【摘 要】近年來，隨著協(xié)莊煤礦礦井開采機械化程度的不斷提高和采煤工藝的變化，煤中含矸量增大，煤質(zhì)變差，精煤回收率低。為提高精煤產(chǎn)率，協(xié)莊煤礦對祥泰潔凈煤協(xié)莊選煤廠進行了原煤動篩排矸系統(tǒng)和重介選煤工藝改造，改善了煤炭質(zhì)量，提高了經(jīng)濟效益。

【關鍵詞】重介淺槽；選煤廠；應用

祥泰潔凈煤協(xié)莊選煤廠隸屬于山東能源新礦集團協(xié)莊煤礦，始建于1983年，1987年竣工投產(chǎn)，原設計為120萬噸的動力煤選煤廠，跳汰選煤工藝。歷經(jīng)多次技術改造，至2005年達到入洗能力150萬噸/年的煉焦煤選煤廠，主要工藝為跳汰選煤+浮選+尾煤壓濾，煤泥水一級閉路循環(huán)，其煤源主要來自于協(xié)莊煤礦礦井。近年來，隨著礦井開采機械化程度的不斷提高和采煤工藝的變化，煤中含矸量增大，煤質(zhì)變差，現(xiàn)有的工藝已不適應礦井發(fā)展的需求。出于提高經(jīng)濟效益和建設優(yōu)質(zhì)高效選煤廠的需要，協(xié)莊煤礦對祥泰潔凈煤協(xié)莊選煤廠進行了原煤動篩排矸系統(tǒng)和重介選煤工藝改造，取得了良好的效益。

1.系統(tǒng)改造的背景

1.1生產(chǎn)工藝落后

現(xiàn)有的系統(tǒng)復雜，設備老化運行故障多，嚴重制約礦井的生產(chǎn)，工藝落后已不適應未來發(fā)展的需要；由于30mm—50mm粒級的矸石進入重介車間，延長了開機時間，增加了處理難度。

1.2成本費用過高

選煤廠動篩跳汰系統(tǒng)因設備性能的的因素，洗選不完全，排出的矸石產(chǎn)品中仍有精煤存在，需要人工手選；由于系統(tǒng)多且復雜，造成配備的崗位人員多，日常運行維護費用高，不符合優(yōu)質(zhì)高效選煤廠建設的要求。

2.系統(tǒng)改造的過程

2.1選煤方法的確定

協(xié)莊煤礦的煤種主要是氣煤、氣肥煤等，易選煤?，F(xiàn)在我國動力煤選煤廠洗選+30mm粒級原煤的選煤方法，主要有重介和跳汰兩種，重介分選的優(yōu)勢如下：一是重介分選效率高，相比較之下跳汰分選效率低，一般重介分選效率可達99%，而跳汰的分選效率僅為95%左右。二是重介選對煤質(zhì)適應性強，當煤質(zhì)發(fā)生變動時跳汰選不如重介效果好。三是跳汰選耗水量大，給后續(xù)煤泥水處理帶來壓力大，一般跳汰入洗1噸煤需要3立方水左右，而重介入洗只需要1.8立方左右。相比較重介選耗水量要少的多。四是如果采用動篩洗選，其分選效率更低，一般動篩要比淺槽低4%左右。綜合分析：+30mm粒級物料采用重介淺槽分選具有一定的優(yōu)越性。根據(jù)淺槽設備的要求，一般淺槽的分選下限可達到13mm，分選效果較好的情況下一般25mm，下限越高淺槽的分選效果越好，根據(jù)工藝要求，本次設計按照30mm分級，即淺槽分選下限位30mm，淺槽的分選上限確定為200mm。

2.2主要工藝流程

（1）塊煤分選系統(tǒng)：采用重介淺槽分選機，分選塊煤和矸石。

（2）產(chǎn)品脫介、脫水系統(tǒng)：重介淺槽分選機分選出的塊煤經(jīng)直線振動篩脫介脫水，篩上塊煤經(jīng)破碎機破碎后進入原煤倉；矸石經(jīng)直線振動篩脫水脫介后，篩上物作為矸石產(chǎn)品。

（3）介質(zhì)循環(huán)、回收、添加系統(tǒng)：精煤脫介篩篩下水分為二段，精煤脫介篩第一段介質(zhì)作為合格介質(zhì)入合格介質(zhì)桶循環(huán)使用；精煤脫介篩二段稀介質(zhì)、矸石脫介篩篩下稀介質(zhì)由磁選機回收，磁選精礦進入合格介質(zhì)桶循環(huán)使用，磁選尾礦用泵打入旋流器，旋流器的底流進入高頻篩，高頻篩的篩上物進入原煤倉。旋流器溢流進入濃縮池系統(tǒng)，經(jīng)過濃縮后溢流循環(huán)利用，洗水閉路循環(huán)利于環(huán)境保護。介質(zhì)添加采用磁鐵礦粉加水稀釋攪拌后，由泵打入合格介質(zhì)桶。

2.3工藝布置優(yōu)勢

該礦將淺槽車間布置在選煤廠的原手選車間，淺槽系統(tǒng)與動篩系統(tǒng)可以互為備用，正常生產(chǎn)時使用淺槽系統(tǒng)，當淺槽系統(tǒng)檢修時，可以使用動篩系統(tǒng)，不影響生產(chǎn)。

2.4改造的系統(tǒng)和環(huán)節(jié)

原煤重介淺槽分選車間控制系統(tǒng)分為集中控制、重介質(zhì)密度控制、介質(zhì)桶液位控制、合介泵變頻控制等部分。選煤廠綜合自動化系統(tǒng)包括供配電、設備集中控制系統(tǒng)、單機自動化系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度通訊指揮系統(tǒng)以及生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)。自動化系統(tǒng)按網(wǎng)絡分為3層，即管理層、控制層以及設備層。控制層與管理層之間需經(jīng)防火墻，以保護數(shù)據(jù)通訊的安全，確?？刂茖?、設備層穩(wěn)定、可靠運行。生產(chǎn)工藝信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)了生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)與廠辦公網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，能將現(xiàn)場生產(chǎn)工藝信息自動生成報表傳輸?shù)饺珡S所有辦公網(wǎng)用戶，且能實時在線監(jiān)控，使相關管理人員能及時掌握第一手的生產(chǎn)信息，有效提高了生產(chǎn)管理、市場經(jīng)營效率。

3.系統(tǒng)改造的效果

（1）原煤準備隊共110人，改造后可減少人員18人，則每年可減少職工薪酬支出54萬元。

（2）改造后矸石含煤由4%降至1%以下，每年矸石產(chǎn)量89萬噸計算，減少煤炭損失2.7萬噸，則可增加經(jīng)濟效益2.7萬噸/年x500元/噸=1350萬元/年。

（3）動篩排矸系統(tǒng)噸煤加工費為4.6元/噸，改造后預計噸煤加工費為5.6元/噸。加工費增加320萬元/年。

（4）改造后，進入主洗系統(tǒng)原煤量減少40萬噸/年，小時原煤入洗量增加，縮短了開機時間，提高了洗選效率，年可節(jié)省電費295萬元。

（5）主洗系統(tǒng)矸石量的減少，減輕了對旋流器、入料泵、篩板及原煤運輸皮帶及矸石運輸皮帶的磨損，延長了設備使用壽命，年可減少材料費用消耗70萬元左右。

（6）矸石量減少，主洗車間降低了介質(zhì)損耗，每年可節(jié)省13萬元。

（7）通過系統(tǒng)改造最大限度地回收了煤炭資源，減少了矸石升井量，降低了環(huán)境污染，實現(xiàn)了綠色開采。此外，每年可增加經(jīng)濟效益1462萬元。改造完成后1.5年即可收回投資成本。 [科]