南屯煤礦選煤廠動篩系統改造實踐

孫海滔

(1.中煤科工集團唐山研究院有限公司，河北 唐山 063012； 2.河北省煤炭洗選工程技術研究中心，河北 唐山 063012)

南屯煤礦選煤廠是隸屬于兗州煤業股份有限公司的一座礦井型煉焦煤選煤廠，于1989年建成，設計入選能力為1.80 Mt/a，經過多次改造后，現核定實際入選能力為3.00 Mt/a。南屯煤礦煤種屬氣肥煤，具有低灰、低硫、高發熱量的優點，是優質的動力煤和煉焦配煤，目前主要產品為二號精煤，也可生產動力煤。選煤生產采用單一的跳汰混合入選工藝，煤泥經沉降離心機回收粗煤泥后，由壓濾機回收細煤泥，其供科澳電廠使用[1]。

該選煤廠動篩系統于1999年建成，投入運行時間較長，雖經過多次改造，但矸石帶煤量始終維持在3%～5%之間，并且在生產中經常出現排矸輪卡、阻現象，從而影響正常生產。同時，由于動篩系統缺少煤泥處理環節，含有粗顆粒的煤泥被直接打入壓濾車間事故沉淀池，不但造成煤泥量增加，而且導致精煤損失嚴重，也給洗水管理帶來很大壓力。因此，如何對動篩系統進行改造，以滿足目前的生產需要，成為南屯煤礦選煤廠面臨的一大課題。

1 動篩系統存在的問題

(1)動篩系統洗煤用水給生產系統造成壓力。由于動篩系統沒有設置粗煤泥回收環節，生產中將含有粗煤泥的煤泥水打入壓濾車間事故沉淀池處理，導致全廠洗水混亂，洗水“漲肚”跑水現象經常發生，給選煤生產管理帶來很大的難度。

(2) 動篩系統矸石帶煤量較大。在實際生產中，矸石產品中<1.80 g/cm3密度級含量長期維持在3%～5%之間。動篩跳汰機采用排矸輪式排料方式，對矸石帶煤及塊煤質量的反應比較滯后，因而不利于實現排料控制及床層的穩定，且排矸輪經常發生卡阻，影響選煤廠的穩定生產和產品質量。

(3)人工目測控制液面方式制約了跳汰機的分選性能。跳汰機原設計采用人工目測控制分選液面，因而水位控制效果不佳，從而制約了跳汰機的分選性能：水位過低，則達不到分選要求，造成塊煤流失；水位過高，則會造成跳汰機溢流大，致使下道工序的振動篩和斗提機跑水。

2 動篩系統改造

2.1 工藝改造

基于現有工藝，根據現場生產實際，對動篩系統工藝進行完善[2]：

(1)改造動篩系統末煤分級篩，將篩板篩縫由1 mm改為0.5 mm，并在系統中增設減壓水箱，使原煤車間衛生廢水與動篩系統煤泥水經減壓水箱進入分級篩，以回收其中>0.5 mm粒級物料，并將之摻入混煤產品；末煤分級篩篩下水則用作動篩系統生產用水，從而實現了動篩系統用水的內部循環，而不再使用污水處理廠的凈化水。

(2)整合改造動篩系統煤泥水管路，使多余的煤泥水直接進入壓濾系統濃縮池，>0.5 mm粒級細煤泥由壓濾機回收，不再排入壓濾沉淀池，從而解決了沉淀池污染的問題，溢流經沉淀池緩沖后返回使用。

南屯煤礦選煤廠改造后的動篩系統工藝流程如圖1所示。

2.2 動篩跳汰機改造

動篩跳汰機的改造主要從排料控制和液位的自動控制兩個方面進行：

(1)增設可調排料閘板。原動篩跳汰機的矸石排料系統無排料閘板，因此床層受原料煤中矸石含量的影響較大，易造成塊煤損失。為此，在動篩跳汰機排料口位置增設可調節的排料閘板(圖2)，以保證床層厚度的穩定，從而減少矸石帶煤量，提高設備對煤質的適應性[3-5]。

圖1 改造后的動篩系統工藝流程

圖2 改造后的動篩跳汰機排料系統

(2)增設床層液位檢測裝置，實現液面水位自動控制[6-7]。保證足夠的液位，是跳汰機實現按密度分選的前提條件。所用動篩跳汰機原設計液位是由人工手動控制補給水，無法保證液位時刻滿足分選需要，經過充分研究跳汰機性能后，在跳汰機箱體、循環水池及樓頂緩沖水池各安裝液位儀一組，用以實現液面自動檢測和控制，控制循環水箱自動補償，并將電氣控制系統與跳汰機PLC控制柜銜接，以實現跳汰機給排水自動控制，保證跳汰機分選[8-9]。在動篩跳汰機主泵站增設一組液壓控制閥組，控制動篩跳汰機給水、斗式提升機排水。系統液位自動控制流程如圖3所示。

圖3 動篩跳汰機液位自動控制流程圖

3 改造效果

(1)改造后，動篩系統實現了供水內部循環，解決了動篩生產用水緊張而制約生產的問題，且不再使用污水處理廠的凈化水，實現了選煤廠煤泥水處理系統的閉路循環。

(2)改造后，動篩系統中去壓濾系統處理的煤泥中>0.5 mm粒級產率由13.17%降低為3.01%，灰分由22.04%提高為26.69%，不僅降低了煤泥產率，還減少了精煤損失，且回收的部分粗煤泥可以摻入混煤，達到了提質增效的目的。

(3)動篩跳汰機的液位實現了自動控制，床層厚度得以穩定，保證了產品質量；跳汰機分選效果得到提高，矸石帶煤量可控制在3%以下，塊煤損失降低。

(4)改造完成后，按照矸石中<1.80 g/cm3密度級含量降低1個百分點計算，每年可增加塊精煤產量0.15萬t；每年還可減少煤泥總量1萬t左右，煤泥、混煤價格分別按照200、500元/t計算，則可增加經濟效益300元/t。兩項累計后，每年可創造經濟效益400萬元以上。

[1] 楊正軻，趙瑞飛，王東才. 南屯煤礦選煤廠生產工藝技術改造[J]. 金屬礦山，2011(6)：300-304.

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