原煤准备系统工艺设计改造.doc

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1、庄煤矿选煤厂原煤准备系统的工艺改造摘要：本文简述了庄煤矿选煤厂原煤准备系统在重介浅槽排矸系统改造前矸石拣选工艺存在的职工劳动强度大、制约矿井提升、矸石带煤量大、设备故障率高等问题，论述了选煤厂生产效率的主要原因为系统工艺落后不完善，重介浅槽排矸系统改造的必要性；同时根据庄选煤厂的煤质条件、生产要求等实际情况确定重介浅槽排矸系统最终的工艺流程，最后对浅槽排矸改造后的经济效益进展了分析，本次改造具有较高的社会价值、经济价值与推广应用价值。关键词：重介浅槽分选、原煤准备系统改造、工艺改造1、概述庄煤矿是能源枣庄矿业集团*公司的一个骨干生产矿井，目前生产能力为3.00Mt/a,庄煤矿选煤厂为其配套选煤

2、厂，其原煤准备系统与矿井同步建立同步投产，目前双系统核定提升能力到达3.00Mt/a。其设计生产工艺为：矿井毛煤经两台原煤分级筛预先筛分，+50mm物料通过人工拣选出可见矸及杂物后破碎至50mm以下与-50mm筛下物混合后入原煤仓再进洗煤系统精选或直接作为混煤销售，手选矸石通过矿车运至矸石山。近年来，随着矿井效劳年限的增长，井下煤质情况变化较大，矿井原煤湿粘、含矸量大、高灰高硫、矸石泥化严重等现象经常发生，伴随着煤炭市场的急剧下滑，煤炭销售的压力不断增加，为了顺应市场的需求，进一步提高入洗原煤煤质与精煤回收率，降低职工劳动强度，开辟块精煤新市场，2014年庄矿决定对原煤准备系统进展工艺技术改造

3、，将原北系统人工拣选工艺改造为重介浅槽排矸工艺，对南人工拣选系统设备进展升级扩容，最终实现原煤单系统处理能力均能够满足矿井生产需要。2、人工拣选系统存在问题及原因分析2.1人工拣选工艺系统存在问题根据选煤厂实际生产情况，发现人工拣选工艺系统存在以下问题:(1) 原有YAHG1842原煤分级筛原设计使用吊筛煤质湿粘时分级筛分级效果差，影响矿井提升。(2) 人工拣选工艺劳动强度大，生产效率低，满足不了混煤质量及选煤生产需要，不能到达企业提出的提质增效的战略开展要求，严重制约了矿井的洗煤生产和混煤销售工作。(3) 原有两个容量35吨的手选矸石仓，容量小，缓冲时间短，当煤质变差时经常出现排放不及时造成

4、矸石仓满影响矿井提升的现象。(4) 块矸通过1吨矿车运至矸石山，重介浅槽投入运行后块矸量增加，矿车运输能力不能完全满足生产需要。(5) 洗矸汽运系统存在场地容量小、污染工广、损坏道路、转运本钱高等问题。 6矸石带煤率高，可达5%左右，经济效益较差，损失较严重。2.2原因分析结合原煤系统生产实际，从生产工艺、设备选型层面对人工拣选工艺生产效率低的原因进展分析，主要有以下三个方面：（1） 原煤筛分效率低，遇到湿黏煤质时分级筛筛孔容易被堵塞，原煤筛分率不断下降，为解决此问题，生产岗位工不得不停机清理筛机筛面，正常情况下，每个生产班每班8小时需清理筛面3次，共计影响生产时间约20分钟，每天因分级筛筛分

5、效果差而影响矿井提升时间就在1小时左右，严重的制约了矿井提升，对生产系统的影响很大，所以解决原煤的有效筛分问题迫在眉睫。（2） 改造前，设备老化严重，自动化程度低，有些设备使用年限已经超过其规定的使用周期，设备日常维修量较大，维修费用高，故障影响时间长，造成原煤系统生产效率低下。（3） 人工拣选工艺比拟落后，在人工拣选过程中拣选质量受到拣选工经历与责任心影响较大，随意性大，容易影响拣选效率与产品质量，可能造成矸石跑煤现象严重，堵卡破碎机等事故的发生。随着井下煤质条件的变化，原煤含矸石量增加，矸石泥化严重等现象日益突出，不利于洗煤系统的精煤洗选生产。 庄煤矿选煤厂原煤准备系统人工拣选系统工艺落后

6、，自动化程度低，设备老化严重，严重制约了选煤厂提质增效，生产适销对路产品等战略开展目标，不能适应目前的煤炭市场形势，因此，对庄煤矿选煤厂进展重介浅槽排矸工艺技术改造势在必行。3、 改造方案3.1 选煤方法及工艺流程确实定3.1.1 选煤方法 目前，能够有效的提高入洗原煤煤质，提高精煤回收率，通过机械块煤排矸代替人工拣选且效果较好的块煤分选方法主要有重介浅槽分选与重介斜/立轮分选。 （1） 重介斜/立轮分选 重介斜/立轮分选机作为块煤分选设备，具有分选粒级宽300-6mm),分选精度高的特点，但近年来在中国已经很少使用，主要原因为设备体积过于庞大，构造复杂，设备价格高，故障率高，维护困难，不便于

7、工艺布置，配套系统复杂，不便于工艺布置，生产费用偏高，同时技术更新不及时也影响其推广应用，故在本次庄煤矿原煤系统工艺技术改造中不予采用。（2） 重介浅槽分选重介浅槽分选机是专门用于处理块煤的高效分选设备，近年来广泛应用于各类动力煤选煤厂的块煤分选和排矸作业。其分选原理是利用煤与矸石密度的不同在相对静止的非脉动水流重介悬浮液中自然分层，由于浅槽分选机的分选长度一般只有1.61.8米，煤和矸石在浅槽的运动十分平稳，可以认为是相对静态分选，煤和矸石在悬浮液中很少相互挤压摩擦，因此可以最大限度的提高设备的分选精度，防止了矸石跑煤及煤中带矸的情况，并能减少分选作业中产生的次生煤泥量。作为分选介质的重介悬

8、浮液采用磁铁矿粉与水配制而成，悬浮液的密度可以根据分选要求通过密控分流系统与补水补介的方法进展调节，使煤和矸石的分选更加准确。并且自动化程度较高，可以实现悬浮液密度自动调节，减少人为因素对对分选效果稳定性的影响。在工艺技术改造前，通过对两种分选方法的比照与分析，决定使用重介浅槽排矸工艺来代替原有人工拣选工艺。3.1.2分选上限 虽然重介浅槽分选机理论分选上限可达300350mm，但实际生产中受到现场生产条件及其他配套设备选型等方面的影响，并且重介浅槽分选机块煤溢流口处悬浮液深度有限，+200mm大块煤下部容易卡在溢流堰处不能随溢流排出，一般将重介浅槽分选上限设定为200mm。3.1.3 工艺流

9、程 庄煤矿选煤厂原煤准备系统重介浅槽排矸工艺技术改造于2015年5月正式试运行，2015年8月正式竣工验收，改造后具体工艺流程如图1所示。图1 改造后重介浅槽排矸系统工艺流程1手选工艺流程煤质好，矸石量小时，采用手选工艺，工艺流程如下：主井来煤经50mm分级筛分级，+50mm块原煤手选捡出矸石后破碎至50mm以下和-50mm末原煤一起进入原煤仓。2浅槽排矸工艺流程煤质差，矸石量大，手选不及时，采用浅槽排矸工艺，工艺流程如下： 反手选系统：主井来煤经50/200mm分级筛分级，+200mm块原煤反手选，反手选出的块煤和20050mm块煤一起进入浅槽排矸，-50mm末原煤一起进入原煤仓。 重介分选

10、系统：20050mm块原煤采用重介浅槽分选，分选出精煤和矸石两种产品。 产品脱介、脱水系统：重介浅槽溢流经固定筛、精煤脱介筛脱介脱水后进入精煤破碎机，破碎至50mm以下，破碎后的精煤产品和-50mm末原煤一起进入原煤仓。浅槽矸石经脱介筛脱介脱水后直接作为矸石产品，管状皮带运输排矸时，为保证粒度符合运输要求，还需要进展8050mm破碎。 介质回收及添加系统：精煤固定筛筛下分流后的合格介质以及各脱介筛合格段合格介质均返回合格介质桶循环使用。精煤固定筛筛下合格介质分流局部、精煤稀介质和矸石稀介质入磁选机，磁选精矿返回合格介质桶循环使用。介质添加采用直接向合格介质桶添加袋装磁铁矿粉。 粗煤泥回收系统：

11、磁选尾矿进入浓缩旋流器浓缩，浓缩旋流器底流进入高频筛再次脱水后掺入破碎后的块精煤和末原煤，浓缩旋流器溢流进入现有煤泥水浓缩系统，高频筛筛下水再次进入浓缩旋流器浓缩因高度低，无法自流进入浓缩机。3.2 改造要点及考前须知由于原煤准备系统担负着矿井原煤提升的重任，防止影响矿井原煤提升和洗煤系统的正常生产，合理利用现有车间的空间是本次改造的关键点，本次改造过程中的考前须知以及改造经历如下：（1） 首先在洗煤主厂房与原煤老厂房之间新建一浅槽厂房用作浅槽系统的主场地，在此根底上利用元旦放假检修期间撤除改造南拣选系统，防止影响矿井生产。（2） 南拣选系统改造完成后，可逐渐撤除北拣选系统设备，在浅槽车间设备

12、安装就绪后，集中对北系统进展设备安装。（3） 改造水、电、暖、气等需要与原有系统搭接的地方时，要在停产检修期间完成，防止影响矿井提升。（4） 由于浅槽车间距离洗煤介质库较远，在浅槽一楼汽车通道附近设置一小型介质库，方面浅槽系统介质的添加。4、 效益分析 原煤重介浅槽排矸系统改造完成后，通过使用浅槽分选机进展机械排矸来代替人工拣选，提高了生产效率，排矸量增加，矸石含煤率降低，洗煤系统运行本钱降低，单系统处理能力到达550T/h以上，正常生产时实现一用一备不必再双系统同时运行，不但确保了矿井生产，还节约了电费、材料费、人工费等消耗，具体经济效益分析如下：（1） 改造前原煤车间共有职工120人，改造

13、后可减少岗位人员20余人，并可将减少人员充实到其他急需人员的岗位上，目前原煤系统共有职工90人，相比改造前减少30人，每年可减少职工薪酬支出约150万元，取得了较好的控员增效与提质创效的效果。（2） 改造后矸石带煤率由改造前的5%降至1%以下，每年矸石产量按照90万吨计算，可减少煤炭损失：90万吨/年5%1%=3.6万吨/年，可增加经济效益：3.6万吨/年350元/吨=1260万/年。（3） 改造后进入洗煤系统原煤量约减少22万吨，小时原煤入洗量增加，缩短了开机时间，提高了洗选洗选效率，据估算每年可节约电费20余万元。（4） 洗煤系统矸石量的减少，减轻了对旋流器、入料泵、筛板以及矸石运输皮带的

14、磨损，延长了设备的使用周期，节约了材料配件以及修理费用，据估算每年可节约材料配件费用约70万元。（5） 通过浅槽排矸，入洗原煤的煤质明显改善，洗选分选效果得到了明显提升，与改造前相比，精煤回收率提升5%8%之间，据估算每年能够多回收精煤8万吨，创造经济效益：8万吨500元/吨=4000万元。（6） 通过浅槽块煤分选系统生产的块煤具有很大的市场，根据统计浅槽系统每月可放块煤8000余吨，按照每吨块煤400元计算，每年可销售块煤4000余万元。五、结语重介浅槽排矸系统工艺技术改造完成后，有效的解决了职工劳动强度大、制约矿井提升、矸石跑煤等问题，更加合理完善的生产系统为选煤厂生产适销对路的块煤产品创造了条件，同时在为煤矿创造较大的经济效益的根底上，还实现了节能减排，具有显著的经历效益与社会效益，并且庄煤矿选煤厂原煤准备系统重介浅槽排矸工艺改造的成功经历可以有效的在其他具有类似问题的选煤厂进展推广，具有较高的推广价值。