鮑店選礦廠原煤系統的技術改造方案

張端磊，劉海全,范旭陽

(兗礦集團 鮑店煤礦， 山東 濟寧 272100)

0 引言

鮑店煤礦隸屬于兗礦集團兗州煤業股份有限公司。1977年開始興建，1986年6月10日建成投產，近年來陸續對礦井生產、運輸、提升系統進行了技術改造，礦井生產能力得到不斷的提高。鮑店煤礦選煤中心是由原兗州煤礦設計院設計的大型礦井選礦廠，1990年12月26日建成投產，主要選煤工藝為原煤預先篩分，+50 mm的部分入重介斜輪分選，0～50 mm重介分選。為適應礦井生產，已對原煤系統設備進行了多次能力提升改造。但目前選煤中心原煤系統運輸能力已達到滿負荷生產，運輸能力沒有冗余量，加上設備老化，事故較多，難以滿足礦井生產需要，已成為影響礦井生產的薄弱環節。其原煤系統存在的問題有:

1) 目前系統滿負荷運行，經常出現設備過載停機的現象,影響生產。

2) 各設備處理量達到上限，振動篩出現主部件斷裂故障，影響生產。

3) 斜輪入洗量大，經常卡分選槽，影響生產。

4) 渣漿泵流量小，造成選煤及介質回收效果差。

5) 帶式輸送機滿載造成沿途灑煤較多，造成輸送帶跑偏，現場清理工作量大。

根據上述存在的問題，經分析研究，決定對選礦廠原煤系統進行技術改造。

1 技術改造的具體思路

1) 鮑店煤礦提升改造后的礦井生產能力計劃達到6 Mt/a。根據事故率統計和冗余能力考慮[1]，本次鮑店煤礦地面原煤系統毛煤生產能力按6.4 Mt/a進行改造，以滿足生產需要。

2) 地面毛煤系統年生產能力為6.4 Mt/a，其地面毛煤系統運量要達到850 t/h。

3) 經破碎篩分后，50 mm以上的矸石及塊煤含量一般為20%～25%。因此,大矸石及大塊煤相應系統的運量要達到200 t/h;50 mm以下的原煤相應系統的運量應滿足700 t/h，以滿足提升后的礦井需求。

由以上的具體思路，其改造方案從工藝角度，主要包括4部分內容：

1) 原煤分級篩更換。

2) 重介選矸車間更換兩臺直線矸石脫介篩、兩臺直線塊煤脫介篩、兩臺斜輪分選機。

3) 原煤系統相關帶式輸送機提速，增大運量。

4) 更換兩臺合介泵、兩臺稀介泵。

技術改造框架圖如圖1所示。

圖1 技術改造框架

改造后主要機電設備及材料如表1所示。

表1 工藝設備及材料表

2 主要設備改造方案

2.1 毛煤系統相關設備改造

1) 原煤分級篩。原102原煤分級篩因使用年份長，經常會出現故障，更換型號ACS1830原煤分級篩，篩分效率90%[2],篩板篩孔直徑200 mm。

2) 141(毛煤)帶式輸送機頭部改造。現141帶式輸送機基本參數如下：L=59.1 m,B=1 400 mm，D=800 mm，v=1.96 m/s，α=16°,N=132 kW，Q=800 t/h,NN=200 N/mm，運量無法滿足提升后的礦井生產能力。故對141帶式輸送機的帶速進行提高。為此,需更換減速機和電動機，增加電動機的功率[3]。

對141帶式輸送機頭部的改造方案為：更換電動機YB3-315L1-4、減速機B3SH09+F+B、聯軸器;同時,因機架銹蝕嚴重，還需要對驅動裝置架及部分頭架、機架進行重新加固。

3) 104、142(毛煤)帶式輸送機頭部改造計算過程與141帶式輸送機的相似，不再贅述。

2.2 50 mm以下原煤系統相關設備改造

根據計算篩分后50 mm以下的原煤占比大約為75%～80%，故50 mm以下原煤系統相關的設備及帶式輸送機的處理量或運量達到700 t/h便可滿足提升后的礦井需求。為此,對260、261、268、183、184帶式輸送機頭部進行改造，其計算方法與141帶式輸送機的類似，不再贅述。

2.3 50 mm以上的塊煤、矸石系統相關設備改造

根據計算篩分50 mm以上的矸石及塊煤含量一般為20%～25%。故大矸石及大塊煤相應系統運量應達到200 t/h才能滿足提升后的礦井需求。為此,具體改造內容為:

1) 斜輪分選機。現有146、147斜輪分選機能力190 t/h,轉速2.32 r/min，槽寬2.4 m，提升輪4.5 m。無法滿足提升后的礦井生產能力。更換兩臺型號為ZXL-2600的斜輪分選機,其能力為200～300 t/h, 轉速2.70 r/min，槽寬2.6 m。更換時需對基礎做相應的加固。

2) 矸石脫介篩。隨著礦井開拓延伸，煤質變化大，大矸石含量現階段為15%～20%，平均分到兩個系統，單個系統的矸石篩需要達到130 t/h的能力。而現有矸石篩能力只有80～100 t/h,達不到礦井生產要求。將原雙層篩板的脫介篩更換成兩臺型號AHD1848、處理能力130～150 t/h[4]、上層篩板篩孔直徑40 mm、下層篩縫1 mm的直線矸石脫介篩。更換時需對基礎做相應的加固。

3) 塊煤脫介篩。隨著礦井的開拓延伸，煤質變化大，塊煤含量為13%～20%，平均分到兩個系統，單個系統的塊煤篩需要達到130 t/h的能力。而現有塊煤篩能力只有80～120 t/h,將原雙層篩板的脫介篩更換成兩臺型號AHD2448、處理能力130～150 t/h[4]、上層篩板篩孔直徑40 mm、下層篩縫1 mm的直線塊煤脫介篩。更換時需對基礎做相應的加固。

4) 178、179、180(+50 mm塊煤)帶式輸送機頭部改造。計算方法與141帶式輸送機的類似，不再贅述。

3 結論

1) 鮑店地面原煤系統技術改造項目，主要是:

(1) 原煤分級篩進行更換。

(2) 重介選矸車間更換兩臺矸石脫介篩、兩臺塊煤脫介篩、兩臺斜輪分選機。

(3) 對11條帶式輸送機頭部進行改造。

鮑店地面原煤系統本次改造后，礦井提升能力將達到640萬t/a。礦井提升能力增加了40萬t/a。

2) 效益分析

(1) 項目完成后，能有效地降低事故率，每天按減少0.5 h影響計算，可多提毛煤13.65萬t，按目前商品煤價格為580元/t計算，年增經濟效益為6 887萬元。

(2) 事故減少后，職工搶修次數減少，出現安全事故次數降低，職工安全更有保障。