高河動篩排矸系統技術改造分析

金前進

(潞安集團 煤質洗選中心，山西 長治 046204)

山西高河能源是一座特大型現代化礦井，設計生產能力600萬t/a，配套建有600萬t/a的選煤廠及鐵路專用線。礦井主采煤層為3號煤，煤種為貧瘦煤，是優質的動力用煤、化工用煤、煉焦配煤和高爐噴吹用煤。高河選煤廠目前全入洗工藝為150～40 mm塊煤采用重介淺槽分選；40～1.5 mm末煤采用重介旋流器主、再選；1.5～0.2 mm粗煤泥采用TBS分選機分選；0.2～0 mm細煤泥浮選。

1 改造塊原煤系統的必要性

1) 增加選煤廠總處理能力。近年來，經過擴能和改造，高河礦井核定生產能力已達到750萬t/a，選煤廠洗選能力嚴重不足，將塊原煤在未進入原煤倉前單獨進行洗選，可增加部分洗選能力，緩解選煤廠生產壓力。同時，由于改善了現有洗選系統原煤質量，可使現有洗選系統的處理能力有一定的提高。

2) 提高原煤倉的緩沖時間。+40 mm塊原煤的產率約為35%左右，排矸后的精煤和矸石進入新建的塊煤倉和矸石倉，減少了進入原煤倉的數量，可提高原煤倉的緩沖時間。

3) 配合井下矸石充填項目的開展。高河煤礦采區上部地面村莊較多，壓煤現象較嚴重，采用井下矸石充填技術，可解放大量的煤炭資源，延長礦井的服務年限[1]。本項目與充填項目共用一塊建設場地，經聯合工藝布置，可達到減少工業占地、工藝系統有機結合和降低運營成本的目的。

2 改造方案分析

目前常用于分選塊煤的成熟設備有動篩跳汰機、重介淺槽分選機。動篩跳汰機以水為介質進行分選，以機械方式替代人工手選，減輕工人勞動強度，提高生產效率，或用于臟雜煤的分選，其分選粒度范圍為300～25 mm[2]。動篩系統可充分利用現有設施，技術成熟、使用可靠、設備大型化，所需擴建的廠房體積小、設備臺數少、基建投資低；而淺槽分選系統復雜、基建投資高、電耗高，且有介耗、生產成本高。

綜合考慮由于動篩排矸系統的生產能耗、循環水量、設備損耗等指標均低于現有選煤廠重介洗選系統，且動篩排矸不需要介質，從而較大地降低了生產成本，所以本次技術改造推薦采用動篩跳汰機作為本礦塊煤排矸分選設備。

1) 生產能力。破碎車間來煤量按照1 420 t/h考慮，工作制度330 d/a、16 h/d；+40 mm原煤產率為35%，其中矸石占60%。

2) 選煤方法。150～40 mm塊煤采用動篩跳汰機分選。

3) 產品質量。在保留原有產品結構的基礎上洗塊煤,Ad≤15%,St，d≤0.5%。

4) 充分利用現有設施,建設時盡量不影響生產。

3 塊原煤準備系統技術改造

動篩排矸系統工藝流程如圖1所示,經改造后最終產品平衡表見表1。

3.1 主要工藝設備簡介

1) 準備分級篩。采用國產先進的ZX系列香蕉篩3臺，兩用一備，設備型號為ZXF3061/5，單臺最大入料量1 420 t/h。準備篩分的入料上限為150 mm，分級粒度為40 mm。該振動篩篩面采用不同傾角的折線形式，達到篩面料層厚度均勻，各段篩面上的物料量與流速的比值穩定，比同等面積直線振動篩處理能力提高1.5～2倍，特別是對中、細粒度分級效果更為明顯。

2) 動篩跳汰機。選用國產4 m2液壓動篩跳汰機3臺，單臺最大入料量572 t/h。該機分選精度高、處理量大、運行可靠、結構簡單、維修方便、生產成本低[3]。本項目動篩入料粒度為150～40 mm。

3.2 工藝布置

礦井原煤首先進行除鐵和150 mm預先破碎，2臺破碎機出料溜槽均更換為分岔溜槽，由液壓翻板控制，-150 mm原煤可通過現有系統運至原煤倉。也可以由液壓翻板控制，將-150 mm原煤給入新增的加長帶式給煤機運至轉載點A，經轉載由帶式輸送機運至動篩車間進行40 mm準備篩分，篩下物料返回轉載點A；篩上+40 mm塊原煤進入動篩跳汰機排矸，分選出塊精煤、塊矸石兩種產品。經轉載直接運至矸石汽車倉和塊煤汽車倉。

圖1 動篩排矸系統工藝流程

表1 動篩系統產品平衡

4 投資估算與經濟分析

4.1 投資估算

本項目總投資為6 007.15萬元，其中：土建工程2 269.03萬元，設備購置2 547.37萬元，安裝工程896.80萬元，其他費用293.95萬元。

4.2 經濟分析

項目改造完成后，高河選煤廠可以達到原煤入洗的可能，可根據市場需要靈活調整生產，追求企業最大經濟效益。選煤廠新增的洗選能力初步估計銷售收入可增加 18 900萬元，扣除加工費用,純收入增加 13 900萬元,利潤可觀,經濟效益顯著[4]。

5 結 語

通過以上分析及經濟評價可以看出,高河動篩排矸系統技術改造項目在技術上是可行的,經濟效益也是可觀的。通過技術改造，不僅降低了企業生產成本、減少了排矸繳費, 而且減少了井下矸石充填項目的投資，有著良好的經濟效益和社會效益。