淺談內(nèi)蒙古上海廟礦業(yè)有限公司榆樹井煤礦4.0Mt/a干法選煤系統(tǒng)設(shè)計(jì)

王新華

（唐山市神州機(jī)械有限公司，河北 唐山 063000）

1 引言

隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)力度的加大，ZM礦物高效分離機(jī)在選煤領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。ZM礦物高效分離機(jī)不用水、不產(chǎn)生煤泥、工藝簡(jiǎn)單，要求原料煤入料粒度控制在80mm以下，表面水分控制在9%以內(nèi)，同時(shí)配套原煤上料及選后產(chǎn)品輸送設(shè)備，即可進(jìn)行正常生產(chǎn)。系統(tǒng)各落料點(diǎn)全封閉并配套噴霧降塵設(shè)施，沉降室、旋風(fēng)除塵器、布袋除塵器聯(lián)合降塵、除塵工藝，系統(tǒng)粉塵無(wú)外溢，對(duì)環(huán)境沒有污染，除塵器回收的煤粉可以單獨(dú)回收，也可以調(diào)濕后混入精煤系統(tǒng)，減少二次污染。

上海廟礦業(yè)公司榆樹井煤礦是山東臨沂礦業(yè)集團(tuán)與中國(guó)煙草投資管理公司共同投資建設(shè)的一座現(xiàn)代化大型礦井，礦區(qū)井田面積24.3km2，地質(zhì)儲(chǔ)量3.89億t，可采儲(chǔ)量2.46億t，礦井設(shè)計(jì)能力300萬(wàn)t/a，裝備按照500萬(wàn)t/a配置，所產(chǎn)煤炭為不粘煤。礦井采用綜采采煤法，由于割頂、鏟底等原因，導(dǎo)致可采煤層的頂、底板和夾矸混入煤中，使原煤灰分增高，煤質(zhì)變差，尤其是夾矸中的炭質(zhì)泥巖遇水泥化，增加了原煤洗選難度，使原有水洗系統(tǒng)在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量煤泥，回收率低，發(fā)熱量提高有限。經(jīng)過(guò)多次半工業(yè)性試驗(yàn)，最終礦方?jīng)Q定選用ZM礦物高效分離機(jī)技術(shù)對(duì)該礦原煤進(jìn)行分選排矸[1]。

2 ZM礦物高效分離機(jī)的特點(diǎn)

①ZM礦物高效分離機(jī)技術(shù)先進(jìn)，主選機(jī)采用特殊處理，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，模塊化設(shè)計(jì)，組裝投產(chǎn)快，目前在國(guó)內(nèi)外被廣泛應(yīng)用。

②選煤不用水，適合干旱地區(qū)使用，節(jié)省大量水資源。

③ZM高效礦物分離機(jī)對(duì)風(fēng)壓、風(fēng)量做了地域性處理，根據(jù)不同地區(qū)設(shè)置不同參數(shù)。

④設(shè)備占地面積小，工藝簡(jiǎn)單，高效環(huán)保，智能化程度高，分選數(shù)量效率為90%以上，有效分選粒級(jí)80～3mm,可能偏差Ep=0.15～0.23。

⑤ZM礦物高效分離機(jī)采用集成模塊化組裝，主體設(shè)備全封閉并內(nèi)置保溫、消聲、防火材料，可保證設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不受天氣的影響，分選后產(chǎn)品煤水分較低，可避免冬天凍車、凍倉(cāng)事故的發(fā)生，安全可靠性高；智能化控制，省去大量人為操作，操作管理方便、簡(jiǎn)潔，事故發(fā)生概率低[2]。

3 ZM礦物高效分離機(jī)分選原理

ZM礦物高效分離機(jī)采用階梯式分選原理，每個(gè)階梯區(qū)間內(nèi)物料通過(guò)風(fēng)力作用流化分層，同時(shí)配套振動(dòng)電機(jī)做動(dòng)力，加強(qiáng)物料按密度分層效果，低密度物料最先越過(guò)排料擋板被排出，剩余物料進(jìn)入下一個(gè)階梯區(qū)間再次進(jìn)行分選，直至分選完畢，排出重礦物。

4 上海廟礦業(yè)公司榆樹井煤礦ZM礦物高效分離機(jī)系統(tǒng)工藝流程

4.1 原煤準(zhǔn)備系統(tǒng)

此系統(tǒng)為原有系統(tǒng)改造項(xiàng)目，原煤準(zhǔn)備及產(chǎn)品輸送系統(tǒng)利用原有系統(tǒng)；礦井原煤進(jìn)入原煤準(zhǔn)備車間，進(jìn)入2臺(tái)2YAH3061原煤分級(jí)篩進(jìn)行300mm/80mm篩分；300mm以上物料沒有煤炭，直接排棄；80～300mm篩物料經(jīng)帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至塊煤破碎機(jī)破碎至80mm以下，與篩下物一起進(jìn)入原煤上倉(cāng)皮帶機(jī)，運(yùn)至3個(gè)直徑為22m的原煤倉(cāng)（總儲(chǔ)量20000t）儲(chǔ)存。

4.2 ZM礦物高效分離系統(tǒng)

ZM分選系統(tǒng)位置放在了原煤上倉(cāng)皮帶機(jī)走廊、水洗上煤皮帶機(jī)走廊、煤泥干燥車間和水洗主廠房中間的空地上，設(shè)備為上、下擺放。

利用原水洗上煤皮帶機(jī)為干選系統(tǒng)上煤皮帶機(jī)，在皮帶機(jī)上設(shè)犁式卸料器，把原煤卸到干選上煤皮帶機(jī)上，再進(jìn)入礦物高效分離機(jī)進(jìn)行分選。

-80mm原煤送入2套ZM600礦物高效分離系統(tǒng)進(jìn)行分選，選后精煤進(jìn)入2臺(tái)SZD2148振動(dòng)篩進(jìn)行25mm分級(jí)，實(shí)現(xiàn)最終產(chǎn)品為：+25mm塊精煤，-25mm末精煤，外排物矸石，除塵系統(tǒng)收集的煤粉經(jīng)調(diào)濕攪拌后混入末精煤。

4.3 產(chǎn)品貯運(yùn)系統(tǒng)

各產(chǎn)品都分別由皮帶機(jī)轉(zhuǎn)載至原有水洗產(chǎn)品上倉(cāng)系統(tǒng)，利用現(xiàn)有塊煤倉(cāng)作為+25mm精煤塊煤倉(cāng)，利用4個(gè)直徑為22m的產(chǎn)品倉(cāng)（總儲(chǔ)量40000t）儲(chǔ)存-25mm末精煤產(chǎn)品，由汽車外運(yùn)銷售；選后矸石由皮帶轉(zhuǎn)載后進(jìn)入原水洗矸石倉(cāng)儲(chǔ)存，汽運(yùn)至排矸場(chǎng)，綜合利用或廢棄。

表1 0～80mm粒度級(jí)原煤干選試驗(yàn)結(jié)果

5 設(shè)備選型

內(nèi)蒙古上海廟礦業(yè)有限公司榆樹井煤礦主井提升原煤300萬(wàn)t/a，按照每年生產(chǎn)270天，每天16小時(shí)計(jì)算，小時(shí)入選能力為694.4t/h。

5.1 干選機(jī)選型

干選機(jī)不均勻系數(shù)k=1.2，干選機(jī)處理量為694.4×1.2=833.28t/h。

單套ZM600礦物高效分離機(jī)處理能力為500～600t/h，原煤矸石含量及原煤表面水分大小對(duì)設(shè)備處理量影響較大，再考慮到設(shè)備留有備用，因此選用了兩套ZM600礦物高效分離機(jī)，每套ZM600礦物高效分離機(jī)由2臺(tái)24m2主機(jī)組成，正常生產(chǎn)時(shí)采用三用一備的模式。

5.2 振動(dòng)篩選型

振動(dòng)篩不均勻系數(shù)k=1.3，根據(jù)表一，精煤產(chǎn)率為76.9%，最大入料量為640t/h，分級(jí)粒度為25mm，選用2臺(tái)SZD2148圓振動(dòng)篩，處理能力700～850t/h?？紤]到篩下物可能會(huì)把篩下漏斗堵塞，在盡量加大篩下漏斗角度的同時(shí)，還在篩下漏斗上安裝了高分子聚乙烯板，使物料能夠順利流進(jìn)皮帶機(jī)。

5.3 皮帶機(jī)選型

皮帶機(jī)參數(shù)選擇參照《TD75型通用固定式帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》《DTⅡ（A）型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》?？紤]到雨雪天氣、環(huán)保等因素，各皮帶機(jī)加裝彩鋼板弧形罩，進(jìn)行防風(fēng)、防雨。

6 結(jié)語(yǔ)

ZM礦物高效分離機(jī)具有不用水、工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、耗能低、占地面積小、建設(shè)周期短、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)可靠等一系列優(yōu)點(diǎn)，適用于榆樹井煤礦的原煤分選，為榆樹井煤礦的發(fā)展帶來(lái)了更大的經(jīng)濟(jì)效益。符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，安全、環(huán)保、節(jié)能、高效的ZM礦物高效分離機(jī)系統(tǒng)在選煤技術(shù)提升方面做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。