河南省正龙煤业有限公司城郊煤矿 张建涛

为抑制扬尘并做好大气污染防治工作，城郊煤矿采取了加强地面喷淋降尘、建设挡风抑尘墙等情况，但仍无法满足政府部门对大气污染防治工作的要求。为规避因扬尘污染造成的社会负面影响，满足政府部门对大气污染防治工作要求，降低职工的劳动强度，缓解安全生产及环境保护工作的压力，城郊煤矿实施科技研发项目，通过引进全自动控制技术，推进区域环境治理创新实践，提高环保设施运行效果，提高扬尘污染防治水平和治理效果，实现污染物达标排放。该项目对于推动城郊煤矿打造资源节约型、环境友好型企业，实现节能、低碳、绿色可持续发展具有重要的现实意义。

一、全自动智能化区域环境治理模式

产品销售区域全自动喷淋降尘系统。在地销公路、矸石场、煤泥场安装自动喷淋管路、枪头、洒水喷头、干雾喷头、电磁阀、电动球阀等，实现区域喷淋、道路冲洗、降尘全覆盖。电控系统既能自动控制又能手动控制，需要喷淋降尘时，开启供水泵，增加管路水压，每个喷头依次工作，实现对周边区域喷淋、道路冲洗与降尘。特针对储煤场地、矸石场地和煤泥场地等地点进行洒水、冲洗、降尘系统改造及增设洒水装置，同时配置一套洒水降尘控制系统以对所有喷淋喷枪进行自动化控制。系统共设喷枪站14套（分为3个降尘区域）及手/自动一体化控制系统1套（包含1套控制总柜及1套煤泥场地现场控制分柜），每套喷枪站包括降尘大喷枪1支、电磁阀1套、电伴热装置1套、保温防护箱1个以及自动泄水阀1个。在电控系统触摸屏上设置循环时间周期和每个喷枪单次喷淋时间，旋钮旋至自动状态，实现喷淋洒水自动控制。

运输车辆自动冲洗系统。当运煤车辆从煤场驶入自动洗车区域后，系统传感器检测到车辆，并把信号传送给系统控制箱。控制箱得到煤车进入洗车区域信号后打开电磁阀，高压水流经过电磁阀后从通道两侧喷淋头喷出，对车轮和车身进行全面冲洗。该系统不仅涉及洗车装置的水源取水、管路敷设、阀门及冲洗管路布置、冲洗水回收处理等一系列水处理问题，还包括车辆自动清洗装置电气装置及电气控制部分，车辆感应、冲洗水开停控制、水泵自动控制及远距离遥控控制等一系列自动控制装置的设计、安装、调试、投运等。该自动清洗装置可实现对运煤车辆车身、轮胎以及底盘进行全方位无死角的彻底清洗。自动洗车系统原理见图1。

图1 自动洗车系统原理

道路自动洒水系统。洒水管路总供水端安装电动球阀2台，分别控制新仓南北两条地销公路洒水管路。电控系统由PLC模块控制，当阀门开启时，专用水泵启动，为喷淋水管路供水、加压，在相应管路进行洒水。当达到设置洒水时间时，PLC发出指令，电动球阀自动关闭，专用水泵停止运转，洒水结束。在保证洒水效果的同时，也实现了洒水全过程自动控制。新建煤仓两侧地销公路铺设的道路喷淋专用管路长约500m，在管路上安装DN20mm洒水喷头60个。实现对新建煤仓南北两条地销公路全覆盖喷洒，确保车辆运输过程中地面时刻湿润、清洁，不起扬尘。为保证道路洒水系统运行的时效性，减少空载运行时间，对喷洒时间做了较为合理的设置，该系统设置为早晨8:00启动运行，洒水系统每隔50分钟开启1次，洒水持续时间为5分钟，下午6:00自动关闭，时间较结束时间后延30分钟，在最大限度节约水资源的基础上，又避免了运输道路洒水时间盲区。洒水系统根据天气变化，可灵活调整开启频次，确保洒水降尘效果达到最优。

销售道路自动冲洗装置系统。在装车仓至地销公路东门岗道路两侧安装DN100mm冲地管路约300m，25m为一组，共12组，每组在管道上安装DN20mm喷水嘴25个，水嘴间隔1m，利用快速装车仓上水源压力大的特点，使用喷水嘴高压水流对道路进行自动冲洗。冲地管路每组水源由DN100mm电动球阀控制，既可手动控制开关、又可利用PLC控制。每隔0.5小时，装车仓以东道路冲洗装置开启一次，开启时间为2分钟，保持道路湿润，防止出现扬尘；每隔1.5小时，装车仓以东道路冲洗装置开启一次，开启时间为5分钟，对地销公路地面进行彻底冲洗，保持销售道路地面清洁。

矸石棚自动干雾除尘系统。水洗矸石棚顶干雾除尘喷头，出水直径为0.5mm，供水压力为0.6Mpa，将压水流通过喷头喷射到空中，呈雾状散落，有效净化棚内空气，达到降尘、抑尘的效果。雾炮机，通过喷射微米级水雾颗粒，分解、淡化空气中的扬尘颗粒，有效减少空气中的颗粒物与尘埃。

产品销售区域环保用水闭路循环自动控制系统。生产水池补水及液位控制、储装运新仓水箱补水及液位控制、沉淀池液位控制实现自动运行。补水时，若水位低时阀门或泵自动开启，则向水池、水箱内补水，补满水后，泵或阀门自动关闭，停止补水。沉淀池内，水位高时泵自动开启抽水，水位低时，泵自动停机停止抽水

冲洗喷淋水自动回收系统。在矿运煤公路水沟末端建设容量为50立方米的沉淀池，收集车辆冲洗水、路面冲洗水、路面喷淋水等环保用水。在沉淀池内安装立式液下渣浆泵，敷设管路连通水泵与生产系统浓缩池。通过水泵将收集的煤泥水抽运至浓缩池，净化处理，循环利用。在沉淀池内安装浮球液位控制器，检测池内水位。当水位低于下限位时，浮球开关下限位运作，信号传输至泵控制箱，接触器线圈通电，水泵开机运行，将煤泥水抽运至浓缩池。当水位高于上限位时，浮球液位控制器上限位运作，水泵控制接触器线圈断电，水泵停止运行，停止抽水。如此实现沉淀池水位的自动控制。该系统一直处于自动运行状态。

二、全自动智能化区域环境治理对策及建议

党的十九大以来，习近平总书记提出要牢固树立社会主义生态文明观，坚决打好生态环境保护攻坚战。进入十四五时期，政府部门对PM2.5、PM10的排放要求日益严格，因此作为煤矿企业，需要进一步做好扬尘治理设施管理，实现环境治理智能化管理，做到动态达标排放。

环保生产设施厂家应与高校、企业及时建立沟通机制，与高校联合定向培养，夯实环保科技人才的专业理论知识，建立智能化区域环境治理科研技术团队，集结专业技能精湛的技术人才对科技项目进行重点攻关，并将环保科技成果应用于煤矿污染治理。

下游煤企单位对区域环境治理属于污染防治环节的末端处理。矿井单位可引入5G通信技术、闭环控制技术等，建立智能化区域环境治理设备设施的远程通信功能，将环境检测数据信息及时反馈至云端平台控制系统，自动对现场环境进行判断与预警，做到环境治理自动化控制。

三、小结

基于全自动智能化区域环境治理系统的实施，大幅提高了产品销售区域环境治理水平，减少污染物排放，改善环境质量，为推动城郊煤矿打造资源节约型、环境友好型企业，实现节能、低碳、绿色可持续发展奠定了坚实基础，体现了城郊煤矿勇于担当环境保护和节能减排社会责任，为保卫蓝天作出应有贡献。