王莊煤礦選煤廠末煤系統技術改造分析

解 雷 ，秦 超

(1.潞安化工集團 王莊煤礦，山西 長治 046031；2.潞安化工集團 潞寧煤業，山西 忻州 036700)

王莊煤礦選煤廠位于王莊礦井工業場地內，建設規模和服務年限與礦井一致。末煤系統處理能力為500萬t/a，日處理 15 151.68 t，小時處理946.98 t。王莊煤礦選煤廠工藝流程為：200～40 mm重介淺槽分選機分選，40～1.0 mm兩段兩產品重介旋流器主再選，1.0～0.25 mm TBS干擾床分選，-0.25 mm浮選，浮選精礦加壓過濾機回收，浮選尾煤過濾機回收。

1 存在問題

1) 王莊礦混煤產品發熱量低，難以達到Qnet,ar≥5 700 kcal/kg，產品質量不能滿足市場要求。現場調研分析后得出，產生問題的原因主要是煤泥干擾床尾煤摻入了末原煤。目前煤泥干擾床尾煤的走向是經過刮板機摻入末原煤或者矸石。若摻入末原煤，因煤泥干擾床尾煤灰分較高，摻混后會降低末原煤的發熱量；若摻入矸石中與矸石一起排掉，將造成資源浪費。

2) 末精煤提高產品質量時，再選系統處理能力不夠。原設計生產末精煤的產品質量為：灰分≤11%，Mt<12%，粒度40～0 mm，主要作為噴吹用煤；現在由于市場變化，需生產灰分為Ad≤11.0%和Ad≤9.5%兩種產品，而末精煤產品灰分降低到Ad≤9.5%后，進入再選系統的物料明顯增多，再選旋流器處理能力及配套設備能力不能滿足要求。

2 技改必要性

為響應潞安化工集團的戰略布局，穩固末精煤市場，提高末精煤市場占有率，王莊煤礦選煤廠必須實現混煤產品發熱量Qnet,ar≥5 700 kcal/kg，末精煤產品灰分Ad≤9.5%，同時提高Ad≤9.5%末精煤的生產能力。技改必要性主要體現在以下方面：

1) 增加煤泥干擾床尾煤走向的靈活性，可以解決煤泥干擾床尾煤摻入末原煤導致混煤發熱量降低或摻入矸石一起排棄造成資源浪費的問題，也可以實現煤泥干擾床尾煤排放后單獨儲存進行銷售，既節約了資源、降低了能耗，又增加了企業效益，一舉多得。

2) 改造現有的末煤系統，增加末煤再選系統的能力，解決因末煤系統處理能力小而不能滿足市場要求的問題，增強煤炭產品的市場競爭能力，提高企業的經濟效益。

3) 適應煤質波動、穩定產品質量的要求。

4) 適應礦井生產能力波動，由于礦井來煤緩沖能力很小，瞬時能力不均衡，必須要增加末煤系統洗選能力，提高選煤廠的生產效率。

3 末煤系統技術改造

3.1 技術改造內容

1) 針對煤泥干擾床尾煤走向不靈活的問題，增建煤泥干擾床尾煤倉，實現旁路靈活性。

2) 針對末煤再選系統處理能力不足的問題，更換再選兩產品重介旋流器及配套設備，增加再選系統的處理能力。

本次主要改造工程為：更換再選兩產品重介旋流器、旋流器入料泵及桶；增加磁選機、高頻篩，稀介質泵及桶；增建煤泥干擾床尾煤倉、棧橋及轉載點。

3.2 技術改造工藝總平面布置

1) 本次新建煤泥干擾床尾煤倉布置在原主廠房的北側，與原有中煤倉并排建設，不影響工業廣場的行車和人流。

2) 本次改造末煤再選系統在原廠房內進行改造，新增加的稀介桶和泵布置在矸石及混煤棧橋下，不影響工業廣場的布局，見圖1。

圖1 地面工藝總布置圖

3.3 技術改造車間工藝布置

1) 調整煤泥干擾床尾煤靈活性的布置。方案：在原主廠房北側新建轉載點和煤泥干擾床尾煤倉，轉載點大小為6 m×6 m，煤泥干擾床尾煤倉為6 m×7 m的方倉，儲量為 150 t，將原煤泥干擾床尾煤刮板延長至轉載點內，再由帶式輸送機轉運至煤泥干擾床尾煤倉儲存。

優點：①可以實現煤泥干擾床尾煤去向靈活調整。②煤泥干擾床尾煤可以單獨儲存，不會影響中煤質量。缺點：①煤泥干擾床尾煤需要經過轉載才能進尾煤倉。②帶式輸送機角度比較大，且存在堵倉口的問題。

2) 增加末煤再選系統能力的布置。方案：將現有再洗旋流器更換為直徑為1 000 mm 的兩產品重介旋流器，在再洗旋流器西側增加2臺磁選機，在現有的高頻篩北側增加1臺高頻篩，更換現有再選旋流器入料泵和桶，預留1臺再選旋流器入料泵。在矸石及混煤帶式輸送機棧橋下新建稀介質桶及泵車間，車間內布置1臺稀介質泵和1個稀介質桶。

優點：①新建部分為單層車間，結構簡單，布置在矸石及混煤帶式輸送機棧橋下，不影響工業場地的布局。②再選系統的介質系統與一段介質系統相對獨立，便于生產上的管理及調節。缺點：①更換設備時對選煤廠生產有一定影響。②廠房內設備增多，檢修空間變小。

3.4 改造后末煤分選產品

根據原煤煤質、產品結構、選煤方法及工藝流程，計算后的最終產品平衡表見表1。

表1 改造后末煤分選產品平衡

4 改造后預期效益分析

4.1 銷售收入分析

根據當地煤炭市場狀況，結合本項目設計的煤炭產品數質量指標，遵循謹慎性原則，計算銷售收入見表2、表3。

表2 改造前銷售收入對比

表3 改造后銷售收入對比

由表2、表3可知，改造前銷售收入為315 057萬元，改造后銷售收入為319 292萬元，凈增4 236萬元。

4.2 盈利能力分析

1) 經測算，該項目實施后新增末煤入洗能力 50萬t/a，年新增銷售收入4 236萬元，年新增總成本3 636萬元，年新增利潤總額587萬元，年平均稅后利潤499萬元，投資回收期(含建設期)3.21 a。

2) 該項目投資內部收益率(稅前)為46.99%，大于相應的基準收益率12%，投資內部收益率(稅后)為40.95%，大于相應的基準收益率15%，財務凈現值為2 537萬元。表明本技術改造項目除能滿足行業最低要求外，還有超額盈余。

5 結 語

王莊煤礦選煤廠末煤系統技術改造工程在技術上是可行的，解決了煤泥干擾床尾煤走向不靈活性、再選系統處理能力不夠等問題，提高了混煤產品的發熱量，增加了精煤產品種類，滿足了客戶對煤炭產品的多樣性需求，提高了煤炭產品的市場競爭力，增強了企業的抗風險能力和市場競爭能力，年平均增加經濟效益近500萬元，對集團公司煤炭產品的市場布局具有重要的戰略意義。