龐 亮

（山西焦煤西山煤電西銘礦選煤廠，山西 太原 030053）

0 引言

選煤廠是對(duì)原煤進(jìn)行分選加工的場(chǎng)所，隨著煤礦生產(chǎn)能力和效率的提升，當(dāng)前選煤廠主要面臨著洗選能力與礦井生產(chǎn)能力不相符、不相匹配的問題。同時(shí)，還存在原煤入洗率低、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一、氣煤資源浪費(fèi)嚴(yán)重等突出問題[1]。本文針對(duì)選煤廠存在的上述問題，通過分析原煤煤質(zhì)、時(shí)長需求，對(duì)分選方案進(jìn)行優(yōu)選，最終達(dá)到提升原煤入洗率、對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)多元化的目的。

1 工程概況

與選煤廠相配套的礦井共開采7 個(gè)煤層，各煤層在水分、灰分、揮發(fā)分、含硫成分、平均發(fā)熱量等存在一定的差異，對(duì)應(yīng)各個(gè)煤層煤質(zhì)參數(shù)，如表1 所示。

表1 待分選原煤性質(zhì)

從表1 可以看出，原煤屬于中硫煤，通過選煤廠洗選加工變?yōu)榈土蛎海辉簩儆诟呋颐?，旨在通過洗選后獲得中灰沒，將其灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在20%～30%之間；原煤屬于高揮發(fā)分煤，通過洗選后降低原煤的揮發(fā)分指標(biāo)。

總的來講，原煤密度組成中，低密度物和高密度物的占比較高，而中密度物的占比較低，有利于原煤進(jìn)行分選。根據(jù)該煤礦井下接替開采方案，可將不同煤層的原煤進(jìn)行搭配，從而可以洗選出不同的產(chǎn)品[2]。具體配煤方案如下：

當(dāng)5#、11#、12-1#和12-2#煤層搭配時(shí)，可以獲得低灰煉焦產(chǎn)品；當(dāng)7#、8#和9#煤層搭配時(shí)，可以獲得高品位動(dòng)力煤。上述配煤方案已經(jīng)在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)行驗(yàn)證，其他配煤方案對(duì)應(yīng)所得的產(chǎn)品還需進(jìn)一步驗(yàn)證。

2 分選方案對(duì)比

為進(jìn)一步對(duì)配采方案展開深入研究，根據(jù)當(dāng)前已經(jīng)驗(yàn)證的配采方案，從中提出四種相對(duì)較優(yōu)的配采方案，并對(duì)不同配采方案展開試驗(yàn)，最終確定出所提出的配采方案是適合生產(chǎn)煉焦配煤還是動(dòng)力煤[3]。所提出的四種相對(duì)較優(yōu)的配采方案，如表2 所示。

表2 配采方案

基于表2 的配采方案，針對(duì)煉焦配煤的生產(chǎn)設(shè)定了四種不同的分選下限，包括有6、3、0.25、0 mm；針對(duì)動(dòng)力煤的生產(chǎn)同樣設(shè)定的四種不同的分選下限，包括有6、3、1、0.25 mm。不同分選下限對(duì)應(yīng)的加工成本，如表3 所示。

表3 不同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)不同分選下限的生產(chǎn)成本

2.1 分選方案對(duì)比

對(duì)不同配采方案對(duì)應(yīng)生產(chǎn)煉焦配煤和動(dòng)力煤時(shí)對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品收益進(jìn)行對(duì)比。以方案一為例，9#煤層開采的原煤屬于高內(nèi)灰煤炭；12-1#煤層開采的原煤屬于低內(nèi)灰煤層；對(duì)應(yīng)不同分選下限時(shí)生產(chǎn)煉焦配煤和動(dòng)力煤的產(chǎn)品收益對(duì)比，如圖1 所示。

圖1 配采方案一洗選煉焦配煤和動(dòng)力煤的產(chǎn)品收益

如圖1 所示，采用配采方案一時(shí)，對(duì)應(yīng)精煤的產(chǎn)率較高；而且同一分選下限的條件時(shí)，生產(chǎn)煉焦配煤的產(chǎn)品收益大于生產(chǎn)動(dòng)力煤。因此，對(duì)于配采方案一適合用于生產(chǎn)煉焦配煤。同理得出，采用配采方案二適合用于生產(chǎn)煉焦配煤，配采方案三適合用于生產(chǎn)動(dòng)力煤，配采方案四適合用于生產(chǎn)煉焦配煤。

2.2 分選下限的確定

對(duì)應(yīng)適用于生產(chǎn)煉焦配煤和動(dòng)力煤配采方案在不同分選下限的產(chǎn)品收益進(jìn)行對(duì)比，從而得出不同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的最佳分選下限參數(shù)[4]。

2.2.1 生產(chǎn)煉焦配煤分選下限參數(shù)的確定

以配采方案一和配采方案二為例對(duì)不同分選下限時(shí)所生產(chǎn)煉焦配煤的收益進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比結(jié)果如圖2 所示。

2015年12月，瀘州市政府和華為簽署戰(zhàn)略協(xié)議，共同打造四川華為大數(shù)據(jù)中心，前期規(guī)劃30000平方米，部署3000個(gè)機(jī)柜。目前數(shù)據(jù)中心一期已建成投用，面積13000平方米，容納1032個(gè)機(jī)柜，基本實(shí)現(xiàn)瀘州市級(jí)部門非涉密政務(wù)信息系統(tǒng)全部“云化”。

圖2 分選下限對(duì)應(yīng)煉焦配煤的收益

如圖2 所示，對(duì)于同一配采方案時(shí)，當(dāng)分選下限為0 mm 時(shí)對(duì)應(yīng)產(chǎn)品的收益最大；而且，在同一分選下限時(shí)，配采方案一的收益大于方案二。

綜上所述，當(dāng)生產(chǎn)煉焦配煤時(shí)應(yīng)將分選下限設(shè)定為0 mm，并確定采用配采方案一生產(chǎn)煉焦配煤。

2.2.2 生產(chǎn)動(dòng)力煤分選下限參數(shù)的確定

同理，以配采方案三為例，對(duì)不同分選下限對(duì)應(yīng)的動(dòng)力煤收益進(jìn)行對(duì)比。試驗(yàn)表明，當(dāng)分選下限為3 mm 時(shí)對(duì)應(yīng)動(dòng)力煤的收益最大。

綜上所述，當(dāng)生產(chǎn)動(dòng)力煤時(shí)應(yīng)將分選下限設(shè)定為3 mm。

3 工業(yè)性試驗(yàn)效果評(píng)價(jià)

表4 不同等級(jí)煉焦配煤生產(chǎn)成本及利潤對(duì)比

如表4 所示，所謂精煤等級(jí)指的是煉焦配煤中的灰分比例，對(duì)應(yīng)的精煤等級(jí)越高對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)成本最高；但是，隨著精煤等級(jí)的增加對(duì)應(yīng)所得煉焦配煤的利潤越高。導(dǎo)致上述現(xiàn)象的主要原因?yàn)椋弘S著精煤灰分比例的升高，對(duì)應(yīng)浮選精煤的灰分比也升高，導(dǎo)致最終精煤的產(chǎn)率增大[5]。

因此，綜合市場(chǎng)需求、原煤煤質(zhì)特征等綜合因素，當(dāng)生產(chǎn)煉焦配煤時(shí)，為了保證選煤廠的利潤最大化應(yīng)將其灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在10%～11%之間。

4 結(jié)語

選煤廠為對(duì)原煤進(jìn)行加工的場(chǎng)所，其根據(jù)原煤的特征可加工出不同的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，包括有煉焦配煤和動(dòng)力煤等。針對(duì)當(dāng)前選煤廠洗選能力與煤礦生產(chǎn)能力不相符的問題，從分選工藝層面出發(fā)展開系列研究，得出適用于生產(chǎn)動(dòng)力煤和煉焦配煤對(duì)應(yīng)的最佳配采方案和分選下限等參數(shù)?？偨Y(jié)如下：

1）適用于生產(chǎn)煉焦配煤的最佳配采方案為9#、9#和12-1#的組合，適用于生產(chǎn)動(dòng)力煤得最佳配采方案為8#、9#和11#。

2）適用于生產(chǎn)煉焦配煤最佳的分選下限為0 m，適用于生產(chǎn)動(dòng)力煤的最佳分選下限為3 mm。

3）綜合市場(chǎng)需求、原煤煤質(zhì)特征等綜合因素，當(dāng)生產(chǎn)煉焦配煤時(shí)，為了保證選煤廠的利潤最大化應(yīng)將其灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在10%～11%之間。