选煤工艺设计及管理方法探讨

潘金茹

1 我国常见的选煤工艺方法

所谓选煤，就是选煤厂采用机械处理的方式，利用原煤的物理或化学性质，将原煤中的矸石和其他杂质除去，从而把原煤分成不同规格和质量水平的过程。选煤厂选煤一般是由一个或多个连续作业的机械加工过程构成。我国常见的选煤工艺方法有以下几种：①跳汰+浮选选煤工艺；②跳汰主再洗+浮选选煤工艺；③跳汰初选+粗精煤重介+浮选选煤工艺；④三产品重介+浮选选煤工艺；⑤块煤重介+末煤重介+浮选选煤工艺；⑥大直径重介旋流器+粗煤泥分选+浮选选煤工艺。

跳汰选煤是在上下脉动为主的介质（水或空气，我国跳汰选煤多数采用水作为分选介质）中实现物料分选的重力选煤方法，不改变煤的物理性质，是主要的选煤方法之一。

重介选煤是用密度介于煤与矸石（中煤）之间的液体作为介质进行分选的方法。密度低于介质的物料漂浮，密度高于介质的矸石或中煤则下沉。选煤厂生产过程中使用的介质主要是磁铁矿粉，来源广泛，价格便宜且化学性质比较稳定，可以用磁选机回收复用。重介选煤在合适的条件下能达到很高的分选精度，能获得更高质量和产率的精煤，且在生产过程中容易实现自动化管理。重介选煤一般都分级入选。分选块煤一般在重力作用下用重介质分选机进行；分选末煤在离心力作用下用重介质漩流器进行[1]。

我国的煤层赋存条件差，断层多，顶底板比较破碎，原煤性质差异大，随着采煤机械化程度及原煤入选比例的提高，煤泥的产量将会大量增加。随着一些新设备如大直径重介旋流器、大直径无压给料三产品重介质旋流器等主选设备研制成功，部分新建或改扩建选煤厂采用大直径重介旋流器+浮选的选煤工艺。目前我国的选煤工艺流程基本上是两段或两段半选煤模式，国外及国内大型选煤设计企业大多数采用三段选煤模式，即增加粗煤泥分选。

2 选煤工艺设计方法分析

2.1 煤质对选煤工艺设计的影响

煤质是影响选煤厂工艺设计方法的最关键因素。在选煤厂选煤工艺设计之初，对煤质的分析要深入，对煤质的相关特性把握要准确，这关系到整个选煤厂设计的合理性，也是衡量选煤工艺设计水平的标准。

由于我国幅员辽阔，不同地质的煤田煤质各不相同，甚至同一矿井不同煤层其煤质也有明显变化和区别。这就要求选煤厂在设计选煤工艺时，要全面深入准确地获取相关煤质方面的资料。如果对煤质的分析不够全面深入，很容易造成设计偏差，甚至影响整个选煤厂的设计建设。首先，选煤工艺设计者应该熟悉开采煤层的结构特点，对煤矿的开采方法和生产运输方式也要有所了解，在此基础上才能准确完整地做煤质试验，在条件许可时设计部门可根据工艺要求亲自做浮沉及泥化沉降等试验；其次，要把煤质分析和选煤工艺结合起来分析，不要单独对煤质数据进行分析，孤立地罗列数据，应该把资料的数据规律和分析内容与选煤方法的选择、工艺环节的制定、产品的定向定位，甚至和设备的选择有机地联系起来，这才使煤质分析工作有了更为广阔的含义。

2.2 选煤成本对选煤工艺设计的影响

选煤工艺设计需要考虑的另一个重要因素就是选煤成本。随着选煤厂设计水平的提高，选煤工艺不断趋于更加合理化，选煤设备也在朝着大型化和自动化方向不断发展。因此，生产效率和洗煤成本变得越来越重要。在确定好选煤方法之后，选煤工艺设计的每个环节和每个细节都直接影响着选煤厂的选煤效率和选煤成本，对选煤厂的经济效益起着决定性的作用。在选煤厂建成投产之后，对一些设计不合理的工艺环节要及时进行改造，从而优化整个工艺设计。

2.3 选煤工艺对设备的要求

由于选煤工艺和技术的不断发展，性能优越、技术先进的选煤设备也不断推陈出新，成为提高选煤厂选煤水平的重要保障。在选煤设备的设计中要根据选煤工艺合理选用相对应的选煤设备，熟悉所选设备的性能、参数、运行条件等，做到所选设备既能满足工艺工况要求，又能将设备性能控制在合理的范围内，从而使得设备得到最大限度的应用。这样做的目的主要是基于成本因素。

3 选煤工艺设计的技术发展方向

在新的选煤技术不断涌现的今天，选煤厂选煤工艺设计已经朝着工艺系统简单化、经济效益最大化方向发展。依托着现代机电一体化技术和电子信息技术的不断发展，选煤设备朝着大型化和高度自动化方向发展，选煤工艺设计的同时高度结合了选煤设备的引入，从而成为选煤工艺设计的新课题。

另一方面，通过工艺加工增加煤炭使用价值、提高附加价值，极大地提高了煤炭的综合利用率。未来的选煤厂将成为煤炭深加工及综合利用的综合性工厂，这无疑对工艺设计提出了更高的要求[2]。

4 选煤工艺管理方法简介

4.1 介质管理的科学化

选煤厂应该加强对介质储运及消耗的管理，不断提高铁粉质量监管，提高磁选机工作效率，改善脱介筛喷水，进而加强选煤厂介质系统工艺管理。吨煤介耗水平可以直观反映工艺系统及介质管理的优劣，而且介耗的高低直接影响着选煤厂的经济效益。

4.2 提高选煤厂的信息化管理

选煤厂建立以集控室网络服务器为核心的微机信息管理网，并与厂内工业电视网、生产监控系统互联，形成广域计算机网络，实现对选煤厂管理信息的综合处理，便于生产过程中集控人员根据生产需要对设备及参数进行适当调整，进而有效改善选煤厂内部管理，提高生产效率和产品质量，降低生产管理成本，提高经济效益。

4.3 加强选煤设备的维护与检修

选煤厂设备具有连续化、自动化、高速度、精密化的特点，机电设备的运行状况直接影响着选煤厂的正常生产，因此加强选煤设备的维护与检修至关重要：①日常保养包机管理，严格落实包机责任制，包机者应该按照操作规程（或出厂说明书），坚持每班进行保养，发现隐患应及时排除；发现重大问题，必须立即通知班组设备员和机电技术员，采取措施进行处理；②机电设备检修应严格执行维修保养与预防检修相结合的原则，按设备状态合理确定检修时间和检修制度，提高检修质量，降低检修费用，缩短检修停机时间，减少直至杜绝大型机电事故的发生[3]。

5 结语

随着“环境保护无国界”口号的提出，全世界对环境保护的呼声日益提高，煤炭燃烧对环境的污染越来越受到世界各国的关注，我国“环保法”的实施对煤炭质量的要求也越来越严格。煤炭洗选是降低有害物质含量满足环境保护要求，维护我们赖以生存的地球环境的有效途径之一。煤炭加工中的选煤是国际上开展的洁净煤技术研究的工作重点，是煤炭后续发展加工的必要前提，是工业燃煤大大减少烟尘和SO2排放量的最经济和最有效的途径，是洁净煤技术的源头。

[1]卢丹.不同预处理方法对煤结渣影响的实验研究[D].杭州：浙江大学，2010：53-54.

[2]班海俊，杨兵乾.我国选煤行业管理现状[J].陕西煤炭，2009(1)：31-32.

[3]张鹏，陈建中，沈丽娟，等.选煤厂选煤工艺设计探讨[J].煤炭工程，2006（12）：25-27.