蘇艷紅

(山西晉城煤業(yè)集團(tuán) 成莊礦洗選廠，山西　晉城　048021)

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洗選廠生產(chǎn)過(guò)程中煤質(zhì)管控綜合改造

蘇艷紅

(山西晉城煤業(yè)集團(tuán) 成莊礦洗選廠，山西晉城048021)

針對(duì)當(dāng)前煤炭銷(xiāo)售吃緊、客戶對(duì)礦井生產(chǎn)的商品煤要求逐漸增高的現(xiàn)象，成莊礦洗選廠從塊煤的限上率指標(biāo)控制、防止系統(tǒng)切換出現(xiàn)程序性錯(cuò)誤、末煤的水分指標(biāo)控制以及地銷(xiāo)篩末煤的灰分指標(biāo)控制等方面，實(shí)施技術(shù)改造，控制了各類商品煤的煤質(zhì)指標(biāo)，并最大限度地杜絕產(chǎn)能過(guò)盛，提高了經(jīng)濟(jì)效益，年創(chuàng)效達(dá)到300萬(wàn)元以上。

煤質(zhì)；系統(tǒng)切換；灰分控制

1　實(shí)施前的狀況及存在問(wèn)題

1) 晉城煤業(yè)成莊礦礦井生產(chǎn)能力不斷攀升，但是篩分環(huán)節(jié)處理能力有限，特別是在井下煤質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，如在經(jīng)過(guò)地質(zhì)構(gòu)造、原煤中水分增高、塊末煤比例失調(diào)等情況下，極易造成篩分不合格，洗塊煤限上、限下率超標(biāo)。

2) 305原煤分級(jí)篩給料不均，篩機(jī)的有效篩分面積不足，篩分效果差。

3) 系統(tǒng)切換全部依靠改變各個(gè)溜槽的翻板位置來(lái)實(shí)現(xiàn)，各翻板之間沒(méi)有聯(lián)鎖、互鎖關(guān)系，系統(tǒng)切換時(shí)全憑崗位人員現(xiàn)場(chǎng)操作和查看翻板位置，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，翻板如果操作順序出錯(cuò)或位置未切換到位，崗位人員很難察覺(jué)，極易發(fā)生煤質(zhì)事故。

4) 脫泥篩與下級(jí)的斜輪分選機(jī)之間無(wú)堆煤聯(lián)鎖停車(chē)，若斜輪分選機(jī)發(fā)生液位不足時(shí)，分選機(jī)內(nèi)的物料不能正常排空，上游篩機(jī)繼續(xù)給料，堆積的混煤極易進(jìn)入篩下溜槽造成篩末煤限上超標(biāo)。

5) 塊煤限上控制指標(biāo)提出后，成莊礦洗選廠僅依靠原煤車(chē)間改變破碎機(jī)齒板間隙來(lái)實(shí)現(xiàn)概率性的塊煤破碎，洗煤車(chē)間目前無(wú)應(yīng)對(duì)措施，不能徹底解決塊煤限上問(wèn)題。

6) 該洗選廠洗煤車(chē)間高頻篩主要負(fù)責(zé)將脫泥篩產(chǎn)生的煤泥進(jìn)行脫水篩分并轉(zhuǎn)載至篩末煤膠帶，但由于篩機(jī)處理能力有限，導(dǎo)致大量煤泥脫水效果不好，篩末煤水分超標(biāo)時(shí)有發(fā)生。

7) 外運(yùn)車(chē)皮不足、末煤倉(cāng)倉(cāng)儲(chǔ)能力有限，導(dǎo)致低灰篩末煤一部分需要落入煤山存儲(chǔ)以備公路外運(yùn)，但目前無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)落地低灰篩末煤的灰分監(jiān)控，容易發(fā)生地銷(xiāo)篩末煤灰分超標(biāo)事故。

8) 精塊煤入洗脫介時(shí)，粘附有一定量的水分，這些水隨著物料一同轉(zhuǎn)載至501塊煤上倉(cāng)膠帶機(jī)，目前無(wú)法排出，時(shí)常導(dǎo)致限下率倉(cāng)內(nèi)煤體水分超標(biāo)。

2　改進(jìn)目的

1) 細(xì)化并完善系統(tǒng)工藝流程結(jié)構(gòu)，滿足正常生產(chǎn)需求。

2) 提高煤泥脫水效果，確保篩末商品煤水分合格。

3) 對(duì)商品煤煤體參數(shù)實(shí)現(xiàn)了在線實(shí)時(shí)監(jiān)控，杜絕煤質(zhì)事故發(fā)生。

4) 在滿足顧客需求的同時(shí)，最大限度地杜絕產(chǎn)能過(guò)盛，提高經(jīng)濟(jì)效益。

3　主要改進(jìn)方面

1) 塊煤限下率解決方案。

a) 實(shí)現(xiàn)洗煤車(chē)間301主提升膠帶機(jī)、501塊精煤上倉(cāng)膠帶機(jī)的超煤量報(bào)警，以及2條膠帶機(jī)的對(duì)比煤量超警戒報(bào)警。其主要原理為依據(jù)原煤篩分系統(tǒng)、塊精煤篩分系統(tǒng)的最大正常處理通過(guò)量來(lái)確定報(bào)警煤量，目前設(shè)定301主提升膠帶機(jī)運(yùn)載煤量持續(xù)5 min達(dá)到1 850 t/h或501塊煤精煤上倉(cāng)膠帶機(jī)運(yùn)載煤量持續(xù)5 min達(dá)到600 t/h時(shí)，集控系統(tǒng)報(bào)警；并針對(duì)井下煤質(zhì)發(fā)生突變、塊末比例失調(diào)時(shí)的特殊情況設(shè)定501與301膠帶機(jī)的通過(guò)量超過(guò)5 min達(dá)到33%的煤量對(duì)比報(bào)警，集控司機(jī)接到報(bào)警后第一時(shí)間通知現(xiàn)場(chǎng)崗位人員查看504、505洗塊煤分級(jí)篩與309、310脫泥篩的篩分效果，若集控司機(jī)接到異常匯報(bào)，需立即通知廠調(diào)度要求采取降低煤量或分煤進(jìn)入0#混煤倉(cāng)的方式組織生產(chǎn)，從而在源頭上杜絕了限下率超標(biāo)問(wèn)題。

b) 明確洗塊煤煤倉(cāng)實(shí)時(shí)入倉(cāng)信息登記及特殊時(shí)間段的入倉(cāng)方式，確保洗塊煤限下率控制信息暢通。該廠規(guī)定崗位人員必須如實(shí)記錄清楚每一時(shí)段的入倉(cāng)情況，包括入倉(cāng)時(shí)間、入倉(cāng)倉(cāng)號(hào)、煤倉(cāng)倉(cāng)位等情況，特別是在發(fā)生篩分效果差、洗塊煤中末煤比例高、介質(zhì)比重突變等特殊情況下，嚴(yán)禁私自倒倉(cāng)，杜絕不合格塊煤進(jìn)入多個(gè)煤倉(cāng)，污染其它合格產(chǎn)品，并立即匯報(bào)廠調(diào)度，協(xié)調(diào)后續(xù)針對(duì)性的采樣化驗(yàn)、配比放倉(cāng)，防止超標(biāo)煤裝入火車(chē)。

2) 塊煤煤質(zhì)灰分解決方案。

a) 實(shí)現(xiàn)介質(zhì)比重發(fā)生較大波動(dòng)報(bào)警。重介選煤過(guò)程中，介質(zhì)比重的控制直接關(guān)系到洗出的塊煤質(zhì)量是否合格，介質(zhì)比重發(fā)生大幅度降低的原因多由于篩分系統(tǒng)處理不佳，大量的末煤進(jìn)入斜輪分選機(jī)，造成介質(zhì)比重紊亂、突降，目前洗煤車(chē)間的介質(zhì)比重為自動(dòng)控制，其控制范圍有限，當(dāng)超過(guò)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)范圍時(shí)，系統(tǒng)便會(huì)報(bào)警，提醒崗位人員及時(shí)查看篩分效果及斜輪分選機(jī)入料情況。

b) 完善305原煤分級(jí)篩入料，徹底解決篩面偏料、篩分面積利用率低、篩分效果差等諸多問(wèn)題，提高篩分效果。具體做法：在305入料溜槽底部焊接V形擋板，將301膠帶機(jī)下305篩機(jī)的原煤集中在一起，避免了塊、末煤在篩面上分布不均勻。

在V形擋板下方安裝倒牛鼻子擋板(見(jiàn)圖1).倒牛鼻子擋板一側(cè)焊接在溜槽底板上，另一側(cè)與溜槽底板間隔20 cm，這樣一部分原煤可通過(guò)倒牛鼻子擋板與溜槽底板的間隙直接上篩面，另一部分原煤則經(jīng)倒牛鼻子擋板進(jìn)行二次分煤后轉(zhuǎn)至篩面，使塊、末煤在篩面上能夠均勻分布。

圖1　305入料溜槽內(nèi)部改造示意圖

3) 防止系統(tǒng)切換出現(xiàn)程序性錯(cuò)誤的解決方案。

a) 洗選廠洗煤車(chē)間生產(chǎn)系統(tǒng)靈活多變，生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)，需要經(jīng)常進(jìn)行系統(tǒng)切換，以滿足正常生產(chǎn)，但在系統(tǒng)切換時(shí)，關(guān)鍵在于系統(tǒng)翻板的到位控制，否則極易發(fā)生煤質(zhì)事故，最突出的便是篩末煤進(jìn)入塊煤，造成限上超標(biāo)事故。根據(jù)這一實(shí)際情況，該車(chē)間在各系統(tǒng)翻板上安裝磁力位置開(kāi)關(guān)，將其位置信號(hào)接入PLC控制回路中，并根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行編程改造，實(shí)現(xiàn)了翻板位置到位監(jiān)控、上下級(jí)翻板聯(lián)鎖互鎖、停車(chē)報(bào)警。目前已實(shí)現(xiàn)了塊落地翻板聯(lián)鎖、末落地翻板聯(lián)鎖、304下306聯(lián)鎖、3318翻板聯(lián)鎖、532、528翻板聯(lián)鎖、5003去528與5003去2205翻板聯(lián)鎖，并將所有的翻板位置信號(hào)采集顯示在集控計(jì)算機(jī)上，使集控司機(jī)更好地了解翻板位置情況，方便系統(tǒng)切換以及故障原因查找。

b) 增加脫泥篩與斜輪分選機(jī)之間的堆煤保護(hù)聯(lián)鎖停車(chē)。在分選槽上方與上游篩機(jī)之間合適位置加裝堆煤保護(hù)器，當(dāng)分選槽內(nèi)液位不足無(wú)溢流時(shí)，物料不斷堆積至堆煤保護(hù)器安裝位置時(shí)，會(huì)迅速造成上游篩機(jī)停運(yùn)，避免積煤進(jìn)入篩下溜槽發(fā)生末煤限上超標(biāo)事故。

4) 洗塊煤限上控制解決方案。

在313、314兩臺(tái)精煤脫介篩篩前安裝尺寸為60 mm棒條篩板，并改進(jìn)前方出料溜槽的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)，超過(guò)規(guī)定的80 mm以上大塊煤將會(huì)被濾出并經(jīng)過(guò)溜槽轉(zhuǎn)載至落地皮帶，杜絕大于80 mm的中塊煤進(jìn)入煤倉(cāng)，造成限上率超標(biāo)問(wèn)題。

5) 篩末煤水份控制解決方案。

a) 由于篩末煤中水份多來(lái)自于412、413高頻篩的出料煤中，因此，控制好高頻篩的物料的水分，很大程度上解決了篩末煤水分的問(wèn)題。具體方案為：在現(xiàn)有的高頻篩篩后增設(shè)預(yù)先脫水固定篩，在脫水篩內(nèi)鋪設(shè)不銹鋼鋼條縫篩板，將原有的煤泥水管路延長(zhǎng)引致固定篩篩板上，并在篩下漏斗加裝排水管路直通351斜板煤泥沉淀池，增大排水通道。生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)，煤泥首先從管路出口布料至固定脫水篩，這樣大量的煤泥水經(jīng)過(guò)預(yù)先脫水進(jìn)入斜板沉淀池，其余的煤泥順著篩板進(jìn)入高頻篩篩面，有效提高了高頻篩的脫水處理能力及效果。

b) 篩末煤水分控制的另一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)為塊倉(cāng)限下率509、511倉(cāng)中的末煤，這些末煤為洗塊煤中附著的顆粒物，由于經(jīng)過(guò)脫介沖洗，整體水分含量較高，經(jīng)過(guò)501膠帶機(jī)轉(zhuǎn)載，大部分水留在膠帶機(jī)上，后經(jīng)機(jī)頭清帶器刮下進(jìn)入509、511倉(cāng)，因此，只有控制了這些水分，才能解決倉(cāng)中水分超標(biāo)的問(wèn)題。洗煤車(chē)間根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在501膠帶機(jī)機(jī)頭清帶器卸料口處加裝濾水擋板，將膠帶上轉(zhuǎn)載的水?dāng)r截并引回皮帶走廊內(nèi)，杜絕大量水分進(jìn)入限下率煤倉(cāng)，確保水份合格。

6) 地銷(xiāo)篩末煤灰分控制改造方案。

a) 將3318、3319、3320、3321四條末煤小皮帶上2205與528轉(zhuǎn)載溜槽的手動(dòng)操作翻板更換為液壓站式電控翻板。b) 在每個(gè)翻板上安裝磁力限位開(kāi)關(guān)，確保翻板動(dòng)作到位。c) 完善3321灰分儀數(shù)據(jù)采集能力，將305至3321膠帶機(jī)溜槽出口處使用鋼板收口，確保煤體厚度達(dá)到灰分儀測(cè)量要求，使灰分儀測(cè)得的數(shù)據(jù)更加精確。d) 提取3321灰分儀灰分?jǐn)?shù)值信號(hào)、電控翻板控制信號(hào)、翻板到位信號(hào)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)接入集控PLC模塊中，使用3321灰分儀數(shù)值經(jīng)過(guò)PLC控制電控翻板動(dòng)作實(shí)現(xiàn)對(duì)翻板的灰分精確控制，編寫(xiě)新的系統(tǒng)流程程序，實(shí)現(xiàn)物料上2205、528系統(tǒng)切換的自動(dòng)聯(lián)鎖，實(shí)現(xiàn)了地銷(xiāo)篩末煤的在線灰分全過(guò)程監(jiān)測(cè)，從源頭上控制落地篩末煤的灰分。

4　改進(jìn)后效果

1) 改造完成后，塊末煤限上、限下、塊末煤水分、灰分等各類指標(biāo)性參數(shù)得到了保障，洗選過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了全面有效管控，從源頭上杜絕了煤質(zhì)事故發(fā)生的可能，為煤質(zhì)達(dá)標(biāo)提供了可靠的保證，避免了后期發(fā)生煤質(zhì)糾紛的問(wèn)題。

2) 在滿足客戶需求的同時(shí)，極大地減少了商品煤煤質(zhì)過(guò)剩帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失，增加了經(jīng)濟(jì)效益：a) 改造完成后，由于實(shí)現(xiàn)了翻板的實(shí)時(shí)操控，翻板切換時(shí)間大幅度減少，以每天翻板切換2次計(jì)算，每次節(jié)約時(shí)間5 min，每年生產(chǎn)330天，系統(tǒng)小時(shí)帶載量1 500 t，噸煤利潤(rùn)10元，每年大約可創(chuàng)效：330×5×2÷60×1 500×10=825 000=82.5萬(wàn)元。b) 改造完成后，煤質(zhì)事故得到了控制，一年就按一次煤質(zhì)事故計(jì)算，按塊煤限下超標(biāo)，雙倍扣噸處理，一般一個(gè)品種車(chē)皮是30個(gè)，每個(gè)車(chē)皮60 t計(jì)算，塊煤700元/t，每年大約可創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益：30×60×2×700=2 520 000=252萬(wàn)元，可創(chuàng)總經(jīng)濟(jì)效益：82.5+252=334.5萬(wàn)元。

Comprehensive Transformation of Coal Quality Control during Production in Coal Preparation Plant

SU Yanhong

In view of the phenomenon of tight coal sales and customer gradually increased requirements for commercial coal, implements the technological transformation of Chengzhuang coal preparation plant such as control lump coal oversize rate index, preventing the system switching to appear procedural error, control water index of fine coal and ash index of fine coal in ground pin screen. Coal quality indicators in all kinds of commodity coal are controlled. Eliminates excessive production capacity. Improves the economic benefit, and the economic benefit is more than 3 million one year.

Coal quality; System switching; Ash control

2016-04-14

蘇艷紅(1978—)，女，山西清徐人，2000年畢業(yè)于山西煤校，助理工程師，主要從事洗選廠資料整理工作

(E-mail)jmczsyh@163.com

TD922

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1672-0652(2016)05-0016-03