滕南煤田洗精煤硫分的管控

林麗鳳，趙 帥

(棗礦集團煤炭質(zhì)量管理處，山東 棗莊 277000)

滕南煤田位于山東省南部，微山湖東岸，是棗礦集團主要的產(chǎn)煤區(qū)和煉焦煤生產(chǎn)基地，目前主采3上、3下兩層煤，煤種為偏氣的1/3焦煤。本煤田有9對生產(chǎn)礦井，均建有配套的煉焦煤選煤廠，采用國內(nèi)先進的重介—浮選工藝。由于煤炭可選性好，內(nèi)在灰分低，洗選后的精煤灰分完全可以滿足市場需求。存在的主要問題是硫分波動較大，控制不好時常影響銷售和效益，因此，硫分管控一直是多年來的煤質(zhì)工作重點。

1 煤炭的硫分賦存狀態(tài)

棗礦集團中心化驗室設(shè)備先進，技術(shù)力量雄厚，煤質(zhì)檢驗數(shù)據(jù)齊全，多年來積累了大量的煤質(zhì)檢驗資料，對這些數(shù)據(jù)進行整理和分析，可以基本確定硫分的賦存形態(tài)，對生產(chǎn)過程控硫具有很好的指導(dǎo)作用。主要礦井硫分情況見表1、表2。

表1 各礦原煤硫分賦存形態(tài)

表1、表2說明，滕南煤田有機硫占全硫的49.58%～56.20%，硫酸鹽硫含量較低，只占全硫的0.98%～3.44%；硫化鐵硫約占全硫的42.97%～48.74%，從硫分構(gòu)成看，洗選能夠除去部分硫分。再通過浮沉上浮物硫分與原煤硫分比較看，有部分硫化鐵硫分布在矸石、中間物中，洗選能夠降低一定硫分，但脫硫效果不是很明顯；表2說明，浮煤中硫分3下比3上高出0.2%～0.4%，這是由于3下煤沉積時為海水剛剛退卻后的陸相沉積，煤形成過程中受海水侵蝕影響，硫分較3上升高，且波動大，局部黃鐵礦侵染，呈硫分富集區(qū)，因而煤中硫分大部分為細(xì)顆粒的硫化鐵和有機硫。

表2 主采煤層3上、3下的上浮物硫分分布

對硫分賦存狀態(tài)進行檢驗，分析出是有機硫、無機硫還是鹽酸鹽硫，給礦井控硫提供了技術(shù)支持，指明了清晰的控硫思路，即降硫必須從源頭抓起，洗選只能起到一定的降硫效果。

2 控硫措施

為解決煤炭硫分波動較大問題，確保煤炭銷售和企業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展，集團公司在煤質(zhì)檢驗數(shù)據(jù)的指導(dǎo)下，采取了一系列有力措施，從井下配采降硫和煤炭洗選控硫2個方面下手，實現(xiàn)穩(wěn)質(zhì)增效。原則上，優(yōu)先實施井下不同工作面的配采，當(dāng)單個礦井井下配采難以滿足硫分指標(biāo)要求時，由集團公司統(tǒng)一調(diào)度，實施不同礦井之間的跨礦配洗。

2.1 抓好井下煤炭的合理配采

各礦從開拓布局、工作面接續(xù)、3上和3下開采比例等儲多方面統(tǒng)籌考慮煤質(zhì)，在做好長期硫分規(guī)劃的同時，做實當(dāng)前工作。每個礦為適時掌握硫分變化情況，對掘出的巷道、切眼及時采取煤層煤樣，對正在生產(chǎn)的工作面采取生產(chǎn)檢查煤樣，進行灰分、硫分、揮發(fā)分、Y值、G值等分析，并結(jié)合礦井實際和市場需求確定合適的開采比例。目前各礦原則上按照約1∶1的比例組織生產(chǎn)，原煤硫分基本穩(wěn)定，為洗精煤硫分的管控提供了條件。各礦近幾年礦井原煤硫分見表3。

表3 2017—2019年原煤平均硫分統(tǒng)計 硫分/%

從表3看，對于每個礦來講，原煤硫分相對穩(wěn)定，說明對配采工作較為重視。但實際開采工程中，受接續(xù)緊張、地質(zhì)條件變化、綜機設(shè)備故障等多種因素影響，井下生產(chǎn)不可能一帆風(fēng)順，配采有時難以實現(xiàn)，短時間內(nèi)硫分可能變化較大。礦井為應(yīng)對煤質(zhì)變化和市場變化，近幾年各礦在井下分別建設(shè)了2～4個大型煤倉，在遇到工作面硫分、灰分波動較大時，采取不同質(zhì)量工作面的煤炭在井下實行分采、分儲，為不同質(zhì)量煤炭單獨提升或配比提升創(chuàng)造了條件，同時大部分礦在地面還設(shè)置了2個原煤倉，用于原煤質(zhì)量調(diào)控，為地面選煤廠的配洗或分洗提供了便利。

2.2 抓好選煤廠的合理配洗或分洗。

在洗精煤硫分控制上，原煤入洗分3個層次控制。

(1)對于井下配采滿足洗精煤硫分合同指標(biāo)的礦井，選煤廠基本將提升原煤全部入洗，洗精煤硫分見表4。

表4 2019年各礦洗精煤硫分情況

表4數(shù)據(jù)表明，2019年3個礦原煤全部入洗后，精煤硫分完全合格，自身具有硫分調(diào)控能力。

(2)對于灰分、硫分、揮發(fā)分變化較大的礦，則采取配洗或分洗方式，按照定向市場需要，實行訂單式生產(chǎn)。高莊2017年下半年、蔣莊2018年上半年就采取此方法，在礦調(diào)度統(tǒng)一指揮下，充分利用井下、井上原煤倉調(diào)控作用，實行分提、配洗或分洗措施，按照市場需求生產(chǎn)了多品種精煤產(chǎn)品，滿足了用戶多元化的市場要求。兩礦在穩(wěn)定低灰低硫精煤主渠道同時，蔣莊開發(fā)生產(chǎn)了2個不同硫分的精煤品種，高莊開發(fā)生產(chǎn)了3個不同硫分的精煤品種。此外對新開發(fā)的較高硫分精煤品種，根據(jù)原煤硫分變化，分倉儲存，單獨入洗，按照合同組織生產(chǎn)。具體指標(biāo)見表5。

表5 高莊、蔣莊洗精煤品種與硫分統(tǒng)計

(3)對于本礦配采或配洗仍不能解決的問題，采取集團公司內(nèi)部不同礦點同煤種跨礦配洗方式加以解決。從2014年8月起，為綜合利用滕南煤田資源，做到質(zhì)量互補，集團公司在大部分礦井建設(shè)了外來煤入洗系統(tǒng)，一是增加精煤產(chǎn)量，二是調(diào)控煤炭質(zhì)量。2016—2018年，柴里礦配洗高莊礦硫分1.2%左右的原煤50多萬噸，通常按照本礦原煤與高莊原煤1∶2左右比例入洗，生產(chǎn)出完全符合灰分小于9%、硫分低于0.80%的合同要求精煤，配比后的質(zhì)量見表6。

表6 柴里與高莊煤1∶2配比入洗后的煤質(zhì)指標(biāo)

跨礦配煤入洗，既解決了高莊礦原煤庫存較大問題，又增加了柴里礦的精煤產(chǎn)量和效益，經(jīng)測算，跨礦配洗高莊混煤洗煤利潤平均在30元/t。同時高莊煤的焦化指標(biāo)優(yōu)于柴里，對配洗后的精煤內(nèi)在質(zhì)量還有所提升。

2.3 集港配煤穩(wěn)定硫分

集團公司有部分精煤通過日照港、京杭大運河碼頭裝船銷售，煤質(zhì)管理部門與銷售部門密切配合，根據(jù)不同礦井的精煤質(zhì)量配比發(fā)運，確保了質(zhì)量穩(wěn)定，增加了效益。如2020年2月計劃集港4萬t，我們按照合同質(zhì)量指標(biāo)要求，將高莊礦精煤、付村精煤、蔣莊精煤、田陳精煤按照約7∶1∶2∶2的比例集港，總體質(zhì)量完全達(dá)到合同要求，見表7。

表7 加權(quán)平均集港精煤質(zhì)量指標(biāo)

3 控硫效果和效益分洗

通過配采、配洗或分洗，集團公司的精煤品種增加，合格率有了大幅度提升，有效地促進了洗精煤產(chǎn)量的快速增長。2018年精煤銷量在2017年1 192萬t基礎(chǔ)上增加了近9.2%，達(dá)到了1 302萬t，創(chuàng)造了集團成立以來的歷史最高水平，2019年洗精煤銷量達(dá)到1 360萬t，連續(xù)2 a打破精煤銷量紀(jì)錄。

據(jù)統(tǒng)計，2019年精煤合格率較2018年提高3%，因硫分超合同數(shù)量減少81萬t，實現(xiàn)增收1 400萬元。2018年通過跨礦配洗高莊中高硫原煤15萬t，高莊礦減少損失150萬元，其他礦多生產(chǎn)精煤10.5萬t，實現(xiàn)增收450萬元。僅精煤硫分管控，就增收1 300萬元，效益顯著。

4 結(jié) 語

(1)棗礦集團對煤炭硫分十分重視，通過對大量數(shù)據(jù)分析，尋找出煤炭硫分變化規(guī)律，對礦井控硫提供了技術(shù)支持。

(2)穩(wěn)定與控制硫分必須從源頭抓起，從采場布局、工作面接續(xù)、井下煤倉建設(shè)等多個方面著手，將高低硫分3上與3下煤的配采作為煤質(zhì)控制重點，抓住了主要矛盾，效果明顯。

(3)高低硫煤炭的配洗或分洗，有效地解決了洗精煤硫分波動較大問題，確保了銷售穩(wěn)定和效益增長。

(4)礦調(diào)度指揮中心隨時掌握原煤硫分情況，做好井下、井上的協(xié)調(diào)生產(chǎn)，根據(jù)硫分高低，決定原煤提升后進行洗選還是直接作為混煤產(chǎn)品銷售，發(fā)揮好調(diào)度指揮的作用。