皮带输送机在采矿环境如何防尘

在采矿作业中,皮带输送机作为物料运输的核心设备,承担着矿石、煤炭等物料的高效转运任务。然而,物料在输送过程中因振动、碰撞、落差及气流扰动等因素,极易产生大量粉尘。这些粉尘不仅污染作业环境,危害工人健康,还会加速设备磨损、降低生产效率,甚至引发粉尘爆炸等安全隐患。因此,如何科学有效地控制皮带输送机产尘,成为采矿企业必须解决的关键问题。

一、产尘根源:多因素交织的粉尘扩散机制
皮带输送机产尘问题源于物料特性、设备状态及工艺设计等多重因素的综合作用。

1. 物料运动引发的粉尘逸散
物料在输送过程中持续受到皮带振动、摩擦及碰撞作用,表面细颗粒物因机械能转化而脱离母体,形成扬尘。例如,煤炭在运输时,其表面松散结构在振动下易释放微米级粉尘,尤其在转载点处,物料从上级皮带末端高速下落至下级皮带始端,产生强烈诱导气流,进一步加剧粉尘扩散。

2. 设备缺陷导致的漏料喷粉
皮带跑偏是产尘的重要诱因。当钢丝绳芯输送带接头硫化不正、安装误差或受力不均时,皮带边缘与机架摩擦加剧,导致物料洒落至地面,形成二次扬尘。此外,导料槽设计不合理,如缺少缓冲密封箱、截面尺寸过小,会降低密封效果,使粉尘从缝隙处逸出。溜槽落差过大或倾斜角度不合理,会加速物料运动速度,产生高速气流,增强粉尘逸散能力。

3. 气流扰动加剧的粉尘弥散
转载点是产尘最严重的区域。物料下落时,周围空气随皮带机运动形成牵引风流,同时物料表面细颗粒物被气流卷起,迅速弥散至空气中。此外,剪切气流在皮带与导料槽间隙处形成涡流,进一步扰动粉尘,使其难以沉降。

二、技术路径:多维度协同的防尘策略
针对皮带输送机产尘的复杂性,需从源头抑制、过程控制及末端治理三个维度构建综合防尘体系。

1. 源头抑制:优化物料与设备状态
(1)物料预处理
通过调整物料含水率降低产尘量。对于干料,可采用喷雾加湿或泡沫抑尘技术,使物料表面形成湿润层,减少振动脱尘。例如,在给料口处设置雾化喷头,根据物料特性调节喷水量,确保加湿均匀且不过度。对于湿料,需控制含水率在合理范围内,避免因水分过高导致物料粘附皮带或堵塞设备。

(2)设备结构优化

皮带调整:定期检查皮带张力、跑偏及磨损情况,采用自动纠偏装置减少跑偏现象。例如,通过安装光电传感器实时监测皮带位置,驱动液压缸调整滚筒角度,实现动态纠偏。
导料槽改造:采用全封闭导料槽,增加缓冲密封箱及橡胶软帘,减少气流扰动。例如,在导料槽入口处设置双层软帘,形成气流缓冲带,降低粉尘外逸速度。
溜槽优化:合理设计溜槽角度及落差,采用圆弧过渡结构减少物料冲击。例如,将溜槽角度从45°调整至30°,并设置缓冲板,使物料平稳下滑,降低诱导气流强度。
2. 过程控制:阻断粉尘扩散路径
(1)密闭与负压通风
对转载点、导料槽等关键产尘区域实施全封闭改造,安装吸出式局部通风系统。通过负压风机将密闭罩内含尘空气抽至除尘器,经滤袋过滤后排出洁净空气。例如,在密闭罩顶部设置抽风口,连接离心风机,使罩内保持-50至-100Pa负压,有效防止粉尘外溢。

(2)气流组织优化
在皮带通廊内设置空气幕或挡风帘,阻断粉尘横向扩散。例如,在转载点上方安装高压气幕,形成向下气流屏障,抑制粉尘上升。同时,优化通风网络设计,确保风流方向与物料运输方向一致,减少涡流产生。

3. 末端治理:高效捕集与净化粉尘
(1)干雾抑尘技术
利用高压气流冲击喷嘴共振腔,将水雾化成1-10微米的微米级雾滴,通过喷洒装置均匀覆盖皮带输送通道。雾滴与粉尘颗粒碰撞后,形成湿润团聚体并沉降,除尘效率可达90%以上。该技术具有节水、节能、无二次污染等优点,尤其适用于干燥物料运输场景。例如,在皮带上方每隔2米布置一组喷嘴,通过智能控制系统根据粉尘浓度自动调节喷水量。

(2)机械除尘系统
对于产尘点分散或无法实施密闭改造的场景,可采用脉冲布袋除尘器进行集中处理。通过吸尘管路将各产尘点含尘空气引入除尘器,滤袋表面粉尘经脉冲喷吹清灰后落入灰斗,定期外运处理。例如,在皮带机头、机尾及转载点设置吸尘罩,通过主管路连接至除尘器,实现多点位粉尘协同治理。

三、管理保障:长效机制的构建与运行
防尘技术的有效实施需配套完善的管理制度,形成“技术-管理-人员”协同的防控体系。

1. 定期维护与监测
建立设备点检制度,定期检查皮带、导料槽、溜槽等部件的磨损情况,及时更换老化密封件。同时,安装粉尘浓度在线监测仪,实时反馈作业环境数据,为防尘措施调整提供依据。例如,在皮带通廊内设置TSP(总悬浮颗粒物)监测仪,当浓度超标时自动触发喷雾降尘系统。

2. 人员培训与应急管理
开展防尘知识培训,提高工人对粉尘危害的认识及防护技能。例如,组织定期演练,教授工人正确使用防尘口罩、护目镜等个人防护装备。此外,制定粉尘爆炸应急预案,配备灭火器材及防爆通风设备,确保突发情况下人员安全撤离。

3. 持续改进与创新
鼓励企业与科研机构合作,研发新型防尘技术及材料。例如,探索纳米涂层在皮带表面的应用,降低物料粘附性;或开发智能感应喷雾系统,根据物料湿度自动调节喷水量,实现节水与抑尘的平衡。

结语
皮带输送机防尘是采矿行业实现绿色生产、保障工人健康的重要环节。通过源头抑制、过程控制及末端治理的协同作用,结合科学的管理制度,可显著降低作业环境粉尘浓度,提升企业经济效益与社会效益。未来,随着物联网、人工智能等技术的发展,防尘系统将向智能化、精准化方向演进,为采矿行业可持续发展提供更强有力的技术支撑。

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