方建新

(大同煤礦集團(tuán)大地選煤工程有限責(zé)任公司，山西 大同 037003）

大地選煤公司王村選煤廠原設(shè)計(jì)入選量為2.1Mt/a，隨著礦井先進(jìn)產(chǎn)能的釋放，礦井產(chǎn)能將提升到3.60Mt/a，現(xiàn)配套選煤生產(chǎn)系統(tǒng)難以滿足礦井能力要求。

1 弛張篩的性能

弛張篩的設(shè)計(jì)原理是由單一驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生雙重振動(dòng)：激振器驅(qū)動(dòng)固定框產(chǎn)生的線性振動(dòng)和浮動(dòng)篩框產(chǎn)生的振動(dòng)。在篩分過程中，彈性聚氨酯篩面以800 次/分的頻率不斷伸縮曲張，可獲得最高50g的加速度。其雙振動(dòng)原理以及彈性聚氨酯篩板連續(xù)不斷地?cái)U(kuò)張、收縮，從而有效地防止了篩孔堵塞。

2 弛張篩在選煤系統(tǒng)的應(yīng)用

弛張篩因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)原理，對(duì)細(xì)粒原煤有較好的篩分效果，可將部分細(xì)粒原煤實(shí)現(xiàn)有效分離，不經(jīng)過洗選系統(tǒng)，直接經(jīng)過運(yùn)輸系統(tǒng)轉(zhuǎn)載，進(jìn)入產(chǎn)品倉。

弛張篩在選煤系統(tǒng)應(yīng)用如圖1 所示。

圖1 弛張篩在選煤系統(tǒng)應(yīng)用示意圖

3 弛張篩在選煤廠改擴(kuò)建項(xiàng)目設(shè)計(jì)應(yīng)用對(duì)比

王村選煤廠需進(jìn)行有效擴(kuò)能改造，新增一套設(shè)計(jì)能力為1.50Mt/a 的生產(chǎn)系統(tǒng)，滿足礦井生產(chǎn)能力以及市場對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的需求?，F(xiàn)有如下兩套設(shè)計(jì)方案及預(yù)算。

3.1 新增1.50Mt/a 全入洗系統(tǒng)（方案一）

3.1.1 選煤方法

新系統(tǒng)采用全重介混合入洗。具體參數(shù)詳見表1、表2。

3.1.2 選煤工藝簡述

采用重介兩產(chǎn)品旋流器+螺旋分選機(jī)+板框壓濾機(jī)回收工藝。

（1）重介分選系統(tǒng)

-50mm 原 煤 經(jīng)1.5mm 脫 泥 篩 脫 泥 后， 篩上-50～1.5mm 級(jí)進(jìn)入混料桶，由泵揚(yáng)至重介旋流器分選，出精煤、矸石兩種產(chǎn)品，分別經(jīng)脫水脫介后矸石排棄，精煤經(jīng)離心機(jī)二次脫水后作為精煤產(chǎn)品裝倉。

（2）粗煤泥分選系統(tǒng)

-1.5mm 篩下物料經(jīng)分級(jí)旋流器分級(jí)后-0.1mm細(xì)粒隨溢流進(jìn)入濃縮池，底流中-1.5～0.1mm 物料入螺旋分選機(jī)分選，出精煤、矸石兩種產(chǎn)品經(jīng)脫水后進(jìn)入精、矸皮帶。

（3）煤泥水處理系統(tǒng)

分級(jí)旋流器溢流、矸石高頻篩篩下水、弧形篩篩下水、煤泥離心機(jī)離心液進(jìn)入濃縮機(jī)中，溢流作為循環(huán)水復(fù)用，底流由板框壓濾機(jī)回收。

表1 方案一產(chǎn)品平衡表

表2 方案一主要設(shè)備選型表

3.1.3 重點(diǎn)工程范圍

包括運(yùn)輸系統(tǒng)提能改造，主廠房改造，新增空壓機(jī)房，新增完整的煤泥處理系統(tǒng)，包括濃縮機(jī)及板框壓濾機(jī)，以及配套的供配電、集控、通訊、給排水、消防、采暖通風(fēng)、選煤廠場區(qū)設(shè)施工程等。概算表見表3。

3.2 新增1.50Mt/a 系統(tǒng)，采用弛張篩脫粉部分入洗（方案二）

新增系統(tǒng)處理能力為1.50Mt/a，其中洗選能力為0.9Mt/a。如圖2、圖3 所示。

圖2 弛張篩在王村選煤廠改擴(kuò)建系統(tǒng)應(yīng)用示意圖

表3 方案一概算表

圖3 弛張篩在王村選煤廠改擴(kuò)建系統(tǒng)現(xiàn)場應(yīng)用圖

表4 王村選煤廠入選原煤篩分實(shí)驗(yàn)表

由表4 可知，隨著粒度的減小，產(chǎn)率逐漸降低，灰分也隨之降低，發(fā)熱量升高，+13mm 灰分變化較大。因此考慮到煤質(zhì)變化及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，脫粉下限可以在13～6mm 之間調(diào)整，保證產(chǎn)品發(fā)熱量（Qnet,ar）≥5000kcal/kg。

3.2.1 選煤方法

新增系統(tǒng)采用脫粉全重介混合入洗。新增系統(tǒng)采取選煤工藝如下：弛張篩脫粉+重介兩產(chǎn)品旋流器+螺旋分選機(jī)+板框壓濾機(jī)回收工藝。具體參數(shù)詳見表5、表6。

3.2.2 工藝流程簡述

（1）篩分脫粉系統(tǒng)

-50mm 原煤經(jīng)弛張篩13mm 脫粉后，篩上物-50～13mm 進(jìn)入重介分選系統(tǒng)，篩下物-13mm 粉煤經(jīng)皮帶轉(zhuǎn)載至產(chǎn)品倉。

（2）重介分選系統(tǒng)

篩上物進(jìn)入有壓兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選，分選出精煤和矸石。精煤經(jīng)脫介脫水后，作為最終精煤產(chǎn)品儲(chǔ)存，矸石脫介脫水后，運(yùn)往矸石倉。

（3）粗煤泥分選系統(tǒng)

-1.5mm 磁選機(jī)尾礦物料經(jīng)分級(jí)旋流器分級(jí)后-0.1mm 細(xì)粒隨溢流進(jìn)入濃縮池， 底流中-1.5～0.1mm 物料入螺旋分選機(jī)分選，出精煤、矸石兩種產(chǎn)品經(jīng)脫水后進(jìn)入精、矸皮帶。

（4）煤泥水系統(tǒng)

煤泥水都進(jìn)入原系統(tǒng)濃縮機(jī)，采用壓濾機(jī)脫水回收，煤泥摻入精煤作為最終產(chǎn)品。

表5 方案二產(chǎn)品平衡表

表6 方案二主要設(shè)備選型表

3.2.3 重點(diǎn)工程范圍

包括運(yùn)輸系統(tǒng)提能改造，主廠房改造，新增空壓機(jī)房，對(duì)現(xiàn)有板框進(jìn)行改造，原濃縮車間改造，以及配套的供配電、集控、通訊、給排水、消防、采暖通風(fēng)、選煤廠場區(qū)設(shè)施工程等。概算表見表7。

表7 方案二概算表

3.3 方案對(duì)比

弛張篩脫粉應(yīng)用較全入洗系統(tǒng)，與原系統(tǒng)共用濃縮池，無需新購置板框壓濾機(jī)，僅需將一臺(tái)板框壓濾機(jī)進(jìn)行改造，且各設(shè)備選型較小，大幅減少新系統(tǒng)建設(shè)成本。王村選煤廠改擴(kuò)建系統(tǒng)可節(jié)省1339.24 萬元，同時(shí)脫粉產(chǎn)品水分較低，在保證產(chǎn)品發(fā)熱量穩(wěn)定的情況下，精煤產(chǎn)率預(yù)測會(huì)提高0.4%。

4 結(jié)論

弛張篩在選煤廠改擴(kuò)建系統(tǒng)中應(yīng)用可大幅減少選煤廠改擴(kuò)建工程及設(shè)備購置費(fèi)用，降低煤泥水系統(tǒng)負(fù)荷。弛張篩脫粉產(chǎn)品水分較低，相當(dāng)于以部分水分置換灰分，從而提高一定的精煤產(chǎn)率，對(duì)于細(xì)粒含量大且灰分低的動(dòng)力煤選煤廠系統(tǒng)改造有較好的應(yīng)用效果。