储煤场煤堆环境污染与防治

储煤场煤堆环境污染与防治

翟晓玉

安徽省恒源煤电股份有限责任公司任楼煤矿 安徽淮北 235123

摘要：在储煤场中如果没有做好煤堆污染防治工作，势必会对周边环境产生严重影响，甚至还会遗留安全隐患。加之煤堆本身不稳定性较强，容易发生沉降、滑坡等问题，所以就需要做好储煤场煤堆环境污染研究工作，针对现场实际情况进行分析，采取有效的防治措施。

关键词：储煤场；煤堆；环境污染；防治

前言：露天储煤场属于备用的贮煤方式，在煤炭行业中比较常见，但是在储煤场中环境污染问题又是急需要解决的问题之一，一旦遭受恶劣天气，势必会产生一定的损失，不仅出现原煤资源流失，同时也会加大环境污染程度。因此在储煤场中需要针对煤堆环境污染问题进行分析，做好污染因素分析工作，确保防治工作的针对性，减少对环境的不利影响。

一、储煤场煤堆环境污染所产生的危害

（一）煤尘

在储煤场中煤尘污染不仅体现在煤堆表面扬尘、取料中所产生的扬尘，同时也体现在卸煤、堆放等作业流程中。尤其是对于煤堆粉尘来讲，受到风力作用的影响，使得粉尘会漂浮在大气中，造成储煤场附近空气中粉尘含量不断增加，对周边环境设施产生比较严重的污染，甚至还会对周边居民日常生活、身体健康等产生不利影响。粉尘污染会随着人体呼吸进入到肺部，当颗粒粒径超出5微米时，部分粉尘会留在口鼻腔，而另一部分则会进入到人体其他器官、支气管中，引发尘肺病等。

（二）煤堆自燃

煤堆出现自燃问题后势必会产生能源浪费问题，不仅会引发火灾，同时一旦煤矿出现不完全燃烧现象，必然会产生CO、SO2等有害物质，对大气环境产生污染。所以为了减少煤堆环境污染问题，就需要及时掌握煤堆自燃出现原因，采取有效管理措施，实现防患于未然目标。一是气温的影响。随着气温的不断升高，煤矿温度也会不断提升，进而引发自燃问题。二是种类的影响。因煤炭的碳化程度、化学组成存在较大差异性，所以不同种类发生自燃的几率也是各不相同的。如果煤炭碳化程度较低，很容易产生自燃现象，而无烟煤的自燃几率相对较低。三是含水量的影响。空气湿度变化情况对煤堆含水量有着影响，如果环境中空气比较干燥，水分蒸发速度较快，那么含水量也会随之降低，很容易引发自燃问题，且煤堆含水量还会受到降雨量等因素的影响。四是压实程度的影响。如果煤堆压实程度相对较大，其空隙不断减少，难以发生低温氧化，进而降低了自燃几率。而煤炭形状、大小等又会对压实度等产生影响，如形状越圆且颗粒越碎时煤炭压紧程度较高[1]。

（三）管理问题

一是在许多煤场管理中习惯以粗放式管理为主，并未使用信息技术，使得煤质化验数据等存在滞后性等问题。二是部分管理人员对煤质分布掌握不及时，煤堆放置规范性不足，使得燃煤参配工作开展受到影响。三是对煤场存煤温度、存放时间等监控不及时，使得煤质出现自燃损耗问题，引发浪费现象。四是习惯以传统式手工制表为主，使得数据直观性、适时性不强，造成管理效果不高。

二、储煤场煤堆环境污染防治措施

（一）确定污染发生机理

在我国储煤场数量相对较多，而一些储煤场中出储存量较大，在春季起风时储煤场周边煤尘不断增多，对周边居民生活、健康产生了不利影响。煤炭在采出且与空气接触以后，随即产生风化，表面大量粉化以后必然会形成粉煤，受到风力作用后粉煤灰随之飘落。如果煤炭堆放量较大，且与大气氧气产生化学反应后，必然会生成大量的热、CO、CO2等，如果发热速度超出散热速度，势必会出现煤堆温度提升现象，当超出一定值以后会产生燃烧问题，如果燃烧速度增加则会引发煤炭火灾。在与氧气产生化学反应时又会形成大量CO，尤其是在初期燃烧过程中尚处于供氧量充足状态，且在煤堆内部又存在大量煤尘，一旦不同成分与空气达到相应比例以后，遭遇明火会引发爆炸[2]。

（二）煤尘治理措施

一是完善控制洒水系统。通过分析可以发现，煤堆表面含水率、煤炭量之间呈现负相关关系，如果表面含水率在6%左右，能够有效降低煤尘污染。如果表面含水率在3%以下，则会增加煤尘污染。所以在储煤场中需要建立完善的控制洒水系统，通过在煤炭表面喷洒扬尘固化剂，固定好表层煤炭颗粒，避免出现扬尘等现象，减少对周边环境的污染。控制好煤炭含水率还可以确保煤质质量，因此就需要还是开展监控工作，掌握其含水率变化情况，通过精准调控等方式来降低煤尘污染。

二是优化煤炭存储性能。在分析中发现煤炭颗粒粒径大小、煤炭种类类型也是造成煤尘污染的原因，所以选择适合的存储形式对抑制煤尘污染有着作用。由于部分原煤等粒径相对较小，质量较轻，很容易漂浮在空气中，引发空气污染问题。可以使用封闭式结构，减少煤尘污染。或是可以使用条形煤棚等方式，因其密封性能较好，环保密封性能强，能够避免出现外溢粉尘污染问题，对环境所产生的影响相对较小，但是在技术要求方面比较复杂。

三是转变装卸抑尘工艺，降低煤尘污染问题。开展装卸作业时如果没有采取有效的抑尘措施，任由煤炭自由下落，势必会受到风力作用的影响引发煤尘外溢，进而产生空气污染。在储煤场煤堆环境污染防治中需要从工艺层面出发，针对煤尘产生源头进行分析，做好装卸作业管控工作，实现扬尘不扩散目标。如在块煤堆放垛位中需要做好垛位补水工作，实现堆场喷洒、单机取料补水之间的有效配合，控制好煤种湿度。另外还需要不断优化作业流程，做好环保复辅助设备等的管控，定期开展清理等工作。

（三）煤堆自燃治理

为避免储煤场中煤堆出现自燃等问题，就需要从加强管理层面出发，采取有效的防护措施。一是做好堆放场地选择工作，如果场地中残留沥青、油污等，应当避免长期堆放煤炭，降低自燃发生几率。二是及时组织专业人员开展观察与记录工作，在面对堆放时间相对较长的煤堆需要准确记录好起始时间，如果进入到干旱、高温等时节，则需要使用热电偶温度计等，深入到煤堆中间，定期针对煤堆温度进行测量，制作精准的温度时间曲线，进一步掌控温度变化情况。三是在合理范围内缩短堆放时间。在储煤场中需要按照先堆放先使用原则，最大限度缩短储存周期，降低自燃发生几率。四是做好煤堆压实研究工作。在煤堆压实管理中可以利用压实、夯实等方法，降低煤炭与空气之间的接触时间与机会，在有效期内延缓风化作用。五是做好煤堆注水处理。在治理阶段中如果单纯在煤堆表面进行洒水处理，一旦水分快速蒸发难以发挥避免煤堆自燃作用。所以在面对干旱、高温时节需要及时在煤堆内进行注水处理，不断提升煤堆含水量，实现对内部温度的有效控制。六是采取分开堆放方法。由于煤炭种类不同，所以就需要采取分开堆放等方法，满足管理与使用要求，如在面对无烟煤时可以适当增加存放时间，而在面对褐煤等类型煤炭时则需要缩短存放时间，同时还需要控制好存放条件。七是采取物理覆盖方法。由于煤炭为黑色，所以在吸收光能、热能方面较强，且从理论层面来讲，在煤炭上覆盖物体能够降低对太阳辐射能量的吸收程度，同时也是控制煤堆自燃的方法之一，目前主要使用黄土、闲置纤维篷布覆盖等方法。八是使用化学覆盖方法。在储煤场中可以在煤堆表面施撒界面活性剂等，以此来控制煤堆温度，避免或是延缓自燃。九是使用抑尘剂。为了打造良好的作业环境，在装卸过程中需要喷洒抑尘剂，但是油类等类型的抑尘剂很容易增加煤炭自燃几率，就需要减少油类、沥青类抑尘剂的使用，借助浸透型界面活性剂等实现降温抑尘目标。十是制定应急措施。在储煤场中需要增设专业设备，当监测到煤堆温度达到燃点界限时就需要及时进行处理，控制好火势，避免出现蔓延等问题。在煤炭自燃防治中使用压实、物理覆盖法时还需要做好观察与记录工作，坚持因地制宜原则，确保所制定的措施能够满足防治要求[3]。

（四）沥水污染防治

在储煤场中煤堆沥水污染也是比较严重的污染类型之一，对环境有着不利影响。所以就需要从做好煤堆沥水污染地下水控制工作，在减少沥水量的同时做好收集与净化处理。一是在减少沥水量时需要从控制好煤堆加高出发，在保障堆放量合理的基础上减少暴露面。在进行煤堆覆盖时可以达到防雨要求，避免出现风吹扬尘等。在研究中发现喷洒高分子黏合剂能够在防风防雨方面产生积极影响，同时也可以控制好成本，具有一定的推广价值。但是在面对冻结气温条件时则不适用于这种方法。二是在收集与处理煤堆沥水时需要从控制好堆场坡度入手，铺设防渗层，选择适合的铺设材料与厚度。如果场地为黏土土壤，则需要确保水泥防渗层厚度在20cm以上。在堆场周边还需要建设沥水净化处理设施，在实践中发现尚未经过处理的煤堆沥水中存在大量悬浮物，其浓度超出工业废水最高容许排放浓度，且煤堆沥水酸性较强，即便PH小于6也不满足排放标准。所以在煤堆沥水防治中需要做好净化处理工作，根据处理基本原则做好净化处理。

（五）数字化煤场管理系统

一是针对煤场位置开展编码管理工作，提升存放的标准性，同时还需要利用现有数据与信息，做好直观模拟展示工作，在实时显示的基础上提供信息化管理手段，提升管理工作的直观性与便捷性。二是针对数据、信息等进行动态展示，实现动态监控目标，全面掌握煤场具体情况。三是针对存放时间、温度等进行监控，将自然损耗控制在合理范围内。四是针对劣质煤等进行分析，使用有效的选配方案，利用柱状图等展示具体情况，满足实时监控要求。五是发挥数字化煤场管理作用，降低煤质自然挥发损耗，满足节能降耗要求，展示煤场实际情况。六是运用相关数据展示煤场具体情况，做好跟踪记录，自动生成相关报表。

结语：综上所述，随着生态环境保护工作的不断开展，储煤场需要及时做好煤堆环境污染治理工作，针对煤堆容易出现的煤尘污染、煤堆自燃、沥水对地下水污染等情况进行分析，引入先进的治理理念，制定出完善的环境污染治理措施，实现可持续发展目标。

参考文献：

[1]李振. 胡潮. 张少波. 环境友好型抑尘剂配方及性能实验研究[J]. 能源技术与管理, 2020, (04):37-37.

[2]苏光瑞. 赵方莹. 李胜刚. 北方无自燃煤矸石山生态治理技术初探[J]. 中国水土保持, 2020,(08):31-31.

[3]刘志永. 蔺哲渊. 煤矿矸石山综合治理方案的应用与研究[J]. 江西煤炭科技, 2021, (01):211-213.