烏達礦區(qū)選煤廠再規(guī)劃的必要性與方案探討

袁永勝

(中國煤炭科工集團 北京華宇工程有限公司，河南 平頂山 467000)

烏達礦區(qū)選煤廠再規(guī)劃的必要性與方案探討

袁永勝

(中國煤炭科工集團 北京華宇工程有限公司，河南 平頂山 467000)

通過對烏達礦區(qū)三座選煤廠的現(xiàn)狀分析，認為有必要對該礦區(qū)選煤廠進行再規(guī)劃。在對原選煤廠分別升級改造與新建中心選煤廠兩種方案研究的基礎上，分析了兩種方案的技術經(jīng)濟指標。論證結果表明：整合烏達礦區(qū)三座選煤廠，新建一座洗選能力為4.0 Mt/a的中心選煤廠更合理,不但可以提高精煤產(chǎn)率，實現(xiàn)減員增效，而且能夠完善原煤洗選工藝，有利于提升選煤廠文明生產(chǎn)程度。

中心選煤廠；再規(guī)劃；升級改造；洗選工藝；生產(chǎn)成本

神華烏海能源有限責任公司隸屬中國神華集團公司，是一個集焦煤生產(chǎn)、分選、焦化、煤化工、矸石發(fā)電為一體的多元化新型能源企業(yè)，也是目前內蒙古地區(qū)最大的焦煤生產(chǎn)基地[1-2]。神華烏海能源有限責任公司烏達礦區(qū)主要有五虎山煤礦、黃白茨煤礦、蘇海圖煤礦三座煤礦，配套選煤廠為五虎山選煤廠、凱鴻煤化工公司選煤廠、蘇海圖選煤廠。

蘇海圖選煤廠建成于1986年1月，2003年5月擴能改造后洗選能力擴大至3.0 Mt/a，原煤洗選工藝為跳汰粗選、無壓給料三產(chǎn)品重介質旋流器再選的聯(lián)合工藝。五虎山選煤廠建成于1999年2月，2005年8月擴能改造后投產(chǎn)；該廠原煤洗選能力為2.10 Mt/a，其中一車間生產(chǎn)能力為0.90 Mt/a，二車間生產(chǎn)能力為1.20 Mt/a；原煤洗選工藝為有壓給料三產(chǎn)品重介質旋流器分選、浮選的聯(lián)合工藝。凱鴻煤化工公司選煤廠建成于1999年3月，2005年3月完成擴能改造并投產(chǎn)，原煤洗選能力擴大至1.20 Mt/a，一、二車間生產(chǎn)能力均為0.60 Mt/a；原煤洗選工藝為跳汰分選、TBS干擾床分選、浮選的聯(lián)合工藝。

烏達礦區(qū)三座選煤廠現(xiàn)有的工藝均無法滿足原煤洗選要求[3]，噸煤加工成本高，勞動生產(chǎn)率低。目前，五虎山選煤廠噸煤加工成本為94.36元(產(chǎn)品)，全員效率僅為15.62 t/工；凱鴻煤化工公司選煤廠噸煤加工成本為72.16元(產(chǎn)品)，全員效率僅為18 t/工；蘇海圖選煤廠全員效率低至8.63 t/工，遠低于國家標準的規(guī)定。噸煤加工成本高，全員效率低，嚴重制約企業(yè)的經(jīng)濟效益和未來發(fā)展。因此，有必要對該礦區(qū)三座選煤廠進行再規(guī)劃[4-5]。

1 再規(guī)劃的必要性

隨著煤質的變化，烏達礦區(qū)三座選煤廠現(xiàn)有的工藝均無法滿足原煤洗選要求。蘇海圖選煤廠建成于1986年，五虎山選煤廠、凱鴻煤化工公司選煤廠于1999年投產(chǎn)，由于三座選煤廠建成時間都較早，洗選工藝不完善，雖然進行過多次工藝改造，但受原廠房的限制，改造后的洗選工藝很難完全滿足現(xiàn)有煤質的洗選要求。尤其是五虎山選煤廠，該廠洗選工藝是針對4#、7#原煤而設計，而現(xiàn)在這兩種原煤資源基本枯竭，只能洗選9#、10#、12#原煤，但是入選原煤煤質與設計原煤煤質差別較大。

在目前洗選條件下，三座選煤廠的噸煤加工成本都很高。由調研情況來看，五虎山選煤廠噸煤加工成本為94.36元(產(chǎn)品)，凱鴻煤化工公司選煤廠噸煤加工成本為72.16元(產(chǎn)品)。根據(jù)選煤廠的產(chǎn)品回收折算，五虎山選煤廠、凱鴻煤化工公司選煤廠的噸原煤加工成本分別為65.96元和40.05元，加工成本很高。

就目前的洗選技術而言，三座選煤廠的勞動生產(chǎn)率均較低。隨著選煤技術的發(fā)展，煤炭洗選加工技術得到大幅提升，原有的部分洗選技術已不能滿足煤炭洗選的需要，導致選煤廠勞動生產(chǎn)率極低[6]。五虎山選煤廠全員效率僅為15.62 t/工，生產(chǎn)工人效率為24.56 t/工；凱鴻煤化工公司選煤廠全員效率僅為18 t/工，生產(chǎn)工人效率為22 t/工；蘇海圖選煤廠勞動生產(chǎn)率最低，全員效率低至8.63 t/工，生產(chǎn)工人效率僅為12.15 t/工，遠低于國家標準的要求(規(guī)模大于0.9 Mt/a的礦井型選煤廠全員效率大于60 t/工)。

由此來看，三座選煤廠現(xiàn)有的洗選工藝均不能滿足原煤洗選要求，噸煤加工成本高，勞動效率低，嚴重影響企業(yè)的發(fā)展[7-8]，必須對其進行再規(guī)劃。

2 再規(guī)劃方案比選

針對烏達礦區(qū)三座選煤廠的實際情況，對其進行再規(guī)劃時可選擇兩種方案：重新選址建設中心選煤廠或者在三座選煤廠原有基礎上分別改造升級[9]，現(xiàn)就兩種方案進行對比分析。

由于三座選煤廠建成時間均較早，選煤工藝相對落后，洗選系統(tǒng)不完善，設備老化嚴重且故障多，如果在三座選煤廠原有基礎上分別改造升級，需要完善各廠的選煤工藝，更換老舊設備，簡化分選系統(tǒng)。根據(jù)調研，三座選煤廠的改造升級總投資約為32 785.60萬元，且不包括鐵路運輸系統(tǒng)的改造投資。三座選煤廠改造升級后，噸煤生產(chǎn)成本基本不變。

如果整合烏達礦區(qū)三座選煤廠原有資源，并承擔老廠原有報廢損失和職工成本，重新選址建設一座洗選能力為4.0 Mt/a的中心選煤廠，總投資約為78 856.96萬元(含外來煤棧橋建設成本)，其中選煤廠部分約為69 583.54萬元。新建中心選煤廠洗選技術先進，噸煤生產(chǎn)成本較低，約為28.72元/t。

就總投資成本來看，重新選址建設中心選煤廠的一次性投資比改造升級三座選煤廠的投資多46 071.36萬元。由一次性投資與生產(chǎn)成本核算對比結果(表1)可知，重新選址建設中心選煤廠與改造升級三座選煤廠的投資差額需要2.40年才能平衡。但2.40年后中心選煤廠的總體效益優(yōu)于改造升級的三座選煤廠。從選煤廠的生產(chǎn)服務年限來考慮，重新選址建設中心選煤廠具有很大的可行性[10]。

表1 升級后的三座選煤廠與中心選煤廠的技術經(jīng)濟指標對比結果

注：技術經(jīng)濟指標是以洗選能力6.0 Mt/a為基數(shù)計算而得到的。

3 新建中心選煤廠方案評價

蘇海圖煤礦煤炭資源儲量太少，新建選煤廠時不考慮該礦的原煤入選量，因此，將中心選煤廠的洗選能力設定為4.0 Mt/a。根據(jù)三個礦井主采煤層原煤煤質分析結果，選擇先進的選煤方法，設計完善的洗選工藝，以提高選煤廠精煤產(chǎn)率。經(jīng)計算機模擬計算，中心選煤廠投入使用后，不同煤層原煤的精煤產(chǎn)率均大幅上升，每年的精煤增量約為21.89萬t，可為企業(yè)帶來約1.2億元的利潤(表2)。

表2 中心選煤廠的技術經(jīng)濟指標

為進一步驗證新建中心選煤廠的經(jīng)濟效益，了解原煤分選過程中三座選煤廠的精煤損失情況，2013年5月烏海能源有限責任公司將1.61萬t蘇海圖原煤調到洗選技術相對先進的駱駝山選煤廠洗選。洗選結果表明：入選同樣煤質的原煤(蘇海圖礦原煤)，駱駝山選煤廠精煤產(chǎn)率比蘇海圖選煤廠高約9個百分點(表3)，精煤產(chǎn)量明顯增加，經(jīng)濟效益顯著。

表3 駱駝山選煤廠與蘇海圖選煤廠的洗選情況對比結果

按照蘇海圖礦目前產(chǎn)能1.50 Mt/a計算，采用先進的洗選技術后，選煤廠每年可多回收13.50萬t精煤。低硫主焦煤價格按600元/t計算，因此選煤廠每年可增加收入8 100萬元。此外，駱駝山選煤廠噸煤加工成本比蘇海圖選煤廠低7元，就此項成本來說，每年可節(jié)省1 050萬元。新建中心選煤廠的洗選技術更先進，噸煤加工成本更低，采用先進洗選技術分選相同原煤時，整體效益更好。

綜上分析，新建一座洗選能力為4.0 Mt/a的中心選煤廠，經(jīng)濟效益顯著，符合神華烏海能源有限責任公司“提高精煤回收率，減員增效，完善選煤工藝，提高選煤廠文明生產(chǎn)程度”的生產(chǎn)理念。

4 結語

以整合資源、集約化生產(chǎn)、減員增效為主導，建設大型現(xiàn)代化選煤廠，從根本上提高煤炭洗選效率和精煤產(chǎn)量，這是實現(xiàn)煤炭高效洗選的有效途徑。整合烏達礦區(qū)三座選煤廠，以梁家溝鐵路站場為依托，靠近黃白茨煤礦和凱鴻煤化工公司選煤廠建設一座洗選能力為4.0 Mt/a的中心選煤廠，不但可以利用黃白茨煤礦、凱鴻煤化工公司現(xiàn)有行政福利設施，降低建設成本和一次投資，而且交通便利，能夠提高生產(chǎn)效率和企業(yè)經(jīng)濟效益。中心選煤廠建設過程中，不影響現(xiàn)有三個選煤廠的正常運行，不會對神華烏海能源有限責任公司的生產(chǎn)經(jīng)營產(chǎn)生不利影響。因此，整合烏達礦區(qū)三座選煤廠，建設中心選煤廠完全合理且勢在必行。

[1] GB 50359—2005 煤炭洗選工程設計規(guī)范[S].

[2] 王政軍.先進、實用型高效選煤廠的設計理念[J].煤炭加工與綜合利用,2006(3).

[3] 王大勇,郭 汝.煤炭礦區(qū)規(guī)劃對策及研究意義[J].煤炭技術,2013(10).

[4] 郭牛喜,陶能進,李明輝.我國特大型現(xiàn)代化選煤廠設計的實踐與展望[J].煤炭工程，2012(S1).

[5] 張 鵬,陳建中,沈麗娟，等. 選煤廠選煤工藝設計探討[J].煤炭工程,2006(12).

[6] 王占勇.特大群礦型選煤廠建設、管理模式的探索與實踐[J].內蒙古煤炭經(jīng)濟,2009(3).

[7] 符福存. 對選煤廠設計的幾點看法[J].煤炭加工與綜合利用,2003(6).

[8] 吳式瑜. 中國選煤發(fā)展三十年[J].煤炭加工與綜合利用,2009(1).

[9] 戴少康.選煤工藝設計實用技術手冊[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2010.

[10] 劉 順,趙承年,路邁西. 選煤廠設計[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,1987.

Discussion about necessity and plans of replanning coal preparation plant in Wuda mining district

YUAN Yong-sheng

(China Coal Technology & Engineering Group, Beijing Huayu Engineering Co Ltd, Pingdingshan, Henan 467000, China)

It is necessary to replanning coal preparation plant by analyzing present situation of three coal preparation plants in Wuda mining district; two plans including modification on upgrading original coal preparation plant and constructing new central coal preparation plant are proposed and studied, then technical and economic indexes of these plans are analyzed. The results show that it is more reasonable for integrating Wuda mining district to build a new 4.0 Mt/a coal preparation plant, which can not only increase yield of clean coal, downsize staff for efficiency, but make original coal washing technology perfect, promote level of safety civilization production in coal preparation.

central coal preparation plant; replanning; upgrading and modification; washing technology; cost of production

1001-3571(2015)01-0064-03

TD948.1

A

2015-01-12

10.16447/j.cnki.cpt.2015.01.019

袁永勝(1975—)，男，安徽省安慶市人，高級工程師，從事選煤設計與技術管理方面的工作。

E-mail：591083740@qq.com Tel：13937559600