同煤集团燕子山选煤厂块煤系统技术改造分析

彭建喜

【摘 要】同煤集团燕子山选煤厂原设计按入洗侏罗纪原煤，原煤灰分为20%左右，可选性为易选。2008年下半年，由于矿井侏罗纪煤炭资源逐渐枯竭，开始向石炭二叠纪延伸，原计划2009年上半年开采石炭二叠纪原煤，原煤灰分约40%左右，矿井配套洗煤厂原有工艺及设备无法适应矿井原煤煤质变化，需进行系统技术改造。本文就洗煤厂块煤系统技术改造进行分析。

【关键词】跳汰；动筛；块煤；重介浅槽

1 燕子山洗煤厂原工艺

入洗原煤为侏罗纪原煤。矿井原煤破碎至-100mm进入洗煤厂，首先经脱泥筛分级，100～50mm块煤进入动筛跳汰机，分选出块精煤、块矸石两种产品；50～1.5mm末煤进入有压两产品重介旋流器分选，分选出末精煤、末矸石两种产品；-1.5mm物料由煤泥浓缩旋流器分级后，1.5～0.25mm粒级经脱水后掺入精煤产品；-0.25mm粒级经浓缩、压滤后掺入精煤产品。

2 原工艺存在的问题

2.1 块煤系统

燕子山洗煤厂原设计按入洗侏罗纪原煤，原煤灰分为20%左右，可选性为易选。洗选能力为4.50Mt/a，采用分粒级全入洗。其中100～50mm块煤采用动筛跳汰机分选，设计入料块煤含矸量在20%以下，块煤灰分23%左右。而延伸后的石炭二叠纪+50mm块煤含矸量大于40%，灰分大于45%。表1为燕子山矿石炭系原煤筛分试验报告表。从表1中可以看出，石炭系+50mm块煤含矸量为42.3%，灰分为47.69%，致使动筛跳汰机处理能力变小，块煤系统能力大幅降低。另外，燕子山矿石炭系煤层为特厚煤层，煤矿采用综采放顶煤开采工艺，块煤率会进一步增加。所以块煤系统已远远不能满足生产（延伸后产能仍为4.50Mt/a）需求，必须进行技术改造，并且是洗煤厂技术改造的重点。

2.2 粗煤泥系统

燕子山洗煤厂原系统不对粗煤泥（1.5～0.25mm ）进行分选，粗煤泥脫水后直接掺入末精煤中销售。这部分煤泥比例占入洗原煤的18%左右，灰分约为23%。而石炭纪粗煤泥尽管比例变化不大，但灰分高达30%左右，如果不分选直接掺入末精煤中则质量无法保证，所以必须进行技术改造。本文不对此作具体分析。

3 块煤系统技术改造分析

洗煤厂技术改造的宗旨是：在符合洗选产品指标以及工艺先进性的前提下，最大程度地利用原有工艺及设备，节约投资，力争利益最大化。

3.1 洗选方法的选择

理论上讲，100～50mm块煤率、含矸量增大，只需扩大动筛跳汰机的能力，即拆掉原有跳汰机更换处理能力更大的动筛跳汰机，或者在原有的基础上再并联1～2台动筛跳汰机。前者存在以下问题：

（1）原动筛跳汰机无法利用，投资较大；

（2）动筛跳汰机要求入料量稳定，入料煤质（含矸率、粒度组成等）稳定。入料量可以控制，但对于石炭纪原煤其煤质变化较大，无法保证入料煤质稳定，分选效果差；

（3）动筛跳汰机对易选煤其分选效果尚且可以，但对中等可选甚至难选煤其分选效果差。燕子山石炭二叠纪+50mm块煤其可选性为中等可选，采用动筛跳汰机分选矸石带煤量大，产品回收率低，损失严重。

后者不仅存在上述问题，而且原厂房也没有多余空间再并联1～2台动筛跳汰机，只能在原厂房外再建一个小厂房布置，投资则更大。

块煤系统改造确定采用重介浅槽分选块煤，主要是重介浅槽具有以下优点：

（1）分选精度高，产品回收率高；

（2）单台设备处理能力大，对原煤入料量及煤质波动适应性强；

（3）分选上限高，分选粒度宽，分选粒度范围为200～13mm，能有效减少大块矸石及煤的破碎率，对降低最终产品水分有利；

（4）分选介质波动小，分选时间短，煤在介质中相对速度小，矸石可以在最短时间内排出，矸石泥化程度可得到有效控制，对煤泥水处理和确保产品质量有利；

（5）分选密度调节范围宽，可在1.4～1.9之间调节，对产品适应性强；

（6）自动化程度高，密度液可自动调节；

（7）设备结构简单，可靠性高，运行维护费用低且易于维修；

（8）设备空间高度小，体积小，投资小。

所以采用重介浅槽分选块煤是最佳选择。

3.2 重介浅槽参数的确定

燕子山洗煤厂技术改造方案确定重介浅槽的分选粒度为100～25mm，处理量是改造前动筛跳汰机的2倍，这不仅是因为重介浅槽分选粒度宽，单台设备处理能力大，而是基于重介旋流器系统考虑。重介旋流器由原来入洗侏罗纪粒度50～1.5mm，调整为入洗石炭二叠纪粒度25～1.5mm，入洗量减少近一半，但二者的矸石量基本相同，这是因为石炭纪原煤煤质差，矸石含量大的缘故。如此改造就无需考虑重介旋流器系统（末煤系统）的矸石皮带，重介旋流器整个系统可保持不变，只需增大块煤系统的矸石皮带，改造投资达到最小化。

从表1可以看出，燕子山石炭纪原煤+25mm产率为40.41%，结合实践经验，综采放顶煤开采+25mm产率最高可达60%。洗煤厂还按入洗能力4.50Mt/a，年工作330天，日工作16小时，浅槽最大小时产率能力为：

4.50×106t/a÷330d/a÷16h/d×60%=511t/h

洗煤厂技术改造方案选取T18054型重介浅槽，其技术参数见表2。

表2 T18054型重介浅槽技术参数

T18054型重介浅槽处理量满足计算结果。

4 结论

燕子山洗煤厂2009年技术改造完成投入运营后，块煤系统各项指标正常，与理论分析基本一致，顺利完成由侏罗纪煤层向石炭纪煤层的延伸，为煤矿持续环保发展奠定了坚实的基础。

【参考文献】

[1]选煤实用技术手册（上、中、下册）[M].中国矿业大学出版社.

[2]选煤基础知识[M].煤炭工业出版社.

[3]选矿工艺[M].中国矿业大学出版社.

[4]选煤厂技术检查[M].煤炭工业出版社.

[责任编辑：薛俊歌]