選煤工藝設(shè)計及管理方法探討

潘金茹

1 我國常見的選煤工藝方法

所謂選煤，就是選煤廠采用機(jī)械處理的方式，利用原煤的物理或化學(xué)性質(zhì)，將原煤中的矸石和其他雜質(zhì)除去，從而把原煤分成不同規(guī)格和質(zhì)量水平的過程。選煤廠選煤一般是由一個或多個連續(xù)作業(yè)的機(jī)械加工過程構(gòu)成。我國常見的選煤工藝方法有以下幾種：①跳汰+浮選選煤工藝；②跳汰主再洗+浮選選煤工藝；③跳汰初選+粗精煤重介+浮選選煤工藝；④三產(chǎn)品重介+浮選選煤工藝；⑤塊煤重介+末煤重介+浮選選煤工藝；⑥大直徑重介旋流器+粗煤泥分選+浮選選煤工藝。

跳汰選煤是在上下脈動為主的介質(zhì)（水或空氣，我國跳汰選煤多數(shù)采用水作為分選介質(zhì)）中實現(xiàn)物料分選的重力選煤方法，不改變煤的物理性質(zhì)，是主要的選煤方法之一。

重介選煤是用密度介于煤與矸石（中煤）之間的液體作為介質(zhì)進(jìn)行分選的方法。密度低于介質(zhì)的物料漂浮，密度高于介質(zhì)的矸石或中煤則下沉。選煤廠生產(chǎn)過程中使用的介質(zhì)主要是磁鐵礦粉，來源廣泛，價格便宜且化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，可以用磁選機(jī)回收復(fù)用。重介選煤在合適的條件下能達(dá)到很高的分選精度，能獲得更高質(zhì)量和產(chǎn)率的精煤，且在生產(chǎn)過程中容易實現(xiàn)自動化管理。重介選煤一般都分級入選。分選塊煤一般在重力作用下用重介質(zhì)分選機(jī)進(jìn)行；分選末煤在離心力作用下用重介質(zhì)漩流器進(jìn)行[1]。

我國的煤層賦存條件差，斷層多，頂?shù)装灞容^破碎，原煤性質(zhì)差異大，隨著采煤機(jī)械化程度及原煤入選比例的提高，煤泥的產(chǎn)量將會大量增加。隨著一些新設(shè)備如大直徑重介旋流器、大直徑無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器等主選設(shè)備研制成功，部分新建或改擴(kuò)建選煤廠采用大直徑重介旋流器+浮選的選煤工藝。目前我國的選煤工藝流程基本上是兩段或兩段半選煤模式，國外及國內(nèi)大型選煤設(shè)計企業(yè)大多數(shù)采用三段選煤模式，即增加粗煤泥分選。

2 選煤工藝設(shè)計方法分析

2.1 煤質(zhì)對選煤工藝設(shè)計的影響

煤質(zhì)是影響選煤廠工藝設(shè)計方法的最關(guān)鍵因素。在選煤廠選煤工藝設(shè)計之初，對煤質(zhì)的分析要深入，對煤質(zhì)的相關(guān)特性把握要準(zhǔn)確，這關(guān)系到整個選煤廠設(shè)計的合理性，也是衡量選煤工藝設(shè)計水平的標(biāo)準(zhǔn)。

由于我國幅員遼闊，不同地質(zhì)的煤田煤質(zhì)各不相同，甚至同一礦井不同煤層其煤質(zhì)也有明顯變化和區(qū)別。這就要求選煤廠在設(shè)計選煤工藝時，要全面深入準(zhǔn)確地獲取相關(guān)煤質(zhì)方面的資料。如果對煤質(zhì)的分析不夠全面深入，很容易造成設(shè)計偏差，甚至影響整個選煤廠的設(shè)計建設(shè)。首先，選煤工藝設(shè)計者應(yīng)該熟悉開采煤層的結(jié)構(gòu)特點，對煤礦的開采方法和生產(chǎn)運輸方式也要有所了解，在此基礎(chǔ)上才能準(zhǔn)確完整地做煤質(zhì)試驗，在條件許可時設(shè)計部門可根據(jù)工藝要求親自做浮沉及泥化沉降等試驗；其次，要把煤質(zhì)分析和選煤工藝結(jié)合起來分析，不要單獨對煤質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，孤立地羅列數(shù)據(jù)，應(yīng)該把資料的數(shù)據(jù)規(guī)律和分析內(nèi)容與選煤方法的選擇、工藝環(huán)節(jié)的制定、產(chǎn)品的定向定位，甚至和設(shè)備的選擇有機(jī)地聯(lián)系起來，這才使煤質(zhì)分析工作有了更為廣闊的含義。

2.2 選煤成本對選煤工藝設(shè)計的影響

選煤工藝設(shè)計需要考慮的另一個重要因素就是選煤成本。隨著選煤廠設(shè)計水平的提高，選煤工藝不斷趨于更加合理化，選煤設(shè)備也在朝著大型化和自動化方向不斷發(fā)展。因此，生產(chǎn)效率和洗煤成本變得越來越重要。在確定好選煤方法之后，選煤工藝設(shè)計的每個環(huán)節(jié)和每個細(xì)節(jié)都直接影響著選煤廠的選煤效率和選煤成本，對選煤廠的經(jīng)濟(jì)效益起著決定性的作用。在選煤廠建成投產(chǎn)之后，對一些設(shè)計不合理的工藝環(huán)節(jié)要及時進(jìn)行改造，從而優(yōu)化整個工藝設(shè)計。

2.3 選煤工藝對設(shè)備的要求

由于選煤工藝和技術(shù)的不斷發(fā)展，性能優(yōu)越、技術(shù)先進(jìn)的選煤設(shè)備也不斷推陳出新，成為提高選煤廠選煤水平的重要保障。在選煤設(shè)備的設(shè)計中要根據(jù)選煤工藝合理選用相對應(yīng)的選煤設(shè)備，熟悉所選設(shè)備的性能、參數(shù)、運行條件等，做到所選設(shè)備既能滿足工藝工況要求，又能將設(shè)備性能控制在合理的范圍內(nèi)，從而使得設(shè)備得到最大限度的應(yīng)用。這樣做的目的主要是基于成本因素。

3 選煤工藝設(shè)計的技術(shù)發(fā)展方向

在新的選煤技術(shù)不斷涌現(xiàn)的今天，選煤廠選煤工藝設(shè)計已經(jīng)朝著工藝系統(tǒng)簡單化、經(jīng)濟(jì)效益最大化方向發(fā)展。依托著現(xiàn)代機(jī)電一體化技術(shù)和電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展，選煤設(shè)備朝著大型化和高度自動化方向發(fā)展，選煤工藝設(shè)計的同時高度結(jié)合了選煤設(shè)備的引入，從而成為選煤工藝設(shè)計的新課題。

另一方面，通過工藝加工增加煤炭使用價值、提高附加價值，極大地提高了煤炭的綜合利用率。未來的選煤廠將成為煤炭深加工及綜合利用的綜合性工廠，這無疑對工藝設(shè)計提出了更高的要求[2]。

4 選煤工藝管理方法簡介

4.1 介質(zhì)管理的科學(xué)化

選煤廠應(yīng)該加強(qiáng)對介質(zhì)儲運及消耗的管理，不斷提高鐵粉質(zhì)量監(jiān)管，提高磁選機(jī)工作效率，改善脫介篩噴水，進(jìn)而加強(qiáng)選煤廠介質(zhì)系統(tǒng)工藝管理。噸煤介耗水平可以直觀反映工藝系統(tǒng)及介質(zhì)管理的優(yōu)劣，而且介耗的高低直接影響著選煤廠的經(jīng)濟(jì)效益。

4.2 提高選煤廠的信息化管理

選煤廠建立以集控室網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器為核心的微機(jī)信息管理網(wǎng)，并與廠內(nèi)工業(yè)電視網(wǎng)、生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)互聯(lián)，形成廣域計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對選煤廠管理信息的綜合處理，便于生產(chǎn)過程中集控人員根據(jù)生產(chǎn)需要對設(shè)備及參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，進(jìn)而有效改善選煤廠內(nèi)部管理，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)管理成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

4.3 加強(qiáng)選煤設(shè)備的維護(hù)與檢修

選煤廠設(shè)備具有連續(xù)化、自動化、高速度、精密化的特點，機(jī)電設(shè)備的運行狀況直接影響著選煤廠的正常生產(chǎn)，因此加強(qiáng)選煤設(shè)備的維護(hù)與檢修至關(guān)重要：①日常保養(yǎng)包機(jī)管理，嚴(yán)格落實包機(jī)責(zé)任制，包機(jī)者應(yīng)該按照操作規(guī)程（或出廠說明書），堅持每班進(jìn)行保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)隱患應(yīng)及時排除；發(fā)現(xiàn)重大問題，必須立即通知班組設(shè)備員和機(jī)電技術(shù)員，采取措施進(jìn)行處理；②機(jī)電設(shè)備檢修應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行維修保養(yǎng)與預(yù)防檢修相結(jié)合的原則，按設(shè)備狀態(tài)合理確定檢修時間和檢修制度，提高檢修質(zhì)量，降低檢修費用，縮短檢修停機(jī)時間，減少直至杜絕大型機(jī)電事故的發(fā)生[3]。

5 結(jié)語

隨著“環(huán)境保護(hù)無國界”口號的提出，全世界對環(huán)境保護(hù)的呼聲日益提高，煤炭燃燒對環(huán)境的污染越來越受到世界各國的關(guān)注，我國“環(huán)保法”的實施對煤炭質(zhì)量的要求也越來越嚴(yán)格。煤炭洗選是降低有害物質(zhì)含量滿足環(huán)境保護(hù)要求，維護(hù)我們賴以生存的地球環(huán)境的有效途徑之一。煤炭加工中的選煤是國際上開展的潔凈煤技術(shù)研究的工作重點，是煤炭后續(xù)發(fā)展加工的必要前提，是工業(yè)燃煤大大減少煙塵和SO2排放量的最經(jīng)濟(jì)和最有效的途徑，是潔凈煤技術(shù)的源頭。

[1]盧丹.不同預(yù)處理方法對煤結(jié)渣影響的實驗研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2010：53-54.

[2]班海俊，楊兵乾.我國選煤行業(yè)管理現(xiàn)狀[J].陜西煤炭，2009(1)：31-32.

[3]張鵬，陳建中，沈麗娟，等.選煤廠選煤工藝設(shè)計探討[J].煤炭工程，2006（12）：25-27.