郄佃喜

（大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司精煤分公司馬脊梁選煤廠，山西大同，037003）

1 引言

馬脊梁選煤廠主要洗選工藝流水線由塊煤系統(tǒng)、末煤系統(tǒng)、粗煤泥系統(tǒng)和煤泥系統(tǒng)四個(gè)部分組成[1]，皮帶運(yùn)輸和輸煤溜槽的正常運(yùn)行已通過堵塞、跑偏、打滑、欠速等傳感器保護(hù)措施實(shí)現(xiàn)了信息化監(jiān)控，但仍有部分主洗設(shè)備如振動(dòng)篩的篩下槽堵塞、渣漿泵軸封水的堵塞，無法通過傳感器進(jìn)行有效監(jiān)控，需靠崗位工通過經(jīng)驗(yàn)判斷設(shè)備是否運(yùn)行正常，效率低，準(zhǔn)確率低。在生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)堵塞問題，導(dǎo)致生產(chǎn)受阻嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益，針對(duì)以上問題研究制定出一些解決方案，并取得了一定的成果。

2 概況

馬脊梁選煤廠是一座礦井型動(dòng)力煤選煤廠，年處理原煤600萬t，小時(shí)處理原煤能力1 136 t。選煤工藝為分級(jí)全重介全入洗，150 mm～13 mm 塊煤采用重介淺槽分選；13 mm～1.5 mm 末煤采用三產(chǎn)品重介旋流器分選；1.5 mm～0.25 mm 粗煤泥采用螺旋分選機(jī)分選；0.25 mm～0 mm 細(xì)煤泥采用加壓過濾機(jī)+快開高效壓濾機(jī)聯(lián)合脫水回收。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：0 mm～50 mm 混精煤。洗選設(shè)備組成結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。

圖1 洗選設(shè)備組成結(jié)構(gòu)示意圖

3 存在問題及解決方案

3.1 存在問題

圖2 渣漿泵組成結(jié)構(gòu)示意圖

渣漿泵是馬脊梁選煤廠的主要洗選設(shè)備，由于礦井產(chǎn)量大，生產(chǎn)任務(wù)重，渣漿泵的工作負(fù)荷大，磨損嚴(yán)重，極易出現(xiàn)系統(tǒng)停車，由于澄清水泵的突然停止運(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)使軸封水管中的澄清水倒流，軸封水管路中形成真空負(fù)壓，造成介質(zhì)等細(xì)小物料從軸封處出現(xiàn)虹吸進(jìn)入軸封水管，導(dǎo)致軸封水管堵塞造成渣漿泵軸封水不能正常使用[2]，造成渣漿泵軸封等零部件損壞，最終導(dǎo)致渣漿泵無法正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，并且軸封等零部件頻繁損壞更換部件費(fèi)時(shí)費(fèi)力，嚴(yán)重的影響馬脊梁選煤廠的正常生產(chǎn)、資金浪費(fèi)，也增加了檢修工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

3.2 解決方案

針對(duì)現(xiàn)場條件及原有渣漿泵的軸封水使用情況，提出了解決方案：

（1）給渣漿泵提供軸封水的管路末端增加一條旁通管路。

（2）于旁通管路上安裝逆止閥一個(gè)。在澄清水泵正常給渣漿泵提供軸封水時(shí)逆止閥關(guān)閉，當(dāng)澄清水泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，逆止閥打開可以從此管路吸入空氣平衡管路內(nèi)部壓力，從而減少從軸封處倒吸回來的物料。極大地減少了軸封水管因虹吸導(dǎo)致堵塞的情況[3]。

（3）由檢修工對(duì)全廠每臺(tái)渣漿泵進(jìn)行改造，在每臺(tái)渣漿泵軸封水的管路末端增加一條旁通管路，保證了洗煤廠的生產(chǎn)作業(yè)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

（4）創(chuàng)新點(diǎn)：通過改造大大的降低了渣漿泵軸封等零部件損壞的事故率，降低了檢修工的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

圖3 渣漿泵虹吸問題改造方案簡單示意圖

圖4 振動(dòng)篩組成結(jié)構(gòu)示意圖

3.3 振動(dòng)篩存在問題

振動(dòng)篩是馬脊梁選煤廠的主要洗選設(shè)備，由于礦井產(chǎn)量大，生產(chǎn)任務(wù)重，振動(dòng)篩的工作負(fù)荷大，振動(dòng)篩篩板的磨損極為嚴(yán)重，篩板經(jīng)常意外掉落。篩板發(fā)生的問題一般極其隱秘，很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)，因此極易造成篩下漏斗嚴(yán)重堵塞。由于篩子內(nèi)部結(jié)構(gòu)狹窄清理非常困難。一旦發(fā)生事故費(fèi)時(shí)費(fèi)力，造成人員和生產(chǎn)時(shí)間的浪費(fèi)，勢必造成嚴(yán)重?fù)p失等問題。

3.4 解決方案

通過現(xiàn)場觀察和仔細(xì)鉆研，并與現(xiàn)場檢修工及工程技術(shù)人員研究探討針對(duì)現(xiàn)場條件及原有振動(dòng)篩使用情況，提出了解決方案：

（1）本次改造的著力點(diǎn)集中在篩下漏斗的液位控制[4]，本著提前發(fā)現(xiàn)提前處理的原則盡可能的降低事故發(fā)生率以及事故發(fā)生后的嚴(yán)重程度。本次改造不需要改變原漏斗主要結(jié)構(gòu)，只需要在篩下漏斗上加入靈敏的液位傳感器[5]，之后將液位傳感器接入到集中控制室即可[6]?；静恍枰獙?duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行大的改動(dòng)，并且可以適用于所有的場合所有的篩子。一旦篩板破損或者飛出，物料進(jìn)入篩下槽，篩下槽首先發(fā)生輕微的堵塞，液位上漲。在這發(fā)生事故的第一時(shí)間，立刻觸發(fā)液位報(bào)警，將信號(hào)傳輸?shù)郊锌刂剖?，并連鎖集中控制程序立刻停止上游相關(guān)設(shè)備，防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大[7]。

（2）創(chuàng)新點(diǎn)：篩板掉落或者損壞的現(xiàn)象在生產(chǎn)時(shí)極難發(fā)現(xiàn)，但造成的事故及其嚴(yán)重。通過改造有效的解決了篩下漏斗堵塞時(shí)無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，造成事故無限擴(kuò)大的惡劣情況。穩(wěn)定了生產(chǎn)系統(tǒng)，提高了馬脊梁選煤廠原煤入洗量，減少了事故的發(fā)生。極大的減少了人力的浪費(fèi)，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

圖5 振動(dòng)篩改造后簡單示意圖

4 效果

通過對(duì)渣漿泵實(shí)際改造，在馬脊梁選煤廠使用效果顯著。有效解決了渣漿泵軸封水管的虹吸堵塞問題。同時(shí)在很大程度上減少了軸封等部件的損壞，延長了使用壽命，降低了材配消耗，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

通過對(duì)振動(dòng)篩的實(shí)際改造，在馬脊梁選煤廠使用效果顯著。有效降低了篩下漏斗堵塞的事故率，減少了大型事故和連鎖反應(yīng)的發(fā)生。穩(wěn)定了生產(chǎn)系統(tǒng)，提高原煤入洗量。通過改造從而大大降低了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)省了維修時(shí)間、降低了檢修事故的發(fā)生率、提高了經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)堵塞情況的發(fā)生，有效減少了人力資源的浪費(fèi)和生產(chǎn)時(shí)間的浪費(fèi)，為選煤廠的生產(chǎn)提供了保障。

4.1 渣漿泵改造后產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益

4.1.1 經(jīng)濟(jì)效益

（1）改造前由于軸封水管中的澄清水倒流，軸封水管路中形成真空負(fù)壓，介質(zhì)等細(xì)小物料從軸封處出現(xiàn)虹吸進(jìn)入軸封水管，導(dǎo)致軸封水管堵塞渣漿泵軸封水不能正常使用，造成渣漿泵事故頻繁發(fā)生。并且渣漿泵出現(xiàn)事故一年內(nèi)至少4 臺(tái)次，每次更換渣漿泵所需時(shí)間6 小時(shí)，及后續(xù)每次每臺(tái)維修渣漿泵或更換部分零部件2 000元。

（2）改造后渣漿泵出現(xiàn)事故降低到一年2次，大大降低了事故率，同時(shí)也降低了檢修工的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了大量的材料配件的成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

改造后一年直接節(jié)約的經(jīng)濟(jì)效益：

計(jì)算影響洗選的經(jīng)濟(jì)效益：

A=1 000 t-每小時(shí)過原煤量

B=2 臺(tái)次-改造后一年渣漿泵出現(xiàn)事故臺(tái)次數(shù)

C=6小時(shí)-改造前每次排除故障時(shí)間

D=575元-估計(jì)洗選后噸煤價(jià)格

E=480 元-估計(jì)洗選后噸煤成本

Q3=A×C×B×（D-E）-一年直接影響洗選的經(jīng)濟(jì)效益=114萬元

計(jì)算維修渣漿泵的配件的經(jīng)濟(jì)效益：

A=2000元-每次維修配件所需費(fèi)用

B= 2 次-改造后一年渣漿泵出現(xiàn)事故次數(shù)

Q4=A×B-一年直接修渣漿泵的經(jīng)濟(jì)效益=4 000元全年共創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益：114.4萬元

4.1.2 社會(huì)效益

渣漿泵虹吸問題改造完成后解決了由于軸封水管中的澄清水倒流，軸封水管路中形成真空負(fù)壓，介質(zhì)等細(xì)小物料從軸封處出現(xiàn)虹吸進(jìn)入軸封水管，導(dǎo)致軸封水管堵塞渣漿泵軸封水不能正常使用，造成渣漿泵事故頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)的問題。提高了開機(jī)率降低了檢修工的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了經(jīng)濟(jì)效益節(jié)約了材料配件的成本。

4.2 振動(dòng)篩改造后的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益

4.2.1 經(jīng)濟(jì)效益

按小時(shí)原煤入洗量為1 300 t左右計(jì)算，改造前預(yù)計(jì)一個(gè)月全廠所有振動(dòng)篩會(huì)發(fā)生兩次較為嚴(yán)重的篩下漏斗堵塞事故。每次處理事故需要6 h左右。改造后基本不發(fā)生此類事故，大大提高了馬脊梁選煤廠的入洗能力和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。按照全年330 天生產(chǎn)，每天生產(chǎn)16 h，如此馬脊梁選煤廠每年可多入洗原煤：

1 300×6×2×12=18.72萬t

按照實(shí)際洗耗為44%，每年可多洗出精煤18.72×0.56=10.49萬t

按照精煤575元/t，生產(chǎn)成本480元/t，年經(jīng)濟(jì)效益可增加Q萬元：

Q=10.49×（575-480）=996.55萬元

4.2.2 社會(huì)效益

改造前容易發(fā)生篩下漏斗堵塞的情況，嚴(yán)重限制了馬脊梁選煤廠的生產(chǎn)能力，時(shí)常引發(fā)生產(chǎn)事故。改造完成有效的解決了以上問題，凸顯了馬脊梁選煤廠強(qiáng)大的技術(shù)革新力量和創(chuàng)造力。

改造前一旦發(fā)生篩下漏斗堵塞的情況，處理事故費(fèi)時(shí)費(fèi)力，改造后基本可以避免此類事故的發(fā)生，大大提高了人力物力資源的利用率，減少了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度。提高了馬脊梁選煤廠檢修作業(yè)和管理的水準(zhǔn)。

5 結(jié)束語

通過對(duì)渣漿泵和振動(dòng)篩上述問題的改造，徹底解決了一個(gè)影響馬脊梁選煤廠生產(chǎn)過程中存在的渣漿泵軸封水與振動(dòng)篩篩下槽堵塞問題，大大的降低了事故率，提高了經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)約了材料配件的成本，值得與同煤其他洗煤廠進(jìn)行溝通交流，提供借鑒，解決在生過程中發(fā)現(xiàn)的瓶頸問題。