新安選煤廠原煤排矸工藝改造實踐

趙天波，馮 暉，孫友森，高樹純，劉麗萍

(1.棗莊礦業(yè)集團有限責(zé)任公司 煤質(zhì)管理處，山東 棗莊 277000；2.棗莊礦業(yè)集團 新安煤業(yè)公司，山東 濟寧 277642)

新安選煤廠原煤排矸工藝改造實踐

趙天波1，馮 暉1，孫友森1，高樹純2，劉麗萍1

(1.棗莊礦業(yè)集團有限責(zé)任公司 煤質(zhì)管理處，山東 棗莊 277000；2.棗莊礦業(yè)集團 新安煤業(yè)公司，山東 濟寧 277642)

為解決新安選煤廠原煤液壓動篩跳汰機排矸帶煤量偏高、提質(zhì)效果不理想、易泥化原煤處理效果差的問題，將液壓動篩跳汰機排矸工藝改成淺槽重介質(zhì)分選機排矸工藝。淺槽重介質(zhì)分選機在新安選煤廠投入使用后，矸石帶煤量降到0.6%以下，塊精煤帶矸量可保持在0.75%，塊精煤質(zhì)量明顯提高，提質(zhì)增效效果顯著。

排矸工藝；液壓動篩跳汰機；淺槽重介質(zhì)分選機

棗莊礦業(yè)(集團)有限責(zé)任公司新安煤業(yè)公司選煤廠(以下簡稱“新安選煤廠”)是一座洗選能力為3.00 Mt/a的礦井型煉焦煤選煤廠，原設(shè)計工藝為液壓動篩跳汰機排矸、塊煤三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選、粗煤泥TBS干擾床分選機分選、細(xì)煤泥浮選的聯(lián)合工藝。該選煤廠入選原煤為氣煤，主導(dǎo)產(chǎn)品為氣精煤，主要作為煉焦配煤；副產(chǎn)品為洗混煤和部分沒有入選的混煤，作為動力煤銷售。

由于礦井地質(zhì)條件復(fù)雜，斷層多，煤層厚薄不勻，頂板管理難度大，原煤灰分波動較大?？紤]到入選原煤煤質(zhì)特征，2008年礦井?dāng)U建時新安選煤廠就安裝了一臺分選面積為4.0 m2的液壓動篩跳汰機，用于對>50 mm粒級的篩上物排矸。但由于該跳汰機自身性能的影響，分選精度低，選后矸石帶煤量大，且塊精煤中含有一定量的矸石，提質(zhì)效果不明顯，進而直接影響煤炭產(chǎn)品的銷售和企業(yè)經(jīng)濟效益。

1 生產(chǎn)現(xiàn)狀

新安選煤廠原煤準(zhǔn)備車間動篩排矸系統(tǒng)與礦井同步運行，對提高精煤產(chǎn)品質(zhì)量起到一定作用，但實際運行中存在一些問題，嚴(yán)重影響精煤產(chǎn)品數(shù)質(zhì)量的進一步提高。

1.1 矸石帶煤量偏高

由于液壓動篩跳汰機的入料粒度上限為400 mm，分選粒度范圍廣，選后矸石的粒度較大，因此不能直接在矸石帶式輸送機上采樣，而只能采取抽查礦車的方式對其進行檢查。通常大塊物料通過人工揀選后，<50 mm粒級物料采用浮沉方法檢查其中的帶煤量和帶矸量。由于工作量大，檢查頻率較低，多數(shù)情況下只是由跳汰司機根據(jù)肉眼觀察的塊矸石或塊精煤錯配物含量來調(diào)整操作參數(shù)。由于設(shè)備分選精度和操作因素的影響，矸石帶煤量一般在5%左右，精煤損失量大，造成很大的經(jīng)濟損失[1-2]。

1.2 提質(zhì)效果不理想

為了強化生產(chǎn)管理，減少矸石帶煤量，該選煤廠不定期地對選后矸石進行抽查，并對跳汰司機進行嚴(yán)格考核。為了減少矸石帶煤量，跳汰司機采用增加床層厚度、少排矸石的操作辦法，導(dǎo)致塊精煤帶矸量明顯增加，精煤洗選提質(zhì)效果不理想。

1.3 易泥化原煤處理效果差

當(dāng)入選原煤易泥化時，原煤分級篩篩孔易被堵塞，篩分效率大幅下降，導(dǎo)致大量末煤進入液壓動篩跳汰機，進而使矸石帶煤量居高不下。液壓動篩跳汰機不同時期的分選效果統(tǒng)計結(jié)果如表1所示。

表1 液壓動篩跳汰機分選效果統(tǒng)計結(jié)果Table 1 Separation results of hydraulic moving sieve jig

2 改造方案

新安選煤廠工藝改造前的原煤分選原則流程如圖1所示。

圖1 改造前的原煤分選原則流程

2013年該選煤廠通過認(rèn)真調(diào)研，決定采用淺槽重介質(zhì)分選機替代液壓動篩跳汰機對原煤排矸。該選煤廠選用的設(shè)備為ZQX1636型淺槽重介質(zhì)分選機，處理能力為300 t/h，分選粒度上限為300 mm。該分選機具有結(jié)構(gòu)簡單、分選精度高、自動化程度高等優(yōu)點，其對不同原煤煤質(zhì)的適應(yīng)性強，分選易泥化煤時分選精度較高[3-5]。為滿足淺槽重介質(zhì)分選機的入料粒度要求，在更換排矸設(shè)備的同時，對井下破碎機的間隙進行調(diào)整，使升井原煤粒度嚴(yán)格控制在300 mm以下。

此次改造工作主要涉及到選煤廠原煤車間第一層和第三層的設(shè)備，其他樓層的設(shè)備變動不大。主要改造內(nèi)容如下：

(1)拆除液壓動篩跳汰機，在原位置安裝淺槽重介質(zhì)分選機。該選煤廠液壓動篩跳汰機整體在第三層架空安裝，為安裝淺槽重介質(zhì)分選機創(chuàng)造了條件。另外，由于液壓動篩跳汰機的整機質(zhì)量和動負(fù)荷大于淺槽重介質(zhì)分選機，故原有土建基礎(chǔ)無需加固。

(2)在第三層增加塊精煤脫介篩和塊矸石脫介篩，由于淺槽重介質(zhì)分選機所處位置較高，塊精煤和塊矸石可以帶介自流進入各自的脫介篩。

(3)在第二層增加一條矸石轉(zhuǎn)運帶式輸送機，將脫介矸石轉(zhuǎn)載至原矸石倉膠帶；并在第二層安裝磁選機，對介質(zhì)進行回收；在第五層增加一臺分級旋流器，旋流器底流進入原煤泥篩；在第一層增加介質(zhì)添加系統(tǒng)。另外，對廠房基礎(chǔ)較薄弱部分進行土建加固。

新安選煤廠工藝改造后的原煤分選原則流程如圖2所示。緩沖倉物料進入淺槽重介質(zhì)分選機，分選出的矸石經(jīng)脫介篩脫介、脫水后，由中轉(zhuǎn)膠帶轉(zhuǎn)載至原矸石上倉膠帶；分選出的塊精煤經(jīng)脫介篩脫介、脫水后，由第二層的精煤破碎機破碎至<50 mm，再與原煤分級篩篩下物混合，一起運輸至原煤倉。

圖2 改造后的原煤分選原則流程

在原煤車間工藝改造過程中，要求第三層垂直方向有足夠的高度，水平平面有充足的空間，以方便精煤脫介篩、矸石脫介篩等設(shè)備的布置和物料的進出。如果現(xiàn)有廠房無法布置脫介篩，可考慮在緊鄰廠房外側(cè)的合適地點擴建一跨，但最好能使選出的精煤、矸石帶介自流進入各自的脫介篩[6-7]。

3 應(yīng)用效果與效益分析

2013年9月新安選煤廠淺槽重介質(zhì)分選機投入使用后，充分發(fā)揮了其自動化程度高，分選精度高的優(yōu)勢，克服了人為因素的影響，分選效果十分理想，矸石中幾乎看不到塊精煤，塊精煤中也基本看不到矸石。即使在煤質(zhì)波動較大、原煤泥化嚴(yán)重或部分末煤進入分選機的情況下，也沒有出現(xiàn)“跑煤”的情況。為了準(zhǔn)確掌握選出產(chǎn)品的錯配物情況，對塊精煤和塊矸石進行生產(chǎn)檢查。塊精煤在精煤脫介篩前采樣，塊矸石在矸石帶式輸送機上采樣，對于大塊精煤和大塊矸石先由人工揀選，<50 mm粒級通過浮沉試驗檢測。淺槽重介質(zhì)分選機分選效果如表2所示。

表2 淺槽重介質(zhì)分選機分選效果

由表1、表2可知：在正常情況下，淺槽重介質(zhì)分選機選出的塊矸石帶煤量下降3.69個百分點以上，塊精煤帶矸量下降3.67個百分點，相當(dāng)于混煤發(fā)熱量提高0.88 MJ/kg。

與液壓動篩跳汰機相比，淺槽重介質(zhì)分選機的易損件使用壽命短，運行成本高1元/t左右[8]。新安選煤廠每年選出的矸石量約為40萬t，可減少矸石帶煤損失1.5萬t。塊精煤價格按330元/t計算，每年可增加銷售收入495萬元。淺槽重介質(zhì)分選機投入使用后，混煤發(fā)熱量得到提高，每年可增收約800萬元。扣除淺槽重介質(zhì)分選機的加工成本，每年可增收1 000多萬元。此次工藝改造總投資500萬元，半年即可收回投資成本，經(jīng)濟效益十分顯著[9-10]。

4 結(jié)語

淺槽重介質(zhì)分選機技術(shù)成熟，分選精度高，自動化程度高，對原煤適應(yīng)性強，對于原煤排矸具有很大作用。淺槽重介質(zhì)分選機在新安選煤廠投入使用后，取得了良好的分選效果，矸石帶煤量降到0.6%以下，塊精煤帶矸量可保持在0.75%，塊精煤質(zhì)量明顯提高，提質(zhì)增效效果顯著，給企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。

[1] 唐善華，李越剛.重介淺槽分選機在顧橋選煤廠的應(yīng)用[J].煤質(zhì)技術(shù)，2008(5).

[2] 張引剛.四通選煤廠原煤預(yù)排矸工藝探討[J].選煤技術(shù)，2014(4).

[3] 賀民強，程國鋒，劉家寶.重介淺槽分選機的原理及應(yīng)用分析[J].能源與節(jié)能，2014(6).

[4] 馮國富，張 蘭.DMB8013重介淺槽在斜溝煤礦選煤廠的應(yīng)用[J].山西焦煤技術(shù)，2011(5).

[5] 曾慶剛，廖祥國，李 平，等.塊煤重介淺槽分選機在田莊選煤廠的應(yīng)用[J].潔凈煤技術(shù)，2008(4).

[6] 李立法.濟寧三號煤礦選煤廠塊煤排矸系統(tǒng)的改造[J].潔凈煤技術(shù)，2013(3).

[7] 董永勝.選煤廠重介淺槽洗選系統(tǒng)的擴建設(shè)計[J].煤質(zhì)技術(shù)，2007(6).

[8] 史瑞青.重介淺槽分選機的設(shè)計優(yōu)點分析與研究[J].煤炭加工與綜合利用，2013(S1).

[9] 張 祺，劉春龍，崔莉莉，等.降低重介淺槽分選機介耗的措施研究[J]，潔凈煤技術(shù)，2011(6).

[10] 王 杰.煤矸石分選提質(zhì)技術(shù)[J].煤炭技術(shù)，2013(3) .

Modification on reject discharge technology for raw coal in Xin'an coal preparation plant

ZHAO Tian-bo1，F(xiàn)ENG Hui1，SUN You-sen1，GAO Shu-chun2，LIU Li-ping1

(1. Coal Quality Management Department, Zaozhuang Mining Group Co., Ltd., Zaozhuang, Shandong 277000,China;2 .Xin'an Coal Company, Zaozhuang Coal Mining Group Co., Ltd., Jining , Shandong 277642,China)

In order to solve the problems of poor separation caused by hydraulic moving sieve jig for raw coal, including high content of coal in reject, poor separation of raw coal easy degradation in water etc., dense medium vessel is employed instead of the jig. The application shows that the content of coal in reject is reduced to below 0.6%, and then the content of reject in lump clean coal keeps in 0.75%, which improve clean coal quality.

reject discharge technology; hydraulic moving sieve jig; dense medium vessel

TD942

B

1001-3571(2015)04-0034-03

2015-07-12

10.16447/j.cnki.cpt.2015.04.009

趙天波(1962—)，男，山東省萊州市人，高級工程師，從事選煤與煤質(zhì)技術(shù)管理工作。

E-mail: JGJL504@126.com Tel: 13306371162