阳煤二矿选煤厂储煤系统的优化与应用

2012-10-27郭建斌

中国科技信息 2012年22期

关键词：煤场栈桥原煤

郭建斌

阳泉煤业（集团）有限责任公司二矿选煤厂

阳煤二矿选煤厂储煤系统的优化与应用

郭建斌

阳泉煤业（集团）有限责任公司二矿选煤厂

对阳煤二矿选煤厂储煤系统现状进行分析，总结出制约选煤厂正常生产的问题，提出了储煤系统具体的改造方案，并进行了投产后的效益分析。

储煤系统；优化；应用

coal storage system；optimization；applications

引言

阳煤二矿选煤厂是一座年生产能力为8.0Mt/a的大型矿井型选煤厂，主要洗选产品有洗中块（80mm～25mm）、洗小块（25mm～13mm）、末精煤（-13mm）、混末煤（-13mm）、中煤、矸石、煤泥等。洗块煤、末精煤、混末煤（电煤）、煤泥铁路外运，其中有部分混末煤需要汽车外运；中煤仓储后汽车外运，矸石仓储后由绞车和汽车运至矸山，煤泥晾干火车或汽车外运。由于生产能力逐步加大、石太线铁路运输能力有限和供车不均衡，产品运输环节和储存缓冲能力不足制约着选煤厂正常生产。随着近年来选煤厂产量的逐步增加，铁路运输能力更加紧张，选煤厂储煤系统的改造势在必行。

1 现状调查

1.1 阳煤二矿选煤厂储煤系统原煤储存能力及缓冲时间

根据现场实际情况调查发现，阳煤二矿选煤厂储煤系统中原煤储存能力不足，各储煤仓（场）缓冲时间较短，对选煤厂品种煤的均衡生产有较大的影响。具体数据见表1和表2。

表1 选煤厂生产系统能力计算表（8.0Mt/a）

表2 原煤及产品仓（场）缓冲时间表

1.2 阳煤二矿选煤厂制约生产的关键环节有：

1.2.1 原煤储存能力，只有两天多的缓冲时间，较3～7天的储存要求明显太短。

1.2.2 末煤只有8.34小时的缓存时间，需增加末煤储存能力或加快装车速度。

1.2.3 末精煤现有3个仓，缓存时间15小时，需把预留煤仓尽快建起，缓存时间可增至1.25天。

1.2.4 限下末煤理论计算有7.11小时的缓存，实际生产中限下末煤可出可不出，不出时与小块和在一起，对选煤厂生产影响不大。

2 系统优化

为改善储煤系统不适应生产发展的状况，新建末原煤储煤场，增大末原煤储存能力，阳煤二矿选煤厂对生产系统各流程、设备和环节等进行摸底、分析，综合所有利弊后确定了在地形地貌和取堆煤俱佳的思汉沟新建储煤场。从选煤厂原有十四号转载点（233机头）开始经新建储煤场、原煤经运输转载到末煤系统（2208机尾）为止，并将储煤场设计为既可以存储末煤又可以堆放原煤以适应生产需要。

3 实施要点

3.1 储煤场

合理利用思汉沟地形新建末煤储煤场，平面长轴方向为南北向，自北向南呈喇叭口形状，长度260m，北侧宽度32m，南侧宽度100m。由于储煤场所在位置地形南北高差较大，在进行优化设计时为求做到在满足使用功能的基础上，尽量利用自然地形条件，选择适宜的竖向布置，使平面布置紧凑合理，节约用地；同时在竖向布置在采用台阶式布置，设置两个平台，上部南平台标高752m～756m，下部北平台标高为728.5m～732.5m，顺地形走向，争取减少填挖方工程量，使场区内填挖方工程量基本平衡。

储煤场由落煤栈桥和返煤地道组成。落煤栈桥采用两条，上部南平台一条，下部北平台一条，均采用水平布置，卸料小车卸料。上、下部两平台落煤栈桥，各栈桥高度设置合理，不高不低，储煤储量大。上煤台由落煤筒一、落煤筒二及两节高架钢栈桥构成落煤栈桥一；下煤台由落煤筒三、落煤筒四及两节高架钢栈桥构成落煤栈桥二；上下煤台各设一条返煤地道，两条返煤地道串联布置。在上煤台设置两个通风地道和通风房，在下煤台设置一条通风地道和通风房。在储煤场上下煤台之间新建24号转载点，24号转载点地面上和地面下均能沟通储煤场的上下煤台。

3.2 储煤

储煤场末煤接自原十四号转载点233机头溜槽。经输送机（2210）把末煤转载至24号转载点（储煤场上下煤台之间位置），然后通过分岔溜槽分别给到上下两个煤台的落煤栈桥2211、2212输送机，2211、2212输送机通过卸料小车进行卸料，卸后的末煤分别堆入上下两个煤台内，上煤台（南）可堆放18×10kt，下煤台（北）可堆放12×10kt，整个煤场至少有30×10kt储量。

3.3 返煤

储煤场利用受煤坑、返煤地道返煤。上下煤台各设一条返煤地道，两条返煤地道串联布置。每个地道设有上受煤漏斗，配有振动给煤机给料，给煤机单台给料能力为500t/h～800t/h，每两台联合工作。上煤台返煤地道设有6台给煤机，下煤台返煤地道设有8台给煤机。上煤台返煤地道内输送机2227上的煤在24号转载点跌落到下煤台返煤地道内输送机2228上，2228输送机上的煤给下煤台北端25号转载点内2236输送机送至2208G皮带机上，经分叉漏斗可以进入末煤装车系统也可以进入原煤系统返煤入洗。

3.4 工艺系统设备的控制

思汉沟储煤系统的所有设备都纳入集控系统，由控制室集控工实施集中控制。按工艺流程特点，在新建低压配电室内设PLC站，选用GE系列PLC可编程控制器通过以太网与原有集控室内PLC主站连接，实现全厂生产集中控制，完成全厂信号采集、设备控制、工艺参数调控等功能。该集控系统具有集中和就地控制两种控制方式，两种控制方式可实现无扰动转换。集控具有自动集控（按程序自动发信号、起停车）和手动集控（手动发信号、起停车）两种方式。手动集控方式可以按需要随时开、停任一设备，对工艺参数进行设定和人工干预可调控参数。就地控制方式用于检修、试车，也是保证生产的最基本后备。为保证人身及设备安全，设有起、停车预告信号、禁起和设备故障报警信号及紧急停车信号。自动集控、手动集控以不同频率的声光信号予以预告。集控程序设计按逆煤流起车和顺煤流停车的原则，即保证了最短起、停车时间，又防止压煤等事故。调度人员和巡检工人都可以解除设备的运行，以免造成人员伤亡及减少故障损失。起车过程、运行过程和停车过程原则上设备间按逆煤流闭锁，凡因存料可能造成设备跑料使车间环境恶化的设备，具有跳转功能。通过对采集的工艺参数进行处理，自动形成工艺参数的工况历史曲线，与控制指标所做出的报警线相比较，如遇“超限”则实时报警，及时实调控有关参数，使选煤厂的工艺数量、质量关系严格控制在预定范围内，实现以最大经济效益为目的的生产控制，并已达到国内外先进的领先水平。

4 效益分析

4.1 经济效益

储煤系统的优化与改造使得上煤台堆原煤增加18×10kt的原煤储存场，原煤缓冲时间增加到8.89天，下煤台堆末煤增加12×10kt的末煤储存场，缓冲时间增加了8.53天。

图1 储煤系统设备流程图

图2 储煤系统平面布置图

由于铁路供车不均衡与矿井原煤生产不平衡的问题，据统计，2006年因铁路供车不均衡造成停产14.87个工作日，影响产量438960吨，除去洗耗，洗选产品355557.6吨，每吨按平均价200元计算，全年损失355557.6吨×200元/吨=71，111，520元，每年影响7111万元的收入。整项工程概算约3000万元，而每年增加7111万元的收入，3000÷（7111÷12）=5.06月，六个月即收回投资，经济效益可观。

4.2 社会效益

由于储煤场建在两山夹一沟内，阳煤二矿选煤厂在其北边一侧建了540m2的挡风抑尘墙，在西侧修建了520m2的围墙，并增加了洒水装置，以达到加强煤场表面固化、防止粉尘飞扬的效果，因此，新储煤场的修建既不会对周边环境造成影响，又减少了其它储煤场的堆煤量，使局部的环境污染得到了有效的控制和明显的改善，促进了二矿地区和阳泉市的环境质量的进一步好转、推进园林化城市环境建设。