永定莊選煤廠粗煤泥分選系統的優化探討

李 哲

(大同煤礦集團大地選煤公司，山西 大同 037057)

·技術經驗·

永定莊選煤廠粗煤泥分選系統的優化探討

李 哲

(大同煤礦集團大地選煤公司，山西 大同 037057)

在生產中由于螺旋分選機的精、尾礦出料管較細、角度較平，管道容易發生堵塞，人工疏通管道時間較長，影響正常生產。原設計中螺旋分選機的中礦和尾礦并到一起進入尾礦箱內，在保證滿足指標要求的情況下，將中礦回收到精礦中。經過系統優化后，提高了精煤回收效率，經濟效益顯著提高。

永定莊選煤廠;粗煤泥;分選系統;優化

永定莊選煤廠隸屬于大同煤礦集團有限責任公司，位于大同煤田向斜中段東南側，在大同市西南約23．5 km處，行政隸屬大同市南郊區，設計能力210萬t/年，處理量400 t/h，屬大型模塊化動力煤選煤廠。全廠采用重介及螺旋分選機聯合分選，50～1．5 mm由重介旋流器分選，1．5～0．15 mm由螺旋分選機分選，＜0．15 mm由加壓過濾機處理;主要設備均采用國外進口設備。廠區主要建筑有辦公化驗樓、主洗車間、濃縮車間、庫房、介質庫、消防水池、集中生產泵房、原煤場、產品倉、矸石倉、各皮帶棧橋等。

1 存在的問題

在永定莊選煤廠投入生產運行中，由于螺旋分選機的精、尾礦出料管較細并且角度較平，管道極易發生堵塞，人工疏通管道時間較長，影響正常的生產。并且在原設計中螺旋分選機的中礦和尾礦并到一起進入尾礦箱內，作為洗耗排出，為了提高粗煤泥回收效率，在保證技術檢查指標滿足要求的情況下，將中礦回收于精礦中。

永定莊選煤廠粗煤泥系統通過1臺澳大利亞進口設備LD－7型的螺旋分選機(見圖1)進行分選，

圖1 LD—7型分選機外形示意圖

原煤脫泥篩小于1．5 mm以下及磁選機尾礦都經它分選。螺旋分選機的工作原理:礦粒在螺旋槽內分選主要受水流運動特性的影響，不同密度的粒群在螺旋槽面除主要受流體的推動外還受到重力、慣性離心力和摩擦力的作用。礦粒在螺旋槽中的分選大致經過三個階段:第一階段是顆粒群分層。顆粒群在槽面上的運動過程中，重顆粒沉降速度快，沉入液流下層，輕礦粒沉降速度慢，浮于液面上層，這一階段還伴隨著上層的輕顆粒向槽的外緣移動，下層的重顆粒向槽的內緣移動。第二階段是輕、重顆粒在第一階段的基礎上沿橫向分帶。沉于下層的重顆粒沿收斂的螺旋線逐漸移向內緣，浮于上層的輕顆粒沿擴展的螺旋線逐漸移向中間偏外區域。煤泥被甩到最外緣。與之相伴隨的是誤入槽底的輕顆粒及誤入槽底的重顆粒重新分層、分帶。這一階段持續時間最長。第三階段運動達到平衡。不同密度的顆粒沿各自的回轉半徑運動，輕、重顆粒沿橫向從外緣至內緣均勻排列，設在排料端的截取器將礦帶沿橫向分割成精礦、中礦和尾礦三部分。

而螺旋分選機精、中、尾礦管道在使設計中采用的d150、d100、d100 mm管道，直管道角度接近水平。

并且原設計中螺旋分選機的分選物料走向則是精礦(灰分較低的粗煤泥)進入精礦箱內，而進入尾礦(灰分較高的粗煤泥)箱內的則是螺旋分選機的中、尾礦物料。在實際生產運行中，由于螺旋分選機的管道較細且角度較平緩(接近水平)，如果量大，煤泥走不及時很容易聚集管道并發生堵塞。為了能夠提高選煤廠的精煤回收率，并在滿足技術指標的前提下，將原設計中螺旋分選機的中礦回收到精礦中進入精煤中作為產品銷售。

2 解決措施

對現象的勘察及分析，考慮到空間的限制則管道角度無法增加，只能將原有的d150 mm(精礦)、d100 mm(中礦)和d100 mm(尾礦)的管道，更換為 d275 mm和d150 mm的精、尾礦管道，中礦管道不變。在實際生產中，經過分析得出，原螺旋分選機精礦出料管可通過最大流量為 Q=R2×3．14×V=12．7m3/h，而實際生產中進入量為19．69 m3/h，更換后分析得出:Q=R2 ×3．14 ×V=42．7 m3/h，對于中礦而言Q=R2×3．14 ×V=7．97 m3/h，將中礦并入精礦管道可滿足需求。而尾礦的改動也可滿足要求。在粗煤泥回收上，螺旋分選機的中礦量不多，其灰分也不太高。通過有關論證，將螺旋分選機進入尾礦箱的中礦，讓其進入精礦箱內，可以保證精煤指標不會超出規定技術指標。

對現場勘察和分析后制定的方案如下:

1)應用前的螺旋分選機精、尾礦系統。

應用前的螺旋分選機精、尾礦系統示意圖見圖2。

圖2 應用前的螺旋分選機精、尾礦系統示意圖

從圖1可以看出，螺旋分選機分選出的精礦進入精礦箱內，作為產品與精煤混合，此時的精礦管道為d150 mm。而中礦則被作為洗耗品與尾礦一起進入到尾礦箱內，作為矸石排掉，此時的尾礦管道為d100 mm。而精、尾礦進入箱內的橫管道接近水平。

2)應用后的螺旋分選機精、尾礦系統。

應用后的螺旋分選機精、尾礦系統示意圖見圖3。

圖3 應用后的螺旋分選機精、尾礦系統示意圖

技術指標對比見表1。

表1 技術指標對比

通過選煤廠設計中質量流程內的數據估算出螺旋分選機的中礦所占比例約為2%，提高了粗煤泥的回收率，增加了精煤產率和經濟效益。

3結語

通過這次技術改造后，螺旋分選機的精、尾礦出料管道再也沒有出現過堵塞，改進后的中礦進入精礦內，并沒有影響到精煤的技術檢查指標，經過化驗的對比都在要求的范圍以內，不僅提高了粗煤泥的回收率，也提高了經濟效益。

Discussion on Coarse Coal Slime Separation System Optim ization in Yongdingzhuang Coal Preparation Plant

Li Zhe

In production because of the discharge nozzle of concentrates and tailings in the spiral separator is thinner，the angle is flat，the pipeline easy to happen blocking，the time of artificial dredging pipeline is long，influences the normal production．In the original design the middlings and tailings of spiral separator together enter into the tailings box，in the situation of ensuring to meet index requirements，will middlings recovery to concentrates，through the system optimization，improves the coarse coal slime recovery efficiency，and the economic benefits improves significantly．

Yongdingzhuang coal preparation plant;Coarse coal slime;Separation system;Optimization

TD926

A

1672－0652(2012)09－0019－02

2012－07－29

李哲(1984—)，男，山西大同人，2008年畢業于中國礦業大學，主要從事選煤技術管理工作(E －mail)273245985@qq．com