平煤一矿选煤厂技术改造实践

于凤芹

(中煤科工集团北京华宇工程有限公司，河南 平顶山 467002)

平煤一矿选煤厂技术改造实践

于凤芹

(中煤科工集团北京华宇工程有限公司，河南 平顶山 467002)

为解决平煤一矿选煤厂煤泥压滤系统处理能力不足、粗煤泥水分高的问题，启用主厂房干筛系统，改造动筛车间工艺系统，更换振动筛和磁选机。采取一系列整改措施后，煤泥压滤系统回收能力大大提高，粗煤泥水分由30%降低至17%，原煤洗选能力由2.90 Mt/a提高至3.15 Mt/a，精煤产量增加16.25万t/a。

压滤系统；粗煤泥；技术改造

平煤一矿选煤厂是一座矿井型动力煤选煤厂，一期工程设计能力为1.20 Mt/a，设计工艺为块煤斜轮排矸、13～0 mm粒级末煤不分选、煤泥压滤回收的联合工艺。2004年在对主厂房改造的同时，新建了末煤重介车间，设计能力扩大至3.15 Mt/a。该厂目前的洗选工艺为原煤50 mm预先分级、>50 mm粒级块煤由动筛跳汰机排矸、50～0 mm粒级再进行6 mm分级、50～6 mm粒级脱泥(0.5 mm粒级)后由两产品重介质旋流器分选、粗煤泥由振动筛脱水回收、细煤泥压滤干燥后回收。

平煤一矿矿井生产能力约为6.0 Mt/a，井田构造简单，煤层平缓，倾斜角为8°～9°，主要开采煤层为丁5、丁6、戊8、戊9、戊10等。丁组煤为1/3焦煤，戊组煤由西向东依次为气煤、1/3焦煤、肥煤，以肥煤为主，其次为1/3焦煤，气煤较少；丁、戊组煤为中/中高灰、中高挥发分、低硫/特低硫、特低磷、强粘结性、中高/特高发热量、高灰熔点煤。入主厂房原煤粒度为50～0 mm，灰分为50.93%，属高灰煤，矸石含量高，高达42.67%。由于内灰较高，该厂原煤适宜洗选动力煤产品。主要产品为混煤和矸石，混煤粒度为50～0 mm，Ad≤34.22%，Mt≤9.22%，Qnet.ar≥18.83 MJ/kg，通常作为电厂燃料；矸石Ad≥80% ，Mt≤16%，一般作为矸石电厂燃料或砖厂制砖原料。

1 存在问题与原因分析

(1)压滤系统处理能力不足。近年来，随着矿井开采深度的增加，原煤水分增高，动筛车间6 mm干法筛分效果变差；加之主厂房原干筛系统年久失修，无法投入使用，导致系统中细粒级含量剧增，压滤系统处理能力明显不足。此外，重介系统磁选机使用时间过长，设备老化严重，分选效果差，致使煤泥水中磁性物含量升高[1]，这也是影响压滤系统处理能力的一个重要因素。

平煤一矿选煤厂原有过滤面积500 m2、800 m2的压滤机各三台[2]，500 m2的压滤机每台每小时可回收煤泥7.60～7.80 t，800 m2的压滤机每台每小时可回收煤泥约12.50 t，六台压滤机每小时回收的煤泥总量约为60.90 t，除去24%的水分，折算成干煤泥约为46.28 t。根据煤质资料和工艺流程计算，当该厂原煤全部入选时，每小时产生的煤泥量为50.98 t；依据不均衡系数1.15核算后，压滤系统每小时的入料量为58.63 t。

由此来看，在原煤全部入选的情况下，压滤系统实际处理量小于入料量。煤泥回收能力不足的问题凸显，严重制约原煤的洗选，使该厂原煤洗选量由3.15 Mt/a下降至2.90 Mt/a。

(2)粗煤泥水分高。该厂采用浓缩旋流器组、振动筛对粗煤泥进行回收，但设备脱水效果差，粗煤泥水分高达30%，掺入混煤后使其水分升高，发热量降低，严重影响产品销售和选煤厂经济效益。

因此，必须对平煤一矿选煤厂进行技术改造，提高原煤洗选能力，降低产品水分，提升产品市场竞争力。

2 解决方案

针对生产中存在的问题，根据现场实际情况，对相关工艺、设备进行整改，确保洗选系统运行流畅。

2.1 启用主厂房干筛系统

平煤一矿选煤厂主厂房筛分系统由四套等厚筛组成[3]，三套用于0.5 mm脱泥，另一套因损坏而长期闲置。针对这种现状，修复损坏的等厚筛，启用原干筛系统，并将其筛缝由13 mm调整为25 mm。干筛系统筛下物直接进入产品皮带，可减少系统煤泥量[4]，能有效减少粗煤泥回收系统和压滤系统的负担，进而提高原煤洗选能力。启用干筛系统前后的产品组成如表1所示。由表1可知：启用干筛系统后，粗煤泥、压滤煤泥数量均减少，压滤煤泥数量减少至7.62%。压滤系统处理能力达到40.41 t/h即可满足生产需要，现有压滤系统完全满足要求。

表1 启用干筛系统前后的产品组成Table 1 Product composition before and after using dry screening system

启用干筛系统后，<25 mm粒级原煤不入选，压滤系统负担有所下降，在产品发热量要求不高时可以满足要求；但要求产品发热量高时，原煤必须全部入选，仍不能满足生产需要。

2.2 改造动筛车间工艺系统

由于配套矿井井下煤炭开采时间段不同，部分原煤水分较高，导致动筛车间筛分效率降低，大量<0.5 mm粒级煤泥进入洗选系统，进而使煤泥水量大增，粗煤泥回收系统、压滤系统负担加重。为此，将原来的两台振动筛更换成干筛效果较好的驰张筛，并将筛孔由6 mm扩大至9 mm。同时加强动筛车间的生产管理[5]，减少进入主选车间的大块矸石和末煤的数量，确保全厂生产能力得到全面提升。

经此改造后，粗煤泥、压滤煤泥数量大大下降，粗煤泥回收系统、压滤系统负担得以减轻，原煤洗选能力大增。

2.3 更换振动筛

粗煤泥原采用浓缩旋流器组和振动筛脱水、回收，但该工艺脱水效果较差，粗煤泥水分在30%左右。为此，将振动筛更换成振动弧形筛和粗煤泥离心机，采用两组水力旋流器组[6]、两组振动弧形筛、两台煤泥离心机对其进行脱水、回收[7]，并对配套运输设备和配电设备进行必要的改造。粗煤泥回收工艺改造后，粗煤泥水分由30%降至17%，产品水分和质量得到了控制。

2.4 更换磁选机

原φ914×2972mm磁选机已使用近十年，设备老化严重，磁选效率降低，磁选尾矿中的磁性物含量较高。为减少煤泥中的磁性物含量[8]，将其更换成φ1219×2972 mm磁选机。更换磁选机后，磁选效果转好，磁选尾矿中的磁性物含量下降，煤泥水质量得到改善。

3 改造效果

平煤一矿选煤厂技术改造前后的原煤洗选原则流程如图1所示。当产品发热量要求低时，启用主厂房干筛系统，压滤煤泥数量减少至40.41 t/h，现有压滤系统处理能力为44.46 t/h，完全满足生产要求。在更换磁选机、振动筛的同时，加强动筛车间生产管理，减少大块矸石和末煤进入主选车间的数量，使全厂原煤入选能力由2.90 Mt/a提高至3.15 Mt/a，粗煤泥水分由30%降低至17%，满足原煤洗选和产品质量要求。

图1 改造前后的原煤洗选原则流程Fig.1 Coal preparation basic flowsheet before and after modification

通过技术改造，平煤一矿选煤厂原煤入选能力由2.90 Mt/a提高至3.15 Mt/a，原煤入选量增加0.25 Mt/a。按精煤产率65%计算，每年可多回收精煤16.25万t，按精煤价格600元/t计算，每年可增加收入9 750万元。

4 结语

洗选系统技术改造后，有效解决了平煤一矿选煤厂煤泥处理系统能力不足的问题，粗煤泥水分降至17%，原煤洗选能力提高至3.15 Mt/a，在提高产品数量和质量的同时，提升了企业经济效益。

[1] 王 兵，崔萌萌.葛店选煤厂洗选工艺技术改造实践[J].选煤技术，2014(3)：44-47.

[2] 建瑞革，戴 华，叶慧峰，等.选煤厂煤泥脱水回收系统设备和工艺现状分析[J].煤炭加工与综合利用，2010(2).

[3] 张秀梅.某选煤厂原煤分级问题的研究[J].煤炭工程，2006(11)：9-11.

[4] 戴少康.选煤工艺设计实用技术手册[M].北京：煤炭工业出版社,2010.

[5] 匡亚莉.选煤厂工艺设计与管理[M].徐州：中国矿业大学出版社,2006.

[6] 谢广元.选煤厂产品脱水[M].徐州：中国矿业大学出版社,2004.

[7] 顾民兆.选煤厂工艺流程与设备选型计算[M].北京：煤炭工业出版社,1990.

[8] 蔡 璋.选煤厂固-液、固-气分离技术[M].北京：煤炭工业出版社,1992.

Modification on technology in coal preparation plant of Pingdingshan coal mining group No.1 mine

YU Feng-qin

(CCTEG Beijing Huayu Engineering Co., Ltd., Pingdingshan, Henan 467002, China)

In order to solve problems caused by short of capacity of coal slurry processing system and coarse slime with high moisture in coal preparation plant of Pingdingshan coal mining group No.1 mine, dry screening system starts to be used, modified moving sieve technology system at the same time replaced vibrating screen and magnetic separator.The application shows that the filter pressing system can serve coal slurry well, with moisture drop of coarse slime from 30% to 17%, increased capacity of raw coal processing from 2.90 Mt/a to 3.15 Mt/a , meanwhile, clean coal production is increased by 0.162 5 Mt/a.

filter pressing system; coarse slime; modification on technology

1001-3571(2015)03-0056-03

TD94

B

2015-03-11

10.16447/j.cnki.cpt.2015.03.016

于凤芹(1982—)，女，山东省潍坊市人，工程师，从事选煤厂设计工作。

E-mail: yufengqin1982@126.com Tel:15093762481