏煤转载点处。
在自卸汽车卸料时，物料在空气的摩擦作用下粉尘剥离飞扬，如图5.1所示。
本文选择单点式除尘方案。每个破碎站分别用单套除尘设备控制，称为单点式。如下图所示，破碎站各个主要发尘点分别设置引风筒引入大型分式除尘器进行处理，除尘器落灰通过集中落灰管在重力作用下自排到破碎站出口皮带，落灰点与下方出口皮带采用密封导料槽封闭，导料槽上方设置小型布袋除尘器消除落灰扬尘。 优点是落灰排入矸石皮带二破出口皮带，可以得到有效回收。落灰转载点与下方出口皮带采用密封导料槽封闭，导料槽上方设置小型布袋除尘器消除落灰扬尘。缺点是缺点是引风筒长、消耗压力大、风筒清灰工作量大；落灰皮带较长，施工周期教长、难度较大、费用较高，施工周期需要三个月。且为避免刮风扬尘，要求对清灰皮带进行全密封。
2.二次破碎站
（1）初步选择采用负压诱导湿式除尘，采用多相流理论，通过建模对采取治理方案后的控尘效果进行了计算预测。如图所示，导料槽喷尘得到了有效控制，机尾甩尘缓减，粉尘主要来源于地面落尘的飞扬，即使这样，粉尘最高浓度也不超过10mg/m3。若保证及时清扫冲选地面落尘，治理效果会更好。
103、203机尾治理后粉尘测试浓度平均为60.7 mg/m3，治理前粉尘测试浓度平均为424.3 mg/m3，粉尘总浓度降低了85.7 %。
六、结论
粉尘污染给社会和人类带来非常大的危害，尤其像选煤厂这样污染严重的地方更應受到国家和社会高度重视，本文主要进行了以下几个方面的研究：
（1）根据国家标准，采用先进的测试仪器和手段，全面、系统分析测试给料机与落料管产尘环节的粉尘性质、浓度、分散度等重要参数的分布特性，为给原煤破碎区域产尘环节的粉尘发尘机理、逸散规律研究、粉尘控制方案的选取提供科学依据。
（2）通过理论研究与实验研究的有机结合，获得原煤破碎区域的粉尘发尘机理、影响因素与影响关系；通过计算机数值模拟技术获得原煤破碎区域浮尘与落尘的逸散运移规律，获得不同粒径的粉尘粒子在空间的分布特征与范围，为粉尘控制方案的选取提供科学依据。
（3）本文通过对国内外各种除尘方案的比选，结合安家岭选煤厂原煤破碎区域的煤尘逸散规律和特性，提出了科学合理的具体治理措施，并应用数值模拟进行分析，得出可靠结果。
本文为国内外各选煤厂的粉尘治理提供有益的参考价值。
参考文献：
[1]马云东，郭昭华，赵二夫.选煤厂粉尘产出机理及综合治理方案研究[J].辽宁工程技术大学学报，2002.8.
[2]罗根华.转载点粉尘扩散模式与综合治理方案研究[D].辽宁工程技术大学，2004.11.
[3]葛少成，荆德吉，邵良杉. 转载点内煤尘爆炸危险性数值模拟与试验研究浓度分析法[J].自然灾害学报，2010，（05）.
[4] 葛少成，齐庆杰，邵良杉.转载点下粉尘污染原因及处理[J].辽宁工程技术大学学报，2007，26（4）：485-487.
一、粉尘危害
粉尘对人体健康的危害根据粉尘的理化性质、粒径大小和进入人体粉尘量的不同可引起不同的病变，如呼吸性系统疾病、局部作用、中毒作用等。
粉尘对生产的影响主要是降低产品质量和机器工作精度。如感光胶片，集成电路、精密仪表和微型电机等产品，要是被粉尘沾污或其转动部件被磨损、卡住，就会降低质量甚至报废。
粉尘可使光照度和能见度降低，影响室内作业环境的视野，往往会造成工人的误操作，增加工伤事故的发生概率。空气中的粉尘达到一定浓度时，就可能引发爆炸，造成经济损失和人员伤亡。
二、主要研究内容和意义
（1）对选煤厂粉尘污染进行尘源普查、工程实施过程中的各产尘环节的粉尘性质、浓度、分散度等重要参数的测定与分布特性研究；
（2）对原煤破碎区域的粉尘防治提出科学合理的治理措施；
（3）在技术上具有一定的创新性，形成一套完整的选煤厂原煤破碎区域的控制与治理新技术。
（4）粉尘综合治理能为选煤厂创造巨大的经济与社会效益。消除粉尘危害，提高洗选生产效率，创造显著经济效益；节省大量因粉尘危害职业病所支付的医疗费用；显著改善工人的工作环境，提高劳动效率；消除煤尘爆炸和燃烧等重大安全隐患，确保安全生产，减少企业的经济损失。
三、煤尘污染状况分析
安家岭选煤厂：
（1）102、202皮带：粉尘浓度范围在50 mg/m3～770mg/m3；
（2）103、203皮带机尾：粉尘浓度范围在100 mg/m3～420mg/m3；
（3）1#、2#破碎站：粉尘浓度范围在120 mg/m3～1200mg/m3；
原煤破碎区域的粉尘浓度范围在20 mg/m3～1200mg/m3，呼吸性粉尘浓度在1.0mg/m3～32mg/m3，大多数作业场所全尘浓度和呼吸性粉尘浓度都严重超标。
对于煤尘中SiO2含量，安家岭选煤厂原煤破碎区域平均为3.63%，根据国家标准规定，煤尘中游离SiO2含量小于10%时，粉尘浓度应小于10mg/m3，呼吸性粉尘浓度应小于3.5mg/m3。制定治理目标时应力求接近此值。
煤尘燃烧火焰长度为400mm，属于“强爆炸性”，自然发火倾向性等级为“二类自燃”。
粉尘分散度是选择粉尘防治技术与方法的重要指标和依据。分散度测试结果表明：对人的伤害最大的<5μm的粉尘占49～75%，5～10μm的粉尘为15～32%，10～20μm的粉尘为8～15μm，>20μm的粉尘占2～6%。<20μm的细微粉尘占粉尘总量的89～98%。
根据对平朔安家岭选煤厂煤尘测试和数据分析，可以看出原煤破碎区域是选煤厂主要的污染源，是安全标准的14～78倍，作业场所粉尘浓度严重超标。许多地点呼吸性粉尘浓度在4.0mg/m3～32mg /m3，是安全标准的1.14～9.14倍，同样严重超标。
四、粉尘治理方式方法的选择和确定
粉尘治理方式方法可分为干式除尘、湿式除尘以及综合除尘。干式除尘主要是利用干式除尘装置产生气动力（滤袋除尘器、旋风除尘器等）、重力（导料槽或其它沉降室）或电场力（电除尘器）等，诱导粉尘定向流动并对粉尘进行捕集，在诸多正压喷尘部位，干式除尘是必不可少的；湿式除尘主要是利用湿式除尘装置使含尘气体与液体 （一般为水）密切接触，利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其它作用捕集尘粒，平朔矿区煤尘为亲水性煤尘，湿式除尘在夏秋两季也是必需的。对于整个系统来说，很多时候往往采取综合除尘的方式，因为综合除尘取长补短，除尘效率要高于单一的除尘方式。
由于粉尘具有爆炸性，所以排除了电除尘的方式。
选煤厂的卸载破碎站粉尘产生主要是由卸载坑口落料扬尘风流、破碎机的局部剪切挤压正压风流以及煤破碎尘化作用造成的。卸载坑口无法封闭，因而此处采用射雾器除尘的方式。机体各转载点选择脉冲覆膜滤袋负压除尘方式。
选煤厂二次破碎站的粉尘污染主要是由落料诱导正压喷尘、机尾甩尘以造成的。机尾采用可拆卸活动罩密封的方式进行抑尘。对机尾落料管采用双密封导料槽+脉冲覆膜滤袋除尘器为主、微雾除尘系统为辅的的除尘方式。冬春两季，启动干式脉冲袋式除尘系统，微雾系统停用。夏秋两季，干式脉冲袋式除尘系统和微雾系统可配合使用。
五、选煤厂粉尘控制技术研究
1.卸载破碎站
卸载破碎站是安家岭选煤厂的输运起始点，原煤用自卸汽车运至卸载破碎站的受煤仓，受煤仓的煤通过刮板运输到一级破碎机，一级破碎机将原煤破碎成300～150mm的粒级，一级破碎机300～150mm粒级的出煤经转载皮带转运到二级破碎机，经二级破碎机将煤破碎成150以下的粒级，破碎后经转载皮带转运到洗选车间。卸载破碎站的污染相当严重，测试表明，粉尘浓度范围在260～1200mg/m3之间。
一级破碎的污染主要来源于自卸汽车卸煤时的粉尘飞扬、一级破碎的机体密封罩的喷尘、破碎机出料口处转载点和刮板漏煤转载点处。
在自卸汽车卸料时，物料在空气的摩擦作用下粉尘剥离飞扬，如图5.1所示。
本文选择单点式除尘方案。每个破碎站分别用单套除尘设备控制，称为单点式。如下图所示，破碎站各个主要发尘点分别设置引风筒引入大型分式除尘器进行处理，除尘器落灰通过集中落灰管在重力作用下自排到破碎站出口皮带，落灰点与下方出口皮带采用密封导料槽封闭，导料槽上方设置小型布袋除尘器消除落灰扬尘。 优点是落灰排入矸石皮带二破出口皮带，可以得到有效回收。落灰转载点与下方出口皮带采用密封导料槽封闭，导料槽上方设置小型布袋除尘器消除落灰扬尘。缺点是缺点是引风筒长、消耗压力大、风筒清灰工作量大；落灰皮带较长，施工周期教长、难度较大、费用较高，施工周期需要三个月。且为避免刮风扬尘，要求对清灰皮带进行全密封。
2.二次破碎站
（1）初步选择采用负压诱导湿式除尘，采用多相流理论，通过建模对采取治理方案后的控尘效果进行了计算预测。如图所示，导料槽喷尘得到了有效控制，机尾甩尘缓减，粉尘主要来源于地面落尘的飞扬，即使这样，粉尘最高浓度也不超过10mg/m3。若保证及时清扫冲选地面落尘，治理效果会更好。
103、203机尾治理后粉尘测试浓度平均为60.7 mg/m3，治理前粉尘测试浓度平均为424.3 mg/m3，粉尘总浓度降低了85.7 %。
六、结论
粉尘污染给社会和人类带来非常大的危害，尤其像选煤厂这样污染严重的地方更應受到国家和社会高度重视，本文主要进行了以下几个方面的研究：
（1）根据国家标准，采用先进的测试仪器和手段，全面、系统分析测试给料机与落料管产尘环节的粉尘性质、浓度、分散度等重要参数的分布特性，为给原煤破碎区域产尘环节的粉尘发尘机理、逸散规律研究、粉尘控制方案的选取提供科学依据。
（2）通过理论研究与实验研究的有机结合，获得原煤破碎区域的粉尘发尘机理、影响因素与影响关系；通过计算机数值模拟技术获得原煤破碎区域浮尘与落尘的逸散运移规律，获得不同粒径的粉尘粒子在空间的分布特征与范围，为粉尘控制方案的选取提供科学依据。
（3）本文通过对国内外各种除尘方案的比选，结合安家岭选煤厂原煤破碎区域的煤尘逸散规律和特性，提出了科学合理的具体治理措施，并应用数值模拟进行分析，得出可靠结果。
本文为国内外各选煤厂的粉尘治理提供有益的参考价值。
参考文献：
[1]马云东，郭昭华，赵二夫.选煤厂粉尘产出机理及综合治理方案研究[J].辽宁工程技术大学学报，2002.8.
[2]罗根华.转载点粉尘扩散模式与综合治理方案研究[D].辽宁工程技术大学，2004.11.
[3]葛少成，荆德吉，邵良杉. 转载点内煤尘爆炸危险性数值模拟与试验研究浓度分析法[J].自然灾害学报，2010，（05）.
[4] 葛少成，齐庆杰，邵良杉.转载点下粉尘污染原因及处理[J].辽宁工程技术大学学报，2007，26（4）：485-487.