新景礦洗煤廠提高塊炭產率技術改造研究

馬建鋼

（陽泉煤業集團新景礦洗煤廠，山西 陽泉 045000）

1 序 言

新景礦洗煤廠始建于1997年10月，屬礦井型選煤廠，由北京華宇工程有限公司平頂山選煤設計院設計，初期設計能力為3.6Mt/a，通過改建擴建，洗選能力已上升至8.50Mt/a；生產工藝為塊煤重介淺槽+末煤三產品重介旋流器分選+粗煤泥采用TBS或螺旋分選機組分選+煤泥壓濾回收工藝，主要產品有洗中塊、洗小塊、1#噴粉煤、2#噴粉煤、4#噴粉煤、洗中煤、末原煤、煤泥，副產品主要為矸石。隨著煤炭市場的變化，用戶對塊煤產品需求量增大，且塊煤價格接近末精煤，提高塊炭產率是增加企業經濟效益的有效途徑[1-3]。

新景礦洗煤廠主要以15#煤入洗塊炭，此種煤平均厚度6.14m，夾矸3～5層，普氏硬度2～3，抗壓強度7.7MPa，抗拉強度0.1MPa，抗拉強度相比其他礦井極低，是該礦的塊炭擠損大和破損率高的主要原因。工藝方面，新景礦洗煤廠因人工撿矸勞動強度大，用工多，原設計手選皮帶除雜后矸石破碎后全部進入洗選系統。主要工藝是井下采煤經Ф150申克分級篩篩分后，篩上物經手選皮帶除雜后全部入鄂式破碎機破碎后再與博后篩篩上物（13～150mm）混合一起通過輸送皮帶轉載至原煤東倉。由于顎式破碎機破碎過程中對塊原煤的過粉碎程度大，且破碎粒度不均勻，破碎后存在大塊超限矸石等弊端，導致后續環節如轉載和入倉塊炭破碎率增加、塊煤車間洗選事故率增高、塊原煤倉不能高倉位儲煤等[4-6]。特別是洗煤廠塊原煤倉，80%的矸石與20%的塊炭混在一起，經過20～30m的擠壓，塊炭破損率很大。

鑒于以上原因，需通過技術改造提高塊炭產率，增加經濟效益。

2 項目必要性分析

新景礦洗煤廠原煤準備車間由1、2、3、4四個系統組成，采用兩用兩備的生產模式。井下原煤經輸送皮帶分別給入原煤準備車間四臺篩孔為150mm的原煤分級篩（申克篩）進行預先篩分，分級篩篩上物經人工手選雜物及鐵器后進入四臺顎式破碎機破碎（破碎粒徑150mm），篩下物通過四部博后篩進行準備篩分，博后篩篩上物（粒徑13～150mm）和破碎機破碎后物料混合后通過皮帶輸送機輸送至塊原煤倉，博后篩篩下物（粒徑0～13mm）則進入末原煤倉（西倉或北倉）或直接輸送至儲煤場作為電煤銷售。

原煤準備車間原有破碎設備為鄂式破碎機，破碎形式是動、靜鄂板擠壓破碎，塊原煤受擠壓過粉碎嚴重，較大的片矸卻不能有效破碎，致使洗煤廠洗塊煤產率一直不高，影響了新景礦的經濟效益。此外，原煤準備車間每套系統需要的原煤處理能力為1000t/h，需要破碎的+150mm量約為300t，但現有顎式破碎機處理能力只有100t/h，已成為原煤環節的一個故障點，不利于全廠的安全、平穩運行。通過對破碎環節進行改造，既能減少塊原煤的過度破碎，又提高破碎環節的通過能力，最終實現提高洗塊炭產率，減少原煤加工環節的故障點，有利于實現企業經濟效益的最大化。因此，對原煤準備車間破碎機進行改造很有必要。

3 技術改造

原煤準備車間由1、2、3、4四個系統組成，采用兩用兩備的生產模式。系統構成如圖1所示。

圖1 原煤準備車間系統構成

3.1 破碎機更換

（1）破碎機處理能力的確定

新景礦201/201A運輸能力為2000t/h，原煤準備系統按照2000t/h設計。根據工業分析，3號煤+90mm產率為10.68%，8號煤+90mm產率為13.94%，15號煤+90mm產率為30.04%，按照不利條件15號煤設計，破碎系統需處理的+90mm塊炭量為2000×30.04%≈600t，則每臺破碎機處理能力為不小于300t/h。因此，破碎機處理能力按照350t/h選型。

（2）破碎機的布置

四系統破碎機更換成雙齒輥破碎機，破碎機最大長度5.6m。三系統破碎機入料中心線和帶式輸送機機頭漏斗中心線對齊，保證入料穩定性和破碎效果；四系統破碎機受車間空間限制，1-1'軸線部分是懸挑結構，不能承載較大載荷，破碎機只能布置在1'-2軸，破碎機入料中心線和帶式輸送機機頭漏斗中心線偏差0.4m。如圖1所示。

3.2 新增電磁隔爆除鐵器

新景礦原煤準備車間201/201A機頭設有除鐵器，現場使用效果不好，為了減少進入破碎機的鐵器，保證破碎效果，在4個系統手選皮帶上方設置電磁除鐵器。四個系統每個系統新增1個電磁除鐵器，電磁除鐵器采用吊式布置，距離手選帶500mm，既保證大塊物料通過，又保證除鐵效果，除鐵器小車梁梁底標高7.8m。原煤車間破碎機除鐵器安裝位置如圖2所示。

圖2 原煤車間破碎機及除鐵器安裝位置圖

3.3 電動葫蘆

破碎機檢修最大起重量為7t，新增2臺10t電動葫蘆檢修破碎機齒輥，原5t電動葫蘆移位做檢修破碎機電動機和減速機用。

3.4 塊原煤倉改造

現東倉塊原煤倉倉頂至216皮帶機頭之間有5m車間樓層，造成原塊煤入倉高度增加5m，易造成塊煤入倉時的破損。根據現場條件，采用水泥澆筑成半圓柱形，與原煤倉做成一體，增加塊原煤倉倉位，減少塊原煤進入倉的5m高差，使得塊原煤不需要通過溜槽直接從216機頭給入倉的中部，減少了入破損，并且增加了東倉儲量1000t。塊原煤倉改造前后對比示意圖如圖3所示。

圖3 塊原煤倉改造前后對比示意圖

綜上，技術改造主要設備選型見表1。

表1 技術改造主要設備選型表

4 效果分析

改造工程完工后，年增加塊炭率1%左右，約6萬t，根據塊炭與電煤的差價，實現增加效益200×6=1200萬元。在增加經濟效益的同時，提高了系統運行的安全性能，可靠程度得到極大提高，技術改造取得了良好效果。

5 結語

通過更換破碎機消除故障點、避免過度破碎，增加電測隔爆除鐵器來保證大快物料通過及除鐵效果，新增電動葫蘆檢修破碎機齒輥，改造塊原煤倉減少了塊煤入倉時的破損。實踐證明，經技術改造后，新景選煤廠年增加塊炭率1%左右，約6萬t，增加經濟效益1200萬元。同時，不匹配生產力的老舊設備的更換消除了運行故障點，提高了系統運行的安全性能，可靠程度得到極大提高，技術改造取得了良好效果。