TDS智能干選機在長平洗煤廠的應用

悅晨光， 蘇晉鵬

（山西晉煤集團長平洗煤廠， 山西 晉城 048400）

1 長坪選煤廠概況

山西晉煤集團長平公司長平礦井原生產能力3.00 Mt/a，2012年長平礦井通過擴能改造后生產規模達到6.00 Mt/a，長平洗煤廠負責入洗長平礦井生產的所有原煤，同時負擔臨近趙莊礦井的部分原煤。長平選煤廠選址由于臨近河流，造成原煤系統、外運裝車系統和洗選環節無法集中設置，主要由山下原煤系統、山上洗選系統和山下裝車系統。

礦井所產原煤分別經主斜井（為主要出煤系統）和立井（為輔助出煤系統）提升到地面。斜井原煤由一部膠帶機運至山上洗選系統，立井原煤由山下原煤倉緩存，再由汽車運至山上洗選系統。原煤經過篩分、破碎處理后，塊原煤（100～13 mm）采用重介淺槽分選、末原煤（13～1.5 mm）采用二產品重介旋流器分洗、粗煤泥（1.5～0.1 mm）采用螺旋分選、細煤泥（-0.1mm）采用壓濾機回收。洗選出的各商品煤通過一部下山皮帶轉載至下上裝車站，進行裝車銷售。

隨著長平礦井生產能力的不斷提升，洗煤廠現有上山系統能力已不能滿足礦井高效生產需要，每天約有5 000 t以上的原煤須由汽車轉運到山上洗煤廠洗選加工。此種運行模式存在以下弊端：盤煤費用高，年費用達1 000～2 000萬元；塊率損失大，經多次轉載、裝卸和倒運造成原煤塊率損失超過5%，影響企業經濟效益提升；增大了交通安全隱患，導致礦區環境變差，大量的汽車倒運致使礦區內和長釜公路交通安全隱患增大，礦區環境積揚塵情況加劇。為了解決上述問題，需要對在山下原煤車間新建篩分干選系統，通過篩分直接作為商品煤出售，同時對選擇TDS智能干選機300～40 mm進行分選，直接分選塊精煤。

2 技術改造方案

2.1 TDS智能干選機

TDS智能干選機采用智能識別方法，針對不同的煤質特征建立與之相適應的分析模型，通過大數據分析，對煤與矸石進行數字化識別，最終通過智能排矸系統將矸石排出。TDS智能干選系統包括給料、識別、執行幾大主要系統，以及供風、除塵、配電、控制等輔助系統，基本原理見圖1[1]。

圖1 TDS智能干選機分選原理

該技術已成功在集團公司趙莊煤業、坪上煤業實現工業化應用，連續生產穩定。從分選效果來看，TDS智能干選機具有分選精度高、分選粒度寬、處理能力大、智能化程度高等特點。

2.2 TDS的優勢

1）TDS智能干選機是基于射線識別的選煤新技術，采用先進的檢測及執行技術，分選過程不用水，不用介，裝機功率低，生產加工成本低。

2）TDS智能干選機不產生煤泥，有效解決了煤泥難處理問題，實現綠色選煤。

3）TDS智能干選機實現無人值守，系統簡單，人工成本低，采用TDS工藝在系統配置、設備數量、占地面積均小于水洗，可降低投入，縮短施工工期。

2.3 工藝方案

立井全部原煤及斜井部分原煤由膠帶機運至原

煤倉上后，通過倉上一條新設的原煤轉載膠帶機轉載至一臺交叉篩進行40/10 mm篩分，篩分出300～40 mm、40～10 mm、10～0 mm 各粒級的原煤，10～0 mm末煤進入末煤倉儲存，由新設膠帶機轉運至下山膠帶機運至末煤倉，也可以由倉下裝車系統裝汽車外運[2]。40～10 mm小塊原煤由高位緩沖倉緩存，再由膠帶機運至上山原煤膠帶機，也可以由分叉溜槽給入1號倉。300～40 mm大塊原煤由一臺寬度為1 400 mm的TDS14-305智能干選機進行分選，執行打煤工藝，塊精煤進入塊煤倉儲存。塊精煤膠帶機機頭溜槽設兩個電液動翻板，根據煤質情況及市場需求，塊精煤即可以作為塊煤運至山下塊煤倉，也可以破碎后作為末煤，也可以直接進入上山原煤膠帶機運至山上進行洗選。矸石由溜槽運到1號倉外堆放，由汽車外運排棄。工藝流程如圖2所示。

3 應用效果

圖2 工藝流程簡圖

3.1 節省加工費

3.1.1 塊煤采用TDS分選加工費

塊煤由TDS分選加工費見表1。

3.1.2 塊煤采用淺槽分選加工費

表1 塊煤由TDS分選加工費

300～40 mm塊原煤若采用現有淺槽分選系統，則會產生四部分費用：

1）塊原煤上山汽車運輸費按6元/t計算。

2）淺槽加工費按18元/t計算。

3）塊煤破碎損失。塊原煤由汽車倒運到山上洗選，塊精煤再由膠帶機運至山下產品倉，倒運環節多，運輸距離長，塊煤損失大。若塊原煤在山下由TDS智能干選機分選，則可以減少塊原煤、塊精煤運輸距離，減少塊煤破碎損失。將大塊原煤在山下篩分出來后直接分選，可以減少5%的塊煤產品在運輸途中的破碎損失。破碎后的塊煤篩出后作為末煤銷售，塊煤與末煤的價差按150元/t計。

4）次生煤泥加工費：塊煤由淺槽分選，會產生部分次生煤泥，煤泥加工費按15元/t計算。各費用計算見表2。

由以上分析可以看出，塊煤由TDS智能干選機分選，加工費為464.25萬元/a。塊煤由淺槽分選，除了塊原煤汽車運輸費、淺槽加工費外，還將產生塊精煤破碎損失、次生煤泥加工費等費用，合計1 112.55萬元/a，則塊煤采用TDS分選比采用淺槽分選節省費用648.30萬元/a[3]。

表2 塊煤由淺槽分選綜合費用統計表

3.2 釋放山上洗選能力

山下新增篩分干選系統后，可釋放山上300萬t/a洗選能力，為礦井及選煤廠擴能提供空間。

3.3 減少煤塊破碎量

將大塊原煤在山下篩分出來后直接分選，減少了運到山上洗選后再運到山下的環節，可以減少5%的塊煤產品在運輸途中的破碎量。

3.4 降低交通安全隱患，改善礦區環境

通過減少汽車倒運，降低礦區內和長釜公路交通安全隱患，礦區環境得到改善。

4 結語

長平洗煤廠山下新建篩分干選系統，采用TDS智能干選機對300～40 mm塊煤進行分選，加工費為464.25萬元/a。若把原煤由汽車運至山上進行洗選，則會產生原煤運費、淺槽加工費，綜合生產成本為2 088.00萬元/a。因此原煤在山下由篩分干選系統分選比運至山上由淺槽系統分選能節省費用1 623.75萬元/a。