劉春龍

(中國(guó)中煤能源股份有限公司 山西小回溝煤業(yè)有限公司，山西 太原 030400)

山西小回溝煤業(yè)有限公司礦井原煤是以貧煤、貧瘦煤為主，小回溝選煤廠為礦井配套選煤廠，年入選能力為3.0 Mt[1]。選煤廠采用有壓兩產(chǎn)品重介旋流器主再選，粗煤泥干擾床分選機(jī)分選，細(xì)煤泥浮選的分選工藝。選煤廠自聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)以來(lái)，各系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。但隨著井下采掘工作面斷層、陷落柱的增多，原煤中矸石含量增加，精煤回收率大大降低，導(dǎo)致原煤系統(tǒng)設(shè)備卡堵嚴(yán)重，主再選系統(tǒng)分選效果差，無(wú)法適應(yīng)變差的煤質(zhì)，嚴(yán)重影響了選煤廠的生產(chǎn)效率及經(jīng)濟(jì)效益。

1 存在問(wèn)題

小回溝礦井毛煤經(jīng)過(guò)一級(jí)破碎機(jī)、分級(jí)篩、二級(jí)破碎機(jī)后破碎至50 mm以下進(jìn)入原煤倉(cāng)，其原煤系統(tǒng)工藝流程如圖1所示。

圖1 原煤系統(tǒng)工藝流程

隨著原煤中大塊矸石的增多，導(dǎo)致原煤準(zhǔn)備系統(tǒng)及洗選系統(tǒng)問(wèn)題逐漸凸顯，具體如下：

(1)大于50 mm粒級(jí)塊原煤中塊矸石較多，且硬度大，大量的大塊矸石進(jìn)入破碎機(jī)后導(dǎo)致破碎機(jī)負(fù)荷大，故障多，維修量大；

(2)大塊矸石的破碎粒度無(wú)法得到保證。部分 50 mm以上塊矸石進(jìn)入洗選系統(tǒng)，導(dǎo)致管道和設(shè)備卡、堵頻繁，重介旋流器入料泵卡堵嚴(yán)重，導(dǎo)致分選效果極差，嚴(yán)重影響了重介生產(chǎn)系統(tǒng)的處理量及分選效果；

(3)大量的矸石進(jìn)入主廠房，導(dǎo)致管道及設(shè)備磨損嚴(yán)重；

(4)塊矸石在破碎過(guò)程中產(chǎn)生大量高灰細(xì)泥，影響了精煤灰分。

2 問(wèn)題分析

礦井主采煤層為2號(hào)煤，煤種為貧瘦煤，其矸石硬度大，煤軟且易碎。取礦井毛煤做篩分試驗(yàn)[2]，結(jié)果如表1所示。

從表1可以看出：

(1)隨著粒度的減小灰分明顯降低，0.5～0 mm粒級(jí)的灰分最低，為14.25%，說(shuō)明原煤煤質(zhì)易碎，矸石硬，沒(méi)有明顯的泥化現(xiàn)象[3]；

(2)原煤灰分較高，達(dá)到了37.87%，其中大塊矸石灰分高，大于50 mm粒級(jí)灰分達(dá)到了78.26%，說(shuō)明50 mm以上大部分為矸石，含煤率很小。這部分大塊矸石經(jīng)過(guò)破碎機(jī)破碎后進(jìn)入洗選系統(tǒng)，增大了洗選系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。考慮進(jìn)行原煤系統(tǒng)改造，將該部分粒級(jí)通過(guò)篩分后直接排矸，小于50 mm粒級(jí)原煤進(jìn)入洗選系統(tǒng)，能大幅度提高洗選效率，改善洗選效果。

表1 小回溝選煤廠原煤篩分試驗(yàn)

3 改造方案

3.1 滾軸篩的應(yīng)用

鑒于原煤處理系統(tǒng)空間較小，選用2610型滾軸篩作為原煤的分級(jí)設(shè)備。滾軸篩是利用篩軸帶動(dòng)多組篩盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，給到篩面上的物料在運(yùn)送過(guò)程中，大于篩孔粒度的塊狀物料從篩盤(pán)上面通過(guò)，由篩軸帶動(dòng)向一端移動(dòng)并從末端排出，小于篩孔的物料落到篩盤(pán)下，實(shí)現(xiàn)物料按不同粒度級(jí)別分離的一種礦物分級(jí)篩分設(shè)備[4-5]。滾軸篩具有處理能力大，故障率低的優(yōu)點(diǎn)，尤其適合原煤分級(jí)[6]。且滾軸篩無(wú)振動(dòng)部件，能最小范圍內(nèi)減少動(dòng)載荷對(duì)原煤倉(cāng)的影響。

3.2 改造后的工藝流程

拆除原有的原煤分級(jí)篩及二級(jí)破碎機(jī)，原煤在井口房破碎至150 mm以下，通過(guò)原煤倉(cāng)上新增的滾軸篩進(jìn)行50 mm分級(jí)；篩上大于50 mm塊原煤落至原旁路帶式輸送機(jī)后進(jìn)入矸石倉(cāng)做為矸石直接排棄，篩下小于50 mm原煤落至帶式輸送機(jī)直接進(jìn)入原煤倉(cāng)，然后進(jìn)主廠房洗選。改造后的工藝流程如圖2所示。

圖2 改造后原煤系統(tǒng)工藝流程

3.3 改造后的設(shè)備布置

改造前及改造后的原煤倉(cāng)倉(cāng)上設(shè)備布置如圖3、圖4所示。

圖3 改造前原煤倉(cāng)倉(cāng)上設(shè)備布置

圖4 改造后原煤倉(cāng)上設(shè)備布置

該方案優(yōu)點(diǎn)是保留了原煤直接銷(xiāo)售的可能性，工藝系統(tǒng)靈活性高[7]。原煤不入選時(shí)，可直接進(jìn)入原煤旁路系統(tǒng)，而且充分利用了現(xiàn)有旁路膠帶輸送機(jī)及矸石倉(cāng)，最大限度降低了投資[8]。

4 改造效果

通過(guò)增加原煤倉(cāng)上滾軸篩，預(yù)先將大塊矸石脫除，進(jìn)入生產(chǎn)系統(tǒng)的大塊矸石大幅度減少，入洗原煤的回收率明顯提高，原煤系統(tǒng)及洗選系統(tǒng)的穩(wěn)定性大幅度提高。

(1)小回溝選煤廠為外包單位運(yùn)營(yíng)，其洗選加工費(fèi)為14.6元/t，旁路費(fèi)用為5.4元/t。以年入洗原煤300萬(wàn)t、滾軸篩篩上物為原煤的25%計(jì)算，每年節(jié)省運(yùn)營(yíng)費(fèi)用690萬(wàn)元[9]。

(2)改造后拆除了原煤分級(jí)篩、二級(jí)破碎機(jī)，倉(cāng)上增加滾軸篩1臺(tái)，減少了崗位工1名。每年節(jié)省電費(fèi)及人工費(fèi)19萬(wàn)元。

(3)改造后原煤系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到提高，故障率明顯下降；洗選系統(tǒng)的穩(wěn)定性大幅度提高，設(shè)備磨損、故障率減少，處理量明顯增加[10]，分選效果明顯改善。

5 結(jié) 語(yǔ)

小回溝選煤廠采用滾軸篩對(duì)原煤系統(tǒng)進(jìn)行改造后，解決了破碎機(jī)負(fù)荷大，故障率高，洗選系統(tǒng)卡、堵嚴(yán)重等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了選煤廠高效、穩(wěn)定、低成本運(yùn)行，同時(shí)提高了選煤廠的經(jīng)濟(jì)效益。