林麗鳳,趙 帥
(棗礦集團煤炭質(zhì)量管理處,山東 棗莊 277000)
滕南煤田位于山東省南部,微山湖東岸,是棗礦集團主要的產(chǎn)煤區(qū)和煉焦煤生產(chǎn)基地,目前主采3上、3下兩層煤,煤種為偏氣的1/3焦煤。本煤田有9對生產(chǎn)礦井,均建有配套的煉焦煤選煤廠,采用國內(nèi)先進的重介—浮選工藝。由于煤炭可選性好,內(nèi)在灰分低,洗選后的精煤灰分完全可以滿足市場需求。存在的主要問題是硫分波動較大,控制不好時常影響銷售和效益,因此,硫分管控一直是多年來的煤質(zhì)工作重點。
棗礦集團中心化驗室設(shè)備先進,技術(shù)力量雄厚,煤質(zhì)檢驗數(shù)據(jù)齊全,多年來積累了大量的煤質(zhì)檢驗資料,對這些數(shù)據(jù)進行整理和分析,可以基本確定硫分的賦存形態(tài),對生產(chǎn)過程控硫具有很好的指導作用。主要礦井硫分情況見表1、表2。
表1 各礦原煤硫分賦存形態(tài)
表1、表2說明,滕南煤田有機硫占全硫的49.58%~56.20%,硫酸鹽硫含量較低,只占全硫的0.98%~3.44%;硫化鐵硫約占全硫的42.97%~48.74%,從硫分構(gòu)成看,洗選能夠除去部分硫分。再通過浮沉上浮物硫分與原煤硫分比較看,有部分硫化鐵硫分布在矸石、中間物中,洗選能夠降低一定硫分,但脫硫效果不是很明顯;表2說明,浮煤中硫分3下比3上高出0.2%~0.4%,這是由于3下煤沉積時為海水剛剛退卻后的陸相沉積,煤形成過程中受海水侵蝕影響,硫分較3上升高,且波動大,局部黃鐵礦侵染,呈硫分富集區(qū),因而煤中硫分大部分為細顆粒的硫化鐵和有機硫。
表2 主采煤層3上、3下的上浮物硫分分布
對硫分賦存狀態(tài)進行檢驗,分析出是有機硫、無機硫還是鹽酸鹽硫,給礦井控硫提供了技術(shù)支持,指明了清晰的控硫思路,即降硫必須從源頭抓起,洗選只能起到一定的降硫效果。
為解決煤炭硫分波動較大問題,確保煤炭銷售和企業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展,集團公司在煤質(zhì)檢驗數(shù)據(jù)的指導下,采取了一系列有力措施,從井下配采降硫和煤炭洗選控硫2個方面下手,實現(xiàn)穩(wěn)質(zhì)增效。原則上,優(yōu)先實施井下不同工作面的配采,當單個礦井井下配采難以滿足硫分指標要求時,由集團公司統(tǒng)一調(diào)度,實施不同礦井之間的跨礦配洗。
各礦從開拓布局、工作面接續(xù)、3上和3下開采比例等儲多方面統(tǒng)籌考慮煤質(zhì),在做好長期硫分規(guī)劃的同時,做實當前工作。每個礦為適時掌握硫分變化情況,對掘出的巷道、切眼及時采取煤層煤樣,對正在生產(chǎn)的工作面采取生產(chǎn)檢查煤樣,進行灰分、硫分、揮發(fā)分、Y值、G值等分析,并結(jié)合礦井實際和市場需求確定合適的開采比例。目前各礦原則上按照約1∶1的比例組織生產(chǎn),原煤硫分基本穩(wěn)定,為洗精煤硫分的管控提供了條件。各礦近幾年礦井原煤硫分見表3。
表3 2017—2019年原煤平均硫分統(tǒng)計 硫分/%
從表3看,對于每個礦來講,原煤硫分相對穩(wěn)定,說明對配采工作較為重視。但實際開采工程中,受接續(xù)緊張、地質(zhì)條件變化、綜機設(shè)備故障等多種因素影響,井下生產(chǎn)不可能一帆風順,配采有時難以實現(xiàn),短時間內(nèi)硫分可能變化較大。礦井為應(yīng)對煤質(zhì)變化和市場變化,近幾年各礦在井下分別建設(shè)了2~4個大型煤倉,在遇到工作面硫分、灰分波動較大時,采取不同質(zhì)量工作面的煤炭在井下實行分采、分儲,為不同質(zhì)量煤炭單獨提升或配比提升創(chuàng)造了條件,同時大部分礦在地面還設(shè)置了2個原煤倉,用于原煤質(zhì)量調(diào)控,為地面選煤廠的配洗或分洗提供了便利。
在洗精煤硫分控制上,原煤入洗分3個層次控制。
(1)對于井下配采滿足洗精煤硫分合同指標的礦井,選煤廠基本將提升原煤全部入洗,洗精煤硫分見表4。
表4 2019年各礦洗精煤硫分情況
表4數(shù)據(jù)表明,2019年3個礦原煤全部入洗后,精煤硫分完全合格,自身具有硫分調(diào)控能力。
(2)對于灰分、硫分、揮發(fā)分變化較大的礦,則采取配洗或分洗方式,按照定向市場需要,實行訂單式生產(chǎn)。高莊2017年下半年、蔣莊2018年上半年就采取此方法,在礦調(diào)度統(tǒng)一指揮下,充分利用井下、井上原煤倉調(diào)控作用,實行分提、配洗或分洗措施,按照市場需求生產(chǎn)了多品種精煤產(chǎn)品,滿足了用戶多元化的市場要求。兩礦在穩(wěn)定低灰低硫精煤主渠道同時,蔣莊開發(fā)生產(chǎn)了2個不同硫分的精煤品種,高莊開發(fā)生產(chǎn)了3個不同硫分的精煤品種。此外對新開發(fā)的較高硫分精煤品種,根據(jù)原煤硫分變化,分倉儲存,單獨入洗,按照合同組織生產(chǎn)。具體指標見表5。
表5 高莊、蔣莊洗精煤品種與硫分統(tǒng)計
(3)對于本礦配采或配洗仍不能解決的問題,采取集團公司內(nèi)部不同礦點同煤種跨礦配洗方式加以解決。從2014年8月起,為綜合利用滕南煤田資源,做到質(zhì)量互補,集團公司在大部分礦井建設(shè)了外來煤入洗系統(tǒng),一是增加精煤產(chǎn)量,二是調(diào)控煤炭質(zhì)量。2016—2018年,柴里礦配洗高莊礦硫分1.2%左右的原煤50多萬噸,通常按照本礦原煤與高莊原煤1∶2左右比例入洗,生產(chǎn)出完全符合灰分小于9%、硫分低于0.80%的合同要求精煤,配比后的質(zhì)量見表6。
表6 柴里與高莊煤1∶2配比入洗后的煤質(zhì)指標
跨礦配煤入洗,既解決了高莊礦原煤庫存較大問題,又增加了柴里礦的精煤產(chǎn)量和效益,經(jīng)測算,跨礦配洗高莊混煤洗煤利潤平均在30元/t。同時高莊煤的焦化指標優(yōu)于柴里,對配洗后的精煤內(nèi)在質(zhì)量還有所提升。
集團公司有部分精煤通過日照港、京杭大運河碼頭裝船銷售,煤質(zhì)管理部門與銷售部門密切配合,根據(jù)不同礦井的精煤質(zhì)量配比發(fā)運,確保了質(zhì)量穩(wěn)定,增加了效益。如2020年2月計劃集港4萬t,我們按照合同質(zhì)量指標要求,將高莊礦精煤、付村精煤、蔣莊精煤、田陳精煤按照約7∶1∶2∶2的比例集港,總體質(zhì)量完全達到合同要求,見表7。
表7 加權(quán)平均集港精煤質(zhì)量指標
通過配采、配洗或分洗,集團公司的精煤品種增加,合格率有了大幅度提升,有效地促進了洗精煤產(chǎn)量的快速增長。2018年精煤銷量在2017年1 192萬t基礎(chǔ)上增加了近9.2%,達到了1 302萬t,創(chuàng)造了集團成立以來的歷史最高水平,2019年洗精煤銷量達到1 360萬t,連續(xù)2 a打破精煤銷量紀錄。
據(jù)統(tǒng)計,2019年精煤合格率較2018年提高3%,因硫分超合同數(shù)量減少81萬t,實現(xiàn)增收1 400萬元。2018年通過跨礦配洗高莊中高硫原煤15萬t,高莊礦減少損失150萬元,其他礦多生產(chǎn)精煤10.5萬t,實現(xiàn)增收450萬元。僅精煤硫分管控,就增收1 300萬元,效益顯著。
(1)棗礦集團對煤炭硫分十分重視,通過對大量數(shù)據(jù)分析,尋找出煤炭硫分變化規(guī)律,對礦井控硫提供了技術(shù)支持。
(2)穩(wěn)定與控制硫分必須從源頭抓起,從采場布局、工作面接續(xù)、井下煤倉建設(shè)等多個方面著手,將高低硫分3上與3下煤的配采作為煤質(zhì)控制重點,抓住了主要矛盾,效果明顯。
(3)高低硫煤炭的配洗或分洗,有效地解決了洗精煤硫分波動較大問題,確保了銷售穩(wěn)定和效益增長。
(4)礦調(diào)度指揮中心隨時掌握原煤硫分情況,做好井下、井上的協(xié)調(diào)生產(chǎn),根據(jù)硫分高低,決定原煤提升后進行洗選還是直接作為混煤產(chǎn)品銷售,發(fā)揮好調(diào)度指揮的作用。