回坡底煤礦選煤廠技術(shù)改造方案研究

任 波

（山西汾河焦煤股份有限公司回坡底煤礦煤質(zhì)科，山西 霍州 031600）

1 問題的提出

回坡底煤礦選煤廠建成于2000年，經(jīng)過近幾年來的幾次技術(shù)改造，形成了年處理能力1.2Mt/a，跳汰和浮選聯(lián)合工藝流程，并實(shí)現(xiàn)了以工業(yè)專用計(jì)算機(jī)（PLC）為核心的集控及主要工藝環(huán)節(jié)的自動(dòng)化的現(xiàn)代化的選煤廠。設(shè)計(jì)入選能力0.6Mt/a，采用跳汰-浮選聯(lián)合工藝流程。選煤廠建成初期只入選一號(hào)井肥煤，生產(chǎn)量一直維持在0.35Mt/a，當(dāng)前回坡底煤礦二號(hào)礦井、焦煤礦井的投產(chǎn)，原煤生產(chǎn)量日益增長(zhǎng)，達(dá)1.2Mt/a。當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)是以一號(hào)礦低硫、低磷、中等可選肥煤為煤質(zhì)基礎(chǔ)進(jìn)行建設(shè)，當(dāng)前隨著礦井開采的不斷延深，原煤的煤質(zhì)也有了重大變化。當(dāng)前集團(tuán)公司易選煤、難選煤、中等可選煤各占1/3左右的份量。同時(shí)由于煤質(zhì)細(xì)顆粒的含量比較高，這給當(dāng)前的洗選工藝造成了很大的困難。

回坡底煤礦選煤廠工藝流程單一，設(shè)備老化，自動(dòng)化水平差，洗選效率低，經(jīng)濟(jì)效益差，同時(shí)精煤產(chǎn)品灰分不穩(wěn)定，精煤產(chǎn)品水分高。眾多問題和困難導(dǎo)致了選煤廠的產(chǎn)品在數(shù)量和煤質(zhì)上都無法滿足客戶的需求。因此擬對(duì)選煤廠進(jìn)行全面技術(shù)改造，增加和完善重介工藝系統(tǒng)，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)精煤；改造動(dòng)力煤篩分、分級(jí)和脫水系統(tǒng)，降低精煤水分；選用先進(jìn)設(shè)備，對(duì)浮選精煤的脫水系統(tǒng)進(jìn)行改造；增加部分選煤廠外來煤系統(tǒng)，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，發(fā)揮現(xiàn)有生產(chǎn)潛力；結(jié)合煤泥水系統(tǒng)改造，增水煤漿廠，使煤泥得到綜合利用。主要達(dá)到提高回收率，穩(wěn)定灰分，降低水分的目的。

2 工藝改造設(shè)計(jì)

2.1 新增一套貯返煤系統(tǒng)

當(dāng)前因二號(hào)礦井、焦煤礦井的投產(chǎn)，因此三個(gè)礦井共生產(chǎn)有5種不同煤質(zhì)的原煤，易選煤、難選煤、中等可選煤各占1/3，同時(shí)還有肥煤、主焦煤、焦煤。因此必須新增設(shè)1套貯返煤系統(tǒng)，對(duì)所有的原煤進(jìn)行分運(yùn)、分貯、分選或按比例進(jìn)行配選，從而可以達(dá)到入選原煤均質(zhì)化的目的。

2.2 更新關(guān)鍵設(shè)備

（1）采用了煤炭科學(xué)研究總院篩分破碎研究室設(shè)計(jì)的2PLF70100分級(jí)式齒輥破碎機(jī)，入料粒度350mm，出料粒度50～150mm，生產(chǎn)能力150～420t/h。

（2）采用了GDYl854雙層高效篩，該設(shè)備具有上下兩層斜置的篩網(wǎng)，上層為高300的道軌接的條狀篩面，下層為小50的高碳鋼編制的網(wǎng)格篩面。可以提高過篩效率。

（3）采用SKT-14m2篩下空氣室跳汰機(jī)，該設(shè)備分選精度好，處理量高，自動(dòng)化程度也高，大大提高了分選效率。

（4）采用TLL-1150A立式刮刀離心機(jī)。

（5）采用QXAZ200-D精煤壓濾機(jī)更新。配套：PLC智能全自動(dòng)控制；螺桿壓縮機(jī)供隔膜擠壓和空氣穿流；電控閥門控制進(jìn)料、進(jìn)風(fēng)；高壓渣漿泵為入料泵。

（6）采用1臺(tái)XJM-S16浮選機(jī)，并配套1臺(tái)礦漿預(yù)處理器。

2.3 改造設(shè)備配電系統(tǒng)

改造后，設(shè)備的總負(fù)荷超過了原配電系統(tǒng)負(fù)荷。因此，重新設(shè)計(jì)安裝一套配電系統(tǒng)，包括1000kV的變壓器、高低壓電纜、高低壓配電柜及各設(shè)備的主回路、控制回路。

2.4 技改初期存在問題的解決方案

（1）破碎機(jī)：該煤礦一號(hào)井、二號(hào)礦井、焦煤礦井均采用綜采放頂采煤工藝，因此原煤當(dāng)中矸石、鐵器、木材等大塊物料比較多。因采用人工手選，因此大塊物料常常進(jìn)入破碎機(jī)內(nèi)堵塞或卡住齒輥，必須多派人手。后期需要考慮安裝自動(dòng)化除大塊物料裝置。

（2）香蕉篩：香蕉篩作業(yè)過程中篩板易斷裂，需要加強(qiáng)檢查，至少每3個(gè)月檢查篩板支承軌和連接板。

（3）跳汰機(jī)：該跳汰機(jī)排料裝置采用電動(dòng)連續(xù)式作業(yè)，但是其軸封存在漏煤泥水的現(xiàn)象嚴(yán)重，技術(shù)部門自行設(shè)計(jì)套環(huán)進(jìn)行解決；電動(dòng)控制系統(tǒng)當(dāng)中的控水控風(fēng)閥門經(jīng)常燒毀，導(dǎo)致故障需要維修，后期直接改為手動(dòng)，降低發(fā)生故障的幾率；WC-1.5/5空氣壓縮機(jī)在溫度達(dá)到一定時(shí)，需要停機(jī)休息，因此采用螺桿式壓縮機(jī)進(jìn)行替代。螺桿式壓縮機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易損件少，操作容易，運(yùn)動(dòng)件的動(dòng)力平衡性能好，機(jī)器轉(zhuǎn)速高，機(jī)組尺寸小，重量輕，機(jī)器的進(jìn)氣、排氣間歇小，壓力脈動(dòng)小，可以連續(xù)為跳汰機(jī)提供高壓風(fēng)。

（4）離心機(jī)：離心機(jī)的篩籃、刮刀磨損比較嚴(yán)重，需要3個(gè)月進(jìn)行檢測(cè)并進(jìn)行維修和更換。

（5）精煤壓濾機(jī)：由于＜0.5mm浮精中含0.045mm粒級(jí)占33%，粒度極細(xì)。檢測(cè)表明精煤壓濾機(jī)水分為25%超過設(shè)計(jì)要求，因此必須改自動(dòng)卸料為人工捅料，降低了自動(dòng)化程度。

3 應(yīng)用效果

（1）新增一套貯返煤系統(tǒng)，可以對(duì)所有的原煤進(jìn)行分運(yùn)、分貯、分選或按比例進(jìn)行配選。主焦煤5#、6#按1:1配選比單獨(dú)入選可提高回收率5%，按入選能力40萬(wàn)t/a主焦煤計(jì)算，能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益600萬(wàn)元。

（2）跳汰機(jī)實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化操作，降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)能力20%，提高精煤產(chǎn)率2.15%，按入選能力40萬(wàn)t/a計(jì)算，能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益645萬(wàn)元。

（3）XJM-S16浮選機(jī)的應(yīng)用提升了尾煤灰分率，從38.3%提高至49.6%，增加了11.3%；浮精產(chǎn)率提高0.5%，每年為企業(yè)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益172萬(wàn)元；同時(shí)電耗由264 kW·h降到196 kW·h；油耗降低0.05kg/t。

（4）新離心機(jī)的使用，水分從10.94%降到7%，降低3.94%；精煤壓濾機(jī)的使用，浮精水分由32.5%降到24.9%，降低7.6%；商品煤水分由15.5%降到13%。

（5）2PLF70100分級(jí)式齒輥破碎機(jī)的應(yīng)用，具有破碎和篩分雙重功能。GDYl854雙層高效篩可適應(yīng)不同煤質(zhì)進(jìn)行靈活調(diào)整的要求。

4 結(jié)論

回坡底煤礦因二號(hào)礦井、焦煤礦井的投產(chǎn)，導(dǎo)致了入選原煤性質(zhì)發(fā)生了變化，因此必須根據(jù)原煤性質(zhì)來調(diào)整選煤廠的洗選工藝，從而適應(yīng)不斷變化的煤質(zhì)。針對(duì)回坡底煤礦選煤廠存在的問題，基于原煤性質(zhì)的變化，對(duì)該選煤廠進(jìn)行了工藝改造設(shè)計(jì)。改造后的工藝設(shè)備能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到了提高回收率、穩(wěn)定灰分、降低水分的目的，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。