[发明专利]一种煤炭堆场静态起尘量的估算方法

说明书

本发明公开了一种煤炭堆场静态起尘量的估算方法，包括：获取单位面积静态起尘量与风速之间的对应关系；获取煤炭堆场待估算的起尘面积，基于所述对应关系和所述起尘面积获得煤炭堆场的静态起尘量。本发明对现有估算方法进行改善和优化，建立煤炭港口粉尘排放总量测算技术方法，避免了现有技术中量纲不明确所带来的测量误差，为煤炭粉尘排放量的统计研究提供了技术支撑。

技术领域

本发明属于起尘量估算领域，特别是涉及一种煤炭堆场静态起尘量的估算方法。

背景技术

港口煤炭堆存静态起尘主要是指煤炭堆垛在港口露天堆场堆存，受到风力作用，煤炭颗粒滚动及漂移的过程。堆存静态起尘量大小与物料特性、来流风速、堆垛表面含水率等因素密切相关。物料特性主要指物料种类、粒径大小及含水率，也包括堆垛的密实度、堆垛表面板结情况，堆垛的高度及排列方式也在一定程度上影响起尘量，此外，还存在煤化程度的差异，煤化程度越高的优质煤呈现越强的疏水性，而煤化程度较低的煤呈现较强的亲水性。相同条件下，煤堆起尘量随着煤化程度的提高而降低。煤炭开采到地面后随着时间的推移，会发生不同程度的氧化，氧化程度越高起尘量越大。实际情况中，一般煤炭开采、运输时间一般较短，氧化对于煤的起尘量不会产生显著影响。

粉尘粒径分布是影响起尘量的另一重要因子，不同物料粉尘粒径分布差别明显。单一粒径粉尘受到风力作用时，粒径较小的颗粒物由于不稳定起尘量相对较大。另外，相关研究表明，对于混合粒径的物料，大颗粒对于小颗粒存在一定的遮蔽作用导致起尘量的减少，但另一方面，大颗粒的存在也会使其周围形成更强的湍流导致起尘量增大。因此，粒径分布对于起尘量的影响情况较为复杂，目前难下定论，这与港口堆场现场监测实际经验相符。物料起尘量随着表层含水率的增大有下降趋势，但含水率对起尘量的影响随粒径不同而不同。一般来讲，粒径越小含水率的影响也越大。另外，物料堆垛在降水或者洒水后，随着水分的蒸发，表层可能出现板结现象，从而导致起尘量减小。

现有技术中常用计算公式为：

Q₁＝0.5α(U-U₀)³S

U₀＝0.03·e^0.5w+3.2

式中：

Q₁-堆场静态起尘量(kg)；

α-物料类型起尘调节系数，见表1；

U-风速(m/s)，多堆堆场表面风速取单堆的89％；

U₀-混合粒径颗粒的启动风速(m/s)；

S-堆垛表面积(m²)；

w-含水率(％)；

表1货物类型调节系数