淮矿西部公司鄂尔多斯地区选煤厂技术管理实践

方庆洲

(淮矿西部煤矿投资管理有限公司，内蒙古 鄂尔多斯 017000)

淮矿西部公司鄂尔多斯地区选煤厂技术管理实践

方庆洲

(淮矿西部煤矿投资管理有限公司，内蒙古 鄂尔多斯 017000)

根据淮矿西部公司鄂尔多斯地区选煤厂的实际状况，阐述了各选煤厂的洗选工艺与设备，针对各工艺系统存在的问题，提出了优化与整改方案。新技术、新工艺、先进设备的应用，对于完善各工艺系统具有重要作用，也为企业的发展与壮大奠定了物质基础。

选煤厂；技术管理；整改与优化

淮矿西部煤矿投资管理有限公司(以下简称淮矿西部公司)在鄂尔多斯地区有三座动力煤选煤厂，分别为泊江海子矿选煤厂、唐家会矿选煤厂、色连二矿选煤厂，总设计能力为35 Mt/a。其中，泊江海子矿选煤厂位于鄂尔多斯市东胜区泊江海子镇，设计能力为10 Mt/a；唐家会矿选煤厂位于鄂尔多斯市准格尔旗薛家湾镇，设计能力为15 Mt/a；色连二矿选煤厂位于鄂尔多斯市东胜区罕台镇，设计能力为10 Mt/a。三座选煤厂的洗选工艺差别不大，主选工艺均为浅槽重介质分选机分选、有压两产品重介质旋流器分选、煤泥水三段浓缩的联合工艺，唐家会矿选煤厂增设了螺旋分选机分选工艺。

根据选煤厂所在地区环境，结合入选原煤煤质特征，考虑当前的选煤技术发展现状，淮矿西部公司采用新技术(深度筛分技术)、新工艺(三段浓缩工艺)、先进设备(弛张筛等)对工艺系统进行了优化与整改。各选煤厂工艺系统的完善，有利于快速适应市场需求变化，提升企业市场竞争力。

1 煤田概况

1.1 煤种分布

鄂尔多斯地区煤田主要为石炭二迭纪和侏罗纪复合煤田，南部矿区的原煤煤质优于北部，东部矿区的原煤煤质优于西部。东胜矿区各可采煤层的浮煤挥发分在32.38%～43.56%之间，煤的粘结指数为0，透光率在50%以上，根据GB 5751—86《中国煤炭国家分类标准》[1]划分，该煤层煤种主要为不粘煤(BN31)和长焰煤(CY41)。其中，4-2煤层煤种为不粘煤(BN31)和长焰煤(CY41)，其他煤层煤种均以不粘煤为主，长焰煤(CY41)有零星分布。准格尔矿区各可采煤层的浮煤挥发分大于37%，煤的粘结指数在0～1之间，透光率在81%～84%之间，根据GB 5751—86《中国煤炭国家分类标准》划分，主采煤层煤种均为长焰煤(CY41)。

1.2 煤质特征

鄂尔多斯地区煤中的有害成分少，原煤煤质差异较小，煤灰软化温度较高，原煤具有中/中高灰、低/低中硫、低磷、高抗碎强度、高挥发分的特点，是良好的民用煤和动力用煤，适合作为火力发电原料、工业锅炉燃料等，也可作为煤化工用煤和气化用煤，还可在建材工业、化学工业中作为焙烧材料。

鄂尔多斯地区的煤炭变质程度低，内部空隙发达，内在水分较高，平均水分在10%以上。原煤水分较高致使选后产品脱水难度大，进而影响商品煤发热量。煤层顶底板和夹矸岩多为泥岩、页岩，提升到地面易风化，遇水易泥化，泥化后的细泥均为极细颗粒，给后续煤泥水处理带来不利影响。

2 洗选工艺与设备

2.1 洗选工艺

就原煤洗选原则流程来看，泊江海子矿选煤厂与色连二矿选煤厂相同，唐家会矿选煤厂略有不同。泊江海子矿选煤厂的洗选工艺为200～13 mm粒级由浅槽重介质分选机分选、13～1.5 mm粒级由有压两产品重介质旋流器分选、煤泥水三段浓缩的联合工艺，唐家会矿选煤厂洗选工艺为200～13 mm粒级由浅槽重介质分选机分选、13～1.5 mm粒级由有压两产品重介质旋流器分选、1.5～0.25 mm粒级由螺旋分选机分选、煤泥水三段浓缩的联合工艺，色连二矿选煤厂的洗选工艺为200～13(17)mm粒级由浅槽重介质分选机分选、13(17)～6 mm粒级由有压两产品重介质旋流器分选、煤泥水三段浓缩的联合工艺。泊江海子矿选煤厂和色连二矿选煤厂的原煤洗选原则流程如图1、图2所示。

2.2 洗选设备

淮矿西部公司鄂尔多斯地区三座选煤厂的主选设备、脱水设备及工业电视监控与自动化、煤泥水处理设备的水平均达到了国内先进技术水平。洗选

图1 唐家会矿选煤厂原煤洗选原则流程

图2 色连二矿选煤厂原煤洗选原则流程

设备主要包括W26F60浅槽重介质分选机、LA1300两产品重介质旋流器、10/10SC13/7/C/3螺旋分选机，脱水设备主要包括FLL-1500W卧式振动离心机、BSB1420筛网沉降式离心机、FFL-1200L煤泥离心机、AHF2448高频筛、KMZG600/2000-U快开压滤机，筛分设备主要包括FLZ-1-4373X-2×FE44香蕉筛、BHS40100博后筛、KRL/ED3000×9弛张筛，煤泥水浓缩设备主要包括GZN-35自动液压提耙式浓缩机、BAWJ-500T与BTTF-500T型自动加药装置。洗选设备、脱水设备、筛分设备的主要工艺参数如表1、表2、表3所示。

表1洗选设备主要工艺参数

Table1Maintechnicalparametersofwashingequipment%

设备名称入选粒度/mm分选密度/(g·cm-3)分选精度W26F60浅槽重介质分选机13～2001.40～2.00≤0.03LA1300两产品重介质旋流器1.5～131.40～2.00≤0.04310/10SC13/7/C/3螺旋分选机0.25～1.51.40～2.00-

表2 脱水设备主要工艺参数Table 2 Main technical parameters of dewatering equipment %

表3 筛分设备主要工艺参数Table 3 Main technical parameters of screening equipment

3 新技术的应用

3.1 深度筛分技术的应用

原煤经洗选后，各粒级产品的灰分均有所下降，但其水分随之上升。随着原煤入选粒度的减小，商品煤发热量上升幅度减小；对于入浮煤泥(<0.25 mm 粒级)来说，由于颗粒的比表面积成倍增加，产品水分更高，商品煤发热量大幅下降。总之，随着原煤入选粒度下限的降低，产品灰分下降，商品煤发热量增大；而随着产品水分的增加，商品煤发热量降低，特别是原煤入选粒度下限降低后，分级效率下降，洗选煤泥数量增多，商品煤发热量呈下降趋势[2-4]。针对鄂尔多斯地区选煤工艺存在的缺陷，为了减少煤泥数量，2012年色连二矿选煤厂选用了深度筛分技术。

为了确定原煤的最佳入选粒度下限，分别以粒度下限为0、3、6、13 mm的原煤进行研究。从原煤不同入选粒度下限时的经济效益曲线(图3)可以看出：就经济效益来看，入选粒度下限为0 mm(即原煤全部入选)的高于入选粒度下限为 13 mm的，入选粒度下限为6 mm的高于入选粒度下限分别为0、13 mm的。在入选粒度下限为3 mm 时，经济效益受分级效率影响较大，当分级效率小于50%时，该入选粒度下限下的经济效益小于入选粒度下限为6 mm的；当分级效率达到50% 时，该入选粒度下限下的经济效益与入选粒度下限为6 mm的接近，但优势不明显；当分级效率分别达到60%和70%时，经济效益均很显著。以目前的技术条件，3 mm分级效率在60%以上时存在较大的技术风险[4-5]。因此，以6 mm作为原煤的最佳入选粒度下限。

图3 原煤不同入选粒度下限时的经济效益曲线

2015年1月26日色连二矿选煤厂建成投产，3—5月入选原煤质量较好，水分在20%～24%之间，发热量在18.83 MJ/kg左右。采用弛张筛对原煤进行 6 mm分级，分级效果较好，分级效率在70%～90%之间，压滤煤泥量仅为原煤入选量的1%～1.5%。在6—8月期间，井下掘进煤的比例逐渐增大，入选原煤水分在22%～25%之间，发热量在14.64 MJ/kg左右，此时弛张筛分级效率在60%～80%之间，压滤煤泥量占原煤入选量的4%～5%。这说明当原煤全水分在20%～25%时，采用弛张筛对其进行6 mm分级，完全满足洗选要求[6-8]。

近10个月的生产实践表明，采用深度筛分技术，减少入选粉煤量，不但可以简化煤泥水处理系统工艺，减轻煤泥水处理系统压力，而且可以降低生产运行费用，提高商品煤质量。

3.2 三段浓缩工艺的应用

根据入选原煤煤质特征，为了保证煤泥水能够得到有效处理，淮矿西部公司鄂尔多斯地区选煤厂工艺设计中选用了煤泥水三段浓缩工艺[9]，而没有采用该地区普遍使用的一段浓缩工艺。

三段浓缩工艺是将两台浓缩机串联使用，生产系统中的煤泥水由一段浓缩机进行初步浓缩，一段浓缩机溢流作为二段浓缩机的入料，而其底流由粗煤泥处理系统分选、回收，二段浓缩机溢流作为循环水，其底流由压滤机回收，压滤机滤液由三段浓缩机净化。

与单段浓缩工艺相比，三段浓缩工艺中煤泥水的有效沉降面积增加，煤泥水处理工艺指标得到提高。另外，粗煤泥可单独作为产品销售，也可掺入混煤产品销售，优化了产品结构。

3.3 筛网沉降离心机结构优化

将筛网沉降离心机的入料三通阀由手动优化为电动，即在三通阀的基础上增加电动执行机构，通过该机构控制阀门的开度。电控系统可根据各设备的负载情况自动调节入料量，无需人工操作，降低了工人劳动强度[10]。

在增加电动执行机构的基础上，对传统的转鼓筛网段进行优化，将转鼓筛网段的筛网更换成模块化的装配式筛网。在对筛网进行优化后，其开孔率由3.40%提高到4.40%，脱水效果得到改善。

4 存在问题与解决方案

4.1 商品煤水分高

鄂尔多斯选煤厂位于严寒地区，冬季温度很低，容易发生冻仓、堵仓现象。因此，对于该地区选煤厂来说，“降水”与降灰同等重要。为确保商品煤水分满足客户要求，首先要从源头上控制煤炭水分，井下煤炭开采过程中要严格控制矿井水的流向，防止其混入煤炭运输系统。其次，对于顶板水可以提前排放，以减小回采时的涌水量；此外，可以在采掘施工地点设置排水设施，杜绝矿井水的混入。泊江海子矿在井下设置了疏水巷，有效实现了煤水分离，确保井下水不混入煤炭。另外，对于出煤系统，要做到“无煤停水、停车停水、煤潮停水”，防止煤炭水分过高。通过优化原煤洗选工艺，降低入选粉煤水分，选用深度筛分技术，可以使煤泥水分下降大约50个百分点。

针对冬季容易发生的冻仓、堵仓现象，采用气暖为选煤厂厂房、皮带栈桥、浓缩池等部位进行供暖；分别采用加热板、加热带对装车站卸料闸门、矸石仓下溜槽进行加热，并选用合适的保温层为室外管路防寒；商品煤装车前，在火车车厢内喷洒防冻液，防止商品煤与车厢冻结在一起。

4.2 原煤灰分波动较大

根据研究结果，入选原煤灰分对精煤产率有重要影响，其每增加1个百分点，精煤产率下降约1.67个百分点。按原煤入选量10 Mt/a计算，如果入选原煤灰分增加1个百分点，商品煤产量将会减少16.70万t/a。入选原煤灰分的频繁波动，不但导致需要频繁调整洗选工艺参数，而且致使介质、药剂等消耗量增加，还会使设备维护费用升高，生产成本增大。

因此，在煤炭开采过程中要合理安排采场布局，有效控制原煤灰分，保证入选原煤质量相对稳定。针对含矸量较大的毛煤，可采用浅槽重介质分选机实现井下排矸，这样不但能增加块煤产率，而且能相对提高煤炭的运输能力。在各选煤厂建设原煤均质化储煤场，将不同质量的原煤分类储存，通过“横铺竖取”的方式实现配煤入选，确保入选原煤质量稳定。在选煤生产过程中，各选煤厂要充分发挥自主生产意识，合理调整产品结构，实现洗选产品质量稳定且满足客户要求。

5 结语

选用先进洗选技术，优化选煤工艺与设备，推行现代化管理措施，探索切实可行的煤炭洗选加工方案，是实现煤炭清洁利用的重要途径。拥有先进、适应性强的选煤工艺与方案，才能对市场需求变化做出快速反应，提高产品市场竞争能力。只有充分发挥选煤作用，建立完善的选煤厂管理体系，才能增加企业效益。淮矿西部公司鄂尔多斯选煤厂结合入选原煤煤质特征，推广应用新技术、新工艺、新设备，优化各选煤环节，有力地保证了洗选产品的质量稳定，对于提高企业经济效益具有重要意义。

[1] GB 5751—86 中国煤炭国家分类标准[S].

[2] 方 爽,杜 杰,赵宏霞.宾得弛张筛在张集选煤二厂的应用[J].煤炭加工与综合利用,2012(2).

[3] 欧战备,汤会峰.弛张筛在淮北矿区深度筛分系统的应用[J].煤炭加工与综合利用,2015(9).

[4] 刘文统.弛张筛在动力煤深度分级中的应用[J].洁净煤技术,2015(3).

[5] 王海生.弛张筛在东欢坨选煤厂的应用[J].华北科技学院学报,2014(11).

[6] 巩 固,汤会锋.弛张筛在寺河矿选煤厂的应用[J].煤炭加工与综合利用,2013(1).

[7] 石剑锋.2SCZ1230型高效双质体弛张筛的研究与应用[J]. 选煤技术, 2014(6).

[8] 王永平,张旭亮.JFDI-3048弛张筛干法筛分在选煤厂的应用[J].价值工程,2014(29).

[9] 隋广武.望峰岗选煤厂煤泥水处理系统的改造[J].选煤技术,2009(2).

[10] 李秋华,魏树海.筛网沉降离心机应用现状及发展趋势[J].选煤技术,2011(5).

Technical management practice of coal preparation plants of Huai Mine West Mine Investment Management Co., Ltd. in Ordos

FANG Qing-zhou

(Huai Mine West Mine Investment Management Co., Ltd., Ordos, Inner Mongolia 017000, China)

On the basis of the actual situation of Huai mine west investment Co., Ltd. in Ordos, the improvement in technologies and equipment is proposed by analyzing existing coal preparation processes and devices in the different plants, which plays an important role in optimizing coal washing system and in the development of company.

1001-3571(2015)05-0055-05

TD94

B

Keywordscoal preparation plant; technical management; improvement

2015-09-16

10.16447/j.cnki.cpt.2015.05.014

方庆洲(1959—)，男，安徽省淮南市人，高级工程师，从事选煤厂技术管理与运营管理工作。

E-mail：fqz7624032@sohu.com Tel：0477-5119210