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        論潞安集團(tuán)下屬14座礦井井下矸石運(yùn)輸提升的優(yōu)化

        2021-07-13 03:11:34許孟和
        2021年7期
        關(guān)鍵詞:常村煤矸潞安

        許孟和,王 輝

        (1.潞安化工集團(tuán) 古城煤礦,山西 長治 046100;2.中煤第五建設(shè)有限公司 第一工程處,山西 長治 046100)

        1 現(xiàn) 狀

        潞安集團(tuán)作為國有大型煤企集團(tuán),經(jīng)過多年開采后,生產(chǎn)礦井井下矸石運(yùn)輸問題逐漸凸顯。為進(jìn)一步掌握集團(tuán)所屬生產(chǎn)礦井井下矸石運(yùn)輸現(xiàn)狀,提高礦井主提升系統(tǒng)的有效提升率,從源頭提升原煤煤質(zhì)質(zhì)量,對五陽、漳村、王莊、常村、余吾、郭莊、潞寧、高河、李村、古城、一緣、李陽、阜生、孟家窯等14座礦井井下矸石運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行了摸底調(diào)研。

        從矸煤混雜程度的角度對矸石進(jìn)行分類,有混矸和全矸?;祉肥侵覆沙龅拿禾恐袏A雜著的矸石,這類矸石多來源于放頂煤巖頂垮落、半煤巖巷掘進(jìn)、回采面過構(gòu)造、回采面煤層夾矸等。其特點(diǎn)為矸石夾雜在煤炭中,需經(jīng)選矸工藝處理后才可將矸石從煤炭中篩分出來。全矸是指掘進(jìn)全巖巷道過程中產(chǎn)生的矸石,其特點(diǎn)為含煤率很低,可不經(jīng)洗選直接排至矸石場進(jìn)行掩埋處理[1]。

        從調(diào)研情況來看,14座礦井的混矸均是隨煤流通過主運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)入選矸車間,之后分選而出;全矸的提升方式有兩種:通過輔助運(yùn)輸系統(tǒng)提升和通過主運(yùn)輸系統(tǒng)提升。

        由于主運(yùn)輸系統(tǒng)為膠帶運(yùn)輸,具有連續(xù)性、穩(wěn)定性、快捷性等特點(diǎn),故絕大多數(shù)礦井的全矸都是通過主運(yùn)輸系統(tǒng)提升的。就調(diào)研情況來看,14座礦井中只有孟家窯煤業(yè)是通過輔助運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行全矸提升的,究其原因為該礦全矸量過大,且輔助運(yùn)輸系統(tǒng)能力富余。

        2 存在的問題

        現(xiàn)階段潞安集團(tuán)公司礦井井下煤矸多采用集中裝運(yùn)的生產(chǎn)模式,其弊端如下:

        1) 矸石混入煤炭中,影響煤質(zhì),制約煤價。

        2) 礦井產(chǎn)能為一定值,矸石由主提升系統(tǒng)運(yùn)輸,或多或少都會占用產(chǎn)能指標(biāo)。

        3) 少數(shù)礦井主提升系統(tǒng)能力有限,矸石混入煤炭中,減少了煤炭的提升量。

        3 優(yōu)化方案

        現(xiàn)階段,實現(xiàn)混矸的井下分裝分運(yùn)存在很大困難,改造成本巨大,且嚴(yán)重打亂礦井現(xiàn)有各生產(chǎn)系統(tǒng)。但是從理論上和技術(shù)上,全矸的井下分裝分運(yùn)是可以實現(xiàn)的。

        3.1 煤矸井下智能分選方案

        天津美騰科技公司研制有射線智能分選煤矸工藝,可實現(xiàn)煤矸井下分離。

        優(yōu)點(diǎn):不僅能實現(xiàn)全矸的分選,還可實現(xiàn)混矸的分選;

        缺點(diǎn):前期投資巨大,改造周期過長。

        常村煤礦對該工藝進(jìn)行過詳細(xì)調(diào)研,雖建設(shè)投資巨大(僅設(shè)備購置費(fèi)用就在2 000萬元以上),但的確可從根本上解決常村煤礦主運(yùn)輸系統(tǒng)能力不足的問題。

        由于常村煤礦生產(chǎn)能力大,服務(wù)年限較長,為潞安集團(tuán)公司的主力礦井,而礦井的主運(yùn)輸系統(tǒng)能力不足,嚴(yán)重制約礦井原煤產(chǎn)量。因此,建議常村煤礦在潞安集團(tuán)率先進(jìn)行煤矸井下智能分選試驗,并與充填開采相結(jié)合,打造矸石不升井的綠色開采楷模。

        3.2 煤矸井下分裝分運(yùn)方案

        煤矸井下分裝分運(yùn)的前提為輔助運(yùn)輸能力富余,可通過輔助運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)輸矸石,即孟家窯煤業(yè)現(xiàn)階段采用的方式。

        優(yōu)點(diǎn):煤炭和矸石分別從主副運(yùn)輸系統(tǒng)出井,互不影響;

        缺點(diǎn):占用輔助運(yùn)輸系統(tǒng)能力,輔助運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)行狀況制約巖巷掘進(jìn)。

        建議采用這種方式的礦井有李村煤礦、王莊煤礦、李陽煤業(yè)、余吾煤業(yè)。此4座礦井年掘進(jìn)全矸量、礦井輔助運(yùn)輸方式及井上選矸和煤矸井下分裝分運(yùn)成本對比見表1。

        表1 井上選矸和煤矸井下分裝分運(yùn)成本對比

        3.3 煤矸井下錯時運(yùn)輸方案

        在礦井主運(yùn)輸系統(tǒng)能力富余,且年計劃產(chǎn)量不高的前提下,可考慮全矸通過主運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行提升,但需與主煤流錯時段運(yùn)輸,即在主運(yùn)輸系統(tǒng)不運(yùn)輸煤炭期間進(jìn)行全矸運(yùn)輸,全矸從主井升至地面后直接進(jìn)入矸石處理系統(tǒng)。

        優(yōu)點(diǎn):矸石運(yùn)輸不占用輔助運(yùn)輸系統(tǒng),輔助運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)行狀況對巖巷掘進(jìn)不構(gòu)成制約;

        缺點(diǎn):矸石擠占了煤炭的運(yùn)輸時間。

        可采用這種方式的礦井有五陽煤礦、一緣煤業(yè)。這兩座礦井井上選矸和煤矸井下錯時運(yùn)輸成本對比見表2。

        表2 井上選矸和煤矸井下錯時運(yùn)輸成本對比 元/噸煤

        3.4 不建議矸石運(yùn)輸方式改造的礦井

        一座礦井的生產(chǎn)運(yùn)行體系是一個龐大的構(gòu)成體,其組成系統(tǒng)眾多,除運(yùn)輸系統(tǒng)外,還有通風(fēng)系統(tǒng)、抽采系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、壓風(fēng)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、洗選系統(tǒng)等[2],任何一個系統(tǒng)的改造都會對其他系統(tǒng)造成很大影響,矸石運(yùn)輸系統(tǒng)更是如此。

        因此,不建議某些生產(chǎn)系統(tǒng)環(huán)節(jié)薄弱的礦井進(jìn)行矸石運(yùn)輸方式改造,如潞寧煤業(yè)、漳村煤礦、高河能源、古城煤礦、阜生煤業(yè),況且漳村煤礦、高河能源保有儲量的服務(wù)年限不足7 a,已無改造的必要性。

        4 結(jié) 語

        從調(diào)研的14座礦井來看,適合進(jìn)行煤矸井下智能分選試驗的礦井為常村煤礦,適合煤矸井下分裝分運(yùn)方案的礦井為李村煤礦、王莊煤礦、李陽煤業(yè)、余吾煤業(yè)、孟家窯煤業(yè),適合煤矸井下錯時運(yùn)輸方案的礦井為五陽煤礦、一緣煤業(yè),不建議矸石運(yùn)輸方式改造的礦井為潞寧煤業(yè)、漳村煤礦、高河能源、古城煤礦、阜生煤業(yè)。

        “綠色開采,循環(huán)經(jīng)濟(jì)”定為煤礦企業(yè)發(fā)展的趨勢,潞安集團(tuán)公司下一步將選擇常村煤礦進(jìn)行井下煤矸分離試驗,并與充填開采相結(jié)合,打造矸石不升井的綠色開采楷模。

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