楊林軒

(山西蘭花科創(chuàng)玉溪煤礦有限責(zé)任公司，山西 晉城 048214)

1 玉溪選煤廠概述

玉溪選煤廠為山西蘭花科創(chuàng)玉溪煤礦有限責(zé)任公司玉溪煤礦配套選煤廠，選煤廠建設(shè)規(guī)模與礦井相同，為2.40 Mt/a。按照《玉溪選煤廠初步設(shè)計(jì)》，玉溪選煤廠設(shè)計(jì)產(chǎn)品可根據(jù)市場(chǎng)要求，通過(guò)對(duì)末煤產(chǎn)品是否入洗進(jìn)行靈活調(diào)整，從而滿足市場(chǎng)要求。其中，塊煤主導(dǎo)產(chǎn)品為：洗中塊產(chǎn)品粒度80～25 mm、Ad不大于14%、St，d不大于1%；洗小塊產(chǎn)品粒度25～13 mm、Ad不大于14%、St，d不大于1%，所有塊煤產(chǎn)品均供化肥廠生產(chǎn)使用。

2019年11月，玉溪選煤廠建設(shè)完成，進(jìn)入了聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)階段。為更好的適應(yīng)市場(chǎng)需求，重新對(duì)塊煤產(chǎn)品分級(jí)粒度進(jìn)行了調(diào)整，調(diào)整后的塊煤產(chǎn)品包括：洗中塊產(chǎn)品粒度80～50 mm、洗小塊產(chǎn)品粒度50～25 mm；洗子塊產(chǎn)品粒度25～13 mm。結(jié)合《玉溪選煤廠原煤煤質(zhì)大樣分析報(bào)告》中的原煤篩分試驗(yàn)表，大于13 mm塊煤產(chǎn)率為57%。經(jīng)過(guò)一年多的生產(chǎn)，由于玉溪選煤廠工藝流程相對(duì)復(fù)雜、生產(chǎn)線路較長(zhǎng)、轉(zhuǎn)載點(diǎn)較多、部分轉(zhuǎn)載點(diǎn)落差較大等系統(tǒng)環(huán)節(jié)影響，致使洗子塊產(chǎn)品存在限下率嚴(yán)重超標(biāo)的問(wèn)題，曾一度達(dá)到33%左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于總公司商品煤限下指標(biāo)和市場(chǎng)要求。某段時(shí)期，選煤廠洗子塊產(chǎn)品一直按市場(chǎng)售價(jià)的85%進(jìn)行銷售，從而給公司造成了嚴(yán)重的的經(jīng)濟(jì)損失。因此，降低洗子塊產(chǎn)品限下率的問(wèn)題迫在眉睫。

2 洗子塊產(chǎn)品限下率超標(biāo)主要原因

按照《選煤廠初步設(shè)計(jì)》，玉溪選煤廠共有8座φ15 m的產(chǎn)品倉(cāng)(圓筒倉(cāng))，北側(cè)4座用于塊煤儲(chǔ)存，南側(cè)4座用于末煤儲(chǔ)存；共有5座7m×7m的裝車倉(cāng)(方倉(cāng))，北側(cè)2座用于塊煤裝車，南側(cè)3座用于末煤裝車。選煤廠塊煤產(chǎn)品為洗中塊和洗小塊。

玉溪選煤廠進(jìn)入聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)后，由于新增洗子塊產(chǎn)品，產(chǎn)品倉(cāng)和裝車倉(cāng)產(chǎn)品儲(chǔ)存也隨之進(jìn)行調(diào)整。8座圓筒產(chǎn)品倉(cāng)，北側(cè)4座仍用于塊煤儲(chǔ)存，南側(cè)4座改為末煤和洗子塊儲(chǔ)存；5座裝車方倉(cāng)，北側(cè)2座仍用于塊煤裝車，南側(cè)3座改為末煤和洗子塊裝車。原生產(chǎn)流程見(jiàn)圖1。

圖1 原生產(chǎn)流程

經(jīng)過(guò)此番調(diào)整后，雖然暫時(shí)解決了洗子塊產(chǎn)品的儲(chǔ)存和裝車的問(wèn)題，保證了選煤廠生產(chǎn)的平穩(wěn)性。但是由于設(shè)計(jì)時(shí)，南側(cè)的產(chǎn)品倉(cāng)和裝車倉(cāng)計(jì)劃儲(chǔ)存末煤產(chǎn)品，故均未安裝螺旋溜槽等防破碎裝置，造成洗子塊產(chǎn)品二次破碎嚴(yán)重、限下率較高的問(wèn)題。所以，儲(chǔ)存和裝車的方式，是導(dǎo)致洗子塊產(chǎn)品限下率較高的一個(gè)主要因素。

由于所有產(chǎn)品均來(lái)自產(chǎn)品倉(cāng)(圓倉(cāng))。塊煤產(chǎn)品由產(chǎn)品倉(cāng)倉(cāng)下經(jīng)861帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)載至裝車倉(cāng)倉(cāng)上，通過(guò)倉(cāng)上863帶式輸送機(jī)進(jìn)行配倉(cāng)。而子塊、末煤產(chǎn)品由產(chǎn)品倉(cāng)倉(cāng)下經(jīng)862帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)載至裝車倉(cāng)倉(cāng)上，通過(guò)864刮板運(yùn)輸機(jī)配倉(cāng)。洗子塊產(chǎn)品在裝車配倉(cāng)過(guò)程中，與刮板運(yùn)輸機(jī)刮板、鏈條，以及產(chǎn)品之間產(chǎn)生擠壓、摩擦、破碎，是導(dǎo)致洗子塊產(chǎn)品限下率較高的另一個(gè)主要因素。

此外，經(jīng)實(shí)地勘查發(fā)現(xiàn)，在裝車倉(cāng)上，由于配倉(cāng)的帶式輸送機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)與煤倉(cāng)溜槽之間高差較大，造成在落煤過(guò)程中，洗子塊產(chǎn)品與煤倉(cāng)溜槽之間發(fā)生碰撞破碎。故配倉(cāng)設(shè)備與煤倉(cāng)溜槽位置不合適，也是導(dǎo)致洗子塊產(chǎn)品限下率較高的因素之一。

3 降低洗子塊產(chǎn)品限下率方法

關(guān)于洗子塊產(chǎn)品限下率超標(biāo)的問(wèn)題，經(jīng)討論研究決定，首先安排選煤廠化驗(yàn)室人員針對(duì)洗子塊產(chǎn)品儲(chǔ)存、運(yùn)輸、裝車等環(huán)節(jié)，進(jìn)行限下率檢測(cè)試驗(yàn)，然后根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)、結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)勘查制定具體方案。

2020年6月13—19日，化驗(yàn)室人員在產(chǎn)品倉(cāng)倉(cāng)上(配倉(cāng)834刮板運(yùn)輸機(jī)處)、產(chǎn)品倉(cāng)倉(cāng)下(862帶式輸送機(jī)機(jī)頭附近)、裝車倉(cāng)倉(cāng)上(配倉(cāng)864刮板運(yùn)輸機(jī)處)以及裝車倉(cāng)倉(cāng)下(自動(dòng)裝車系統(tǒng)卸料口)，對(duì)洗子塊產(chǎn)品進(jìn)行采樣，每日1次，共7次，各采樣點(diǎn)數(shù)量為50 kg，對(duì)洗子塊產(chǎn)品進(jìn)行了限下率檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 子塊產(chǎn)品限下率檢測(cè) %

根據(jù)表1分析，洗子塊產(chǎn)品限下率超標(biāo)的問(wèn)題為：洗子塊在產(chǎn)品倉(cāng)倉(cāng)上的限下率為5.3%。在配倉(cāng)儲(chǔ)存過(guò)程中，經(jīng)過(guò)834刮板運(yùn)輸機(jī)刮板、鏈輪的擠壓摩擦以及高空墜落，洗子塊在產(chǎn)品倉(cāng)倉(cāng)下的限下率升高至12.45%。隨后再次經(jīng)過(guò)864刮板運(yùn)輸機(jī)刮板、鏈輪的擠壓摩擦，洗子塊在裝車倉(cāng)倉(cāng)上的限下率升高至14.7%。最后從裝車倉(cāng)倉(cāng)上墜落致倉(cāng)下，洗子塊在裝車倉(cāng)倉(cāng)下的限下率升高至21.4%。

通過(guò)數(shù)據(jù)證實(shí)，使用帶式輸送機(jī)配倉(cāng)以及安裝螺旋溜槽對(duì)于降低洗子塊產(chǎn)品限下率是至關(guān)重要的，這也為下一步的具體改造工作指明了方向。

與此同時(shí)，為了更好的滿足客戶要求，在考察調(diào)研周邊選煤廠后，計(jì)劃再安裝1臺(tái)小型的雙層振動(dòng)篩，經(jīng)實(shí)地觀測(cè)，該設(shè)備使用效果良好。在解決篩上塊煤產(chǎn)品限下率的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了篩下末煤產(chǎn)品的配倉(cāng)，達(dá)到了資源有效利用的目的。

4 改造措施

鑒于以上所提出的降低洗子塊產(chǎn)品限下率的方法，經(jīng)過(guò)多次現(xiàn)場(chǎng)勘查、比較、論證后，對(duì)選煤廠原生產(chǎn)系統(tǒng)采取了多種措施。

4.1 洗子塊產(chǎn)品在產(chǎn)品倉(cāng)(圓倉(cāng))處改造

南側(cè)4座末煤倉(cāng)儲(chǔ)存洗子塊和末煤產(chǎn)品，產(chǎn)品倉(cāng)內(nèi)未設(shè)置螺旋溜槽，如果在倉(cāng)內(nèi)安裝螺旋溜槽將會(huì)長(zhǎng)時(shí)間影響選煤廠正常生產(chǎn)，改造難度較大?？紤]到塊煤倉(cāng)內(nèi)設(shè)有螺旋溜槽，經(jīng)研究決定，在產(chǎn)品倉(cāng)上進(jìn)行改造，對(duì)原有塊煤配倉(cāng)803帶式輸送機(jī)進(jìn)行改造，新增設(shè)870帶式輸送機(jī)，使洗子塊產(chǎn)品的儲(chǔ)存由原來(lái)南側(cè)4座末煤倉(cāng)調(diào)整至北側(cè)4座塊煤倉(cāng)。同時(shí)洗子塊在產(chǎn)品倉(cāng)倉(cāng)上配倉(cāng)時(shí)，由原來(lái)的刮板運(yùn)輸機(jī)調(diào)整為帶式輸送機(jī)。

因在產(chǎn)品倉(cāng)倉(cāng)上改造的緣故，洗子塊產(chǎn)品在裝車倉(cāng)儲(chǔ)存時(shí)，也由原來(lái)南側(cè)3座末煤倉(cāng)直接調(diào)整至北側(cè)2座塊煤倉(cāng)。

4.2 洗子塊在裝車方倉(cāng)的改造

目前，北側(cè)2座塊煤裝車方倉(cāng)內(nèi)部安裝有滑道溜槽，用于防止塊煤破碎。從實(shí)際來(lái)看效果并不明顯。原滑道溜槽從裝車方倉(cāng)倉(cāng)上至裝車倉(cāng)下部漏斗上沿，距離裝車方倉(cāng)下部漏斗下沿卸料口處高差仍有4.5 m，且滑道傾斜角度較大，洗子塊產(chǎn)品經(jīng)滑道溜下，速度仍然較快。故原滑道溜槽未能完全起到防破碎的作用。

因此，拆除滑道溜槽，考慮到裝車方倉(cāng)的形狀、儲(chǔ)量、安裝難易程度等因素，決定在其內(nèi)部安裝中心螺旋溜槽。新增設(shè)的中心螺旋溜槽從裝車方倉(cāng)倉(cāng)上直接至裝車倉(cāng)下部漏斗下沿卸料口處；且中心螺旋溜槽獨(dú)特的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，也使洗子塊產(chǎn)品在溜槽底部的速度大大降低。

為徹底解決塊煤限下率超標(biāo)的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)“雙保險(xiǎn)”，決定在裝車方倉(cāng)倉(cāng)上塊煤機(jī)頭處新增小型雙層振動(dòng)篩1臺(tái)，篩孔為50(25)/13 mm。塊產(chǎn)品進(jìn)入裝車方倉(cāng)前首先進(jìn)行限下率篩分，雙層篩篩上物料分別轉(zhuǎn)載至塊煤倉(cāng)，篩下物料轉(zhuǎn)載至末煤裝車倉(cāng)，改造后工藝流程見(jiàn)圖2。

圖2 改造后工藝流程

此外，針對(duì)裝車方倉(cāng)倉(cāng)上配倉(cāng)帶式輸送機(jī)落煤點(diǎn)與煤倉(cāng)的漏煤斗之間高程較大，造成物料在落煤過(guò)程中的再次破碎問(wèn)題。經(jīng)實(shí)測(cè)，其落差最大可達(dá)到1.8 m，再次重新調(diào)整帶式輸送機(jī)落煤點(diǎn)的位置后，目其落煤點(diǎn)與漏煤斗的高程大致為0.3 m，從而極大地降低了物料降落時(shí)的速度，減少了洗子塊產(chǎn)品的再次破碎，見(jiàn)圖3。

圖3 改造前后帶式輸送機(jī)落煤點(diǎn)的位置

5 經(jīng)濟(jì)效益分析

改造完成后，經(jīng)過(guò)3個(gè)月左右的生產(chǎn)運(yùn)行，2020年11月5—11日，化驗(yàn)室人員再次在產(chǎn)品倉(cāng)倉(cāng)上(配倉(cāng)870帶式輸送機(jī))、產(chǎn)品倉(cāng)倉(cāng)下(861帶式輸送機(jī)機(jī)頭附近)、裝車倉(cāng)倉(cāng)上(配倉(cāng)863帶式輸送機(jī)處)以及裝車倉(cāng)倉(cāng)下(自動(dòng)裝車系統(tǒng)卸料口)，對(duì)洗子塊產(chǎn)品進(jìn)行采樣，方法如前，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 洗子塊產(chǎn)品限下率檢測(cè) %

從表2看出，玉溪選煤廠洗子塊產(chǎn)品限下率基本維持在6.5%左右，較之前有了大幅度下降，基本滿足公司商品煤限下指標(biāo)規(guī)定和市場(chǎng)要求，塊煤價(jià)格也由之前的85%提高到現(xiàn)在的原價(jià)出售。按照2021年公司預(yù)計(jì)原煤產(chǎn)量170萬(wàn)t計(jì)算，結(jié)合《玉溪選煤廠原煤煤質(zhì)大樣分析報(bào)告》，參考我公司2020年產(chǎn)品煤銷售價(jià)格，洗子塊產(chǎn)品(25～13 mm)產(chǎn)量約為27.13萬(wàn)t/a，預(yù)計(jì)年增加收入3255萬(wàn)元。

6 結(jié) 語(yǔ)

改造后，玉溪選煤廠的洗子塊產(chǎn)品限下率由之前的20%下降至6.5%，限下率較高的問(wèn)題得到了明顯改善。實(shí)踐證明，此次改造不僅解決了玉溪選煤廠長(zhǎng)期以來(lái)洗子塊產(chǎn)品限下率高的燃眉之急，同時(shí)提高了玉溪產(chǎn)品煤的市場(chǎng)銷路，也提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。