TDS智能干選機在選煤廠塊煤分選中的應用

李紅斌 齊冀陽

【摘 要】 選煤廠原采用跳汰機對塊煤進行處理，分選得到的矸石中精煤含量較高，影響選煤廠經濟效益。因此，本文提出采用TDS20-204智能干選機代替跳汰機對200～40mm粒徑塊煤進行分選，并詳細對TDS智能干選機結構組成、分選原理以及現場應用效果等進行分析。結果表明，采用TDS智能干選機后分選得到的矸石中精煤含量平均為1.75%，同時精煤中矸石含量在2%左右，每年可增加選煤廠精煤3.71萬t，減少電費、水費投入約52.2萬元，年新增加經濟效益約1200萬元，效果顯著。

【關鍵詞】 選煤廠;塊煤;跳汰機;TDS智能干選機;精煤

【中圖分類號】 TD942 【文獻標識碼】 A

【文章編號】 2096-4102（2020）03-0004-02 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

塊煤分選對促進選煤廠效益具有重要意義，傳統的塊煤分選采用跳汰機，存在一定程度的水資源浪費及污染等問題。近些年來，TDS智能干選機憑借分選效率高、自動化程度高、環境友好等優勢在選煤廠塊煤分選中應用逐漸廣泛。文中就TDS智能干選機在選煤廠應用分選，以期為其他選煤廠塊煤分選系統改造提供一定經驗借鑒。

1工程概述

山西A選煤廠洗選能力為3.0Mt/a，原煤洗選工藝為：大粒徑塊煤（粒徑>120mm）手選、粒徑150mm～40mm塊煤用跳汰機進行分選;粒徑<40mm末煤不進行洗選。生產出的產品主要有塊精煤（粒徑>50mm）、精煤（粒徑50mm～40mm）、末精煤（粒徑<40mm），塊精煤主要用以民用;精煤主要作為化工原料使用，末精煤主要為動力煤。跳汰機塊煤分選得到的矸石中精煤含量約5%，造成精煤出現不同程度損失。同時跳汰機自動化程度低且未能實現洗水閉路循環，會產生大量的煤泥水，造成水資源浪費以及環境污染。因此，該選煤廠用TDS智能干選機對塊煤進行分選、進行改造，不僅降低矸石中精煤含量，而且不會產生水污染，取得顯著應用效果。

2 TDS智能干選機結構組成及運行原理

2.1結構組成

TDS智能干選機結構組成見圖1，設置主要包括有原煤分級篩（給料系統）、識別裝置（包括X射線發射、接收裝置）、布料膠帶（原煤運輸系統）、除塵裝置（采用負壓除塵）及設備運行控制系統等。

TSD智能干選機給料系統采用2436振動篩，在布料膠帶與振動篩間布置有擋簾及梳齒，從而使得原煤在布料膠帶上均衡展布;布料膠帶采用變頻器控制，實現0～2.7m/s無極變速。識別裝置主要是X射線發射及接收裝置;電磁閥執行元件包括有兩排高頻電磁閥，最大工作頻率20次/s。除塵裝置包括有空氣濾芯、除塵風機以及管道等，采用負壓除塵方式。

2.2設備工作原理

TDS智能干選機工作原理為：基于智能識別技術，針對分選的煤質特性構建相對應的分析模型，通過后臺數據處理分析，對原煤、矸石進行數字化識別，依據識別結果采用“打矸”或“打煤”方式對煤矸石進行分離。分選出的煤、矸石分別采用精煤、矸石膠帶外排。

具體分選流程為：塊煤經原煤分級篩（篩孔13mm）預處理后通過梳齒、擋簾后均勻展布于布料膠帶上;識別裝置采用智能算法對矸石、塊煤識別;分選室執行機構根據識別裝置識別出的煤、矸石控制電磁閥開啟，采用噴、吹方式打塊煤、矸石;在高壓風作用下改變塊精煤、矸石運行軌跡，落入到各自的輸送膠帶內，完成塊煤分選。

2.3技術參數

TDS智能干選機按照分選粒徑不同有100～25mm、200～40mm以及300～50mm等各種規格機型，具體各個機型參數見表1。

選煤廠分選的塊煤粒徑在200～40mm，因此選用型號為TDS20-204智能干選機對塊煤進行處理，具體設備參數見表2。

3 TDS智能干選機應用后塊煤洗選流程

選用TDS20-204智能干選機分選塊煤流程見圖2，塊煤（200～40mm）先采用布料篩處理后，用TDS20-204智能干選機對篩上物（含精煤及矸石）進行分選，得到的精煤通過輸送帶運送至精煤倉，矸石則運送至矸石山，運送矸石、精煤的輸送帶機為雙向可切換輸送機。當監測到輸送精煤輸送帶中矸量含量超過60%時，轉換成“打煤”工藝，高壓風由吹矸變成為吹煤。

4應用效果分析

4.1分選效果

2019年5月選煤廠TDS20-204智能干選機安裝調試完畢，處理塊煤速度為168t/h，最大分選量為185t/h，與額定處理能力接近。具體選用跳汰機以及TDS智能干選機時矸石含煤率測定結果見表3。

從測試結果看出，采用TDS智能干選機后矸石內精煤含量平均值在1.75%遠小于采用跳汰機時的4.79%。

采用的TDS20-204智能干選機分選出的精煤含矸石統計結果見表4，從表中看出，精煤中含矸率約2%，50～40mm粒徑精煤中含矸率較高。

4.2經濟效益

在正常使用時TDS20-204智能干選機能耗較跳汰機低148kW·h，選煤廠額定生產能力為3.0Mt/a，TDS20-204智能干選機每日工作16h，每年工作330d，選用TDS20-204智能干選機選煤廠每年節省電能消耗約78.144萬kW·h（148×16×330），電費按0.46元/kW·h計算，年節省電費約37萬元。

采用傳統跳汰機對塊煤進行分選時需要耗費大量的水資源，除使用礦井井下排出的復用水外，每月仍需要消耗2500t清水，采用TDS20-204智能干選機分選時不需要采用水，每年可以降低選煤廠水費投入約15.2萬元。

選煤廠年洗選能力為3.0Mt，矸石量約為16.2萬t，跳汰機分選時矸石中精煤占比約4.79%， TDS20-204智能干選機分選時矸石中精煤占比約為1.75%，每年可多回收增加精煤約原煤4893t，精煤價格按7700元/t計算，每年可增加精煤銷售收入約379.5萬元。

采用TDS智能干選機時不會產生煤泥，除去矸石外其余均為產品。跳汰機煤泥產量占比約為1.02%，煤泥約3.02萬t/年。精煤與煤泥銷售差價按250元/t計算，年增加約755萬元效益。

5總結

根據選煤廠生產實際情況，選用TDS20-204智能干選機對塊煤分選系統進行改造，從而達到提升塊煤分選效率、提高精煤產生及減少環境污染等目的。選用TDS20-204智能干選機得到的矸石中精煤占比為1.75%，較跳汰機分選的矸石中精煤含量低3.02%，年可從矸石中多回收精煤約4893t。

TDS20-204智能干選機現場應用后每年可為選煤廠創造經濟效益約1200萬元，同時可大幅度提升選煤廠作業人員勞動效率。

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