色连二矿选煤厂大块原煤手选系统的改造

卜学制，陆空重，李润楠，汤元松，丁起鹏

(1.鄂尔多斯市中北煤化工有限公司；2.淮矿芬雷选煤工程技术(北京)公司 色连二矿运营厂，内蒙古 鄂尔多斯 017000)

色连二矿选煤厂为矿井型动力煤选煤厂，设计处理能力10.0 Mt/a。煤种以不黏煤为主，少量长焰煤，属于低变质程度、年轻的烟煤，是良好的民用及动力用煤。

洗选工艺为：矿井原煤经6台一次分级筛(13 mm)分级，大于200 mm粒级手选破碎后与13～200 mm物料一起进入两台块煤浅槽分选机分选，13 mm以下物料经6台弛张筛二次筛分(筛缝尺寸3～6 mm，根据矿井煤质可调)，6～13 mm进入两产品重介旋流器分选，小于6 mm粉煤掺入分选后的块精煤、末精煤一起作为商品煤销售；粗煤泥采用分级旋流器组+高频筛+离心机联合回收，煤泥水采用三段浓缩，二段浓缩溢流作为生产循环水使用，三段浓缩溢流作为全厂卫生清洁用水及泵的冷却水。

1 选煤厂设计原料煤资料

色连二矿位于高头窑矿区的中部地区，北部为高头窑矿区，西部与城梁矿接壤，东部为色连一矿。当时城梁矿及色连一矿均为在建矿井，仅高头窑为生产矿井，选煤厂设计基于高头窑矿选煤厂生产大样作为设计依据。色连二矿选煤厂设计入厂原煤筛分组成见表1。

表1 色连二矿选煤厂入厂原煤筛分组成

2 生产现状及存在的问题

色连二矿井下采煤工作面相对较多，2017年色连二矿选煤厂分别入选矿井开采的2煤、3煤、4煤。生产中发现经原煤一次分级筛筛分后进入手选胶带上的大块原煤矸石较多，人工手选无法完全拣出200 mm以上的矸石，仅能去除部分特大矸石及铁器杂物等。为此，选煤厂分别采取了矿井单独开采的3煤、2煤、4煤进行筛分试验，结果分别见表2、表3和表4。

表2 2017年9月矿井原煤筛分试验

表3 2017年6月矿井原煤筛分试验(2煤)

表4 2017年4月矿井原煤筛分试验(4煤)

从上述筛分试验结果发现，色连二矿井下原煤质量变化大。除4煤、2煤、3煤的大于200 mm粒级产率与设计时的煤质资料相近外，其灰分较设计时增加40%左右，说明造成煤量不变、煤质大幅变差的主要原因是大块矸石增多。当矿井原煤质量较差，在现行工艺下组织生产时，发现存在以下问题：

(1)遇到大块矸石量大时，手选岗位工只能关停手选胶带，去搬运胶带上的矸石，造成煤流中断，设备空载时间延长。

(2)由于手选胶带上的矸石无法完全拣出，矸石与大块煤一起进入块原煤破碎机，破碎机极易发生卡、堵等事故，生产事故率高，而且破碎机磨损严重，严重影响破碎机的使用寿命。

(3)由于色连二矿原煤中矸石泥化现象严重，破碎的矸石产生了大量的次生煤泥，一起进入洗选系统，污染了粗煤泥和压滤煤泥，给煤泥水处理系统增加了负担，并且增加了生产成本。

3 大块原煤反手选旁路系统的改造

结合矿井原煤煤质变化，针对大块原煤手选存在的问题，该厂拟利用现有设备进行反手选旁路改造，方案如下：

保持现有的手选胶带及块原煤破碎机不动，在机头手选大块矸石落地溜槽处增设一旁路溜槽至破碎机，并用活动翻板隔离；在手选胶带机头进入破碎机溜槽处增设一矸石落地溜槽旁路，并用翻板隔离。当矿井原煤质量较好时，将翻版吊起进行手选作业，手选大块矸石直接落地；当矿井原煤质量较差时，大块矸石量大，超过工人拣矸速度，则放下翻板进行反手选作业，手选的大块煤进入块原煤破碎机，矸石通过机头溜槽翻板直接落地，如图1所示。

图1 大块矸石反手选翻板实物示意

4 改造效果

(1)改造后，选煤厂对矿井原煤煤质的适应性增强。在未改造前，矿井采掘面多、煤层薄，尤其过断层时，大块矸石含量迅速增加，进入选煤厂后，远远超过手选胶带工的拣矸速度，经常被迫停机对大矸石进行搬运，延误生产时间，制约洗选设备能力的发挥。

(2)工人操作方式更加灵活。以前手选工人不论大块煤多还是大块矸石多，只能从煤中剔除大块矸石。当原煤质量差时，大块矸石多而大块煤少，因此在拣矸过程中费时费力。增设反手选翻板后，工人可以依据大块矸石量的多少自主决定拣矸还是拣煤，大大节省劳动强度，提高了劳动效率。

(3)减少了大块矸石的破碎，提高了设备使用效率。增设反手选翻板后，工人单位时间内拣出的量少，工作效率高，大块矸石剔除更加充分，进入破碎机的大块矸石量少，破碎机磨损减轻、故障率低，能有效发挥破碎能力。

(4)色连二矿矸石易粉碎、易泥化，因此应尽量减少矸石入水和机械破碎。反手选胶带翻板的设置有利于降灰降泥。

5 结 论

通过增设大块原煤反手选旁路，选煤厂能很好的适应矿井井下原煤质量多变的特点，不仅有效降低了职工的劳动强度，很好的保护块原煤破碎机及后续的运输及洗选设备，而且降低了生产事故率，保证了生产洗煤系统运行的连续性，降低了电耗，同时有利于提高浅槽分选效果，降低选煤成本，稳定洗后产品质量。