泊江海子矿选煤厂产品定位及效益分析

张立海

(淮矿芬雷选煤工程技术(北京)有限责任公司，北京 100083)

1 问题的提出

泊江海子矿选煤厂设计初期，根据设计初步资料及矿井揭煤初期所采原煤的化验结果，其收到基低位发热量(以下简称发热量)都在20.06 MJ/kg以上，煤质较好，初期定位出矿商品煤发热量为20.90 MJ/kg。随着矿井进入正常生产，开采的原煤质量越来越差，按照原先发热量20.90 MJ/kg的商品煤进行外销，必须增加末煤入洗，但由此将产生大量的水洗矸石及煤泥，该部分物料的处理环保压力极大，对煤矿综合生产极为不利。因此有必要对产品重新定位并进行经济效益分析。

2 不同产品结构的效益对比分析

根据与相关销售部门的沟通，对可能的两种产品结构方案进行经济效益测算如下。

方案一：加工发热量20.90 MJ/kg的优质动力煤，满足长距离外运；加工发热量17.97 MJ/kg的普通动力煤，近距离销售。

方案二：全厂加工一种发热量18.81 MJ/kg以上的动力煤，对外销售。

测算基础为：以矿井日产量为计算单元，取每天出煤量10 000 t、原煤发热量17.94 MJ/kg，其中末原煤发热量18.02 MJ/kg。

方案一的经济效益测算结果见表1。原煤8 mm分级，块煤比例为55%，末煤比例为45%，块原煤全部入洗，末原煤1∶4与块精煤掺配，剩余末原煤单独销售。

由表1可知：发热量20.90 MJ/kg的优质动力煤产率为46.1%，普通区内市场动力煤产率为36%，则总的商品煤产率为82.1%，矸石产率为15.2%，矸石发热量约3.34 MJ/kg，煤泥产率为2.8%，煤泥发热量约12.54 MJ/kg，折合成吨原煤综合单价为169元。

对方案一分析结论：目前情况下，泊江海子选煤厂末原煤发运量不足，每天末原煤只能发运2 400 t左右。为保证矿井生产，必须入洗剩余的末原煤。经测算，剩余末原煤入洗后，其综合单价为161元/t。

方案二的经济效益测算结果见表2。采用13 mm分级工艺，块煤产品比例约为41%，末煤产品比例为59%，块原煤全部入洗，末原煤与块精煤按2∶1全部掺配成18.81 MJ/kg的商品煤外销。

由表2可知：发热量18.81 MJ/kg的区外市场普通动力煤产率为86.5%，矸石产率为11.5%，矸石发热量约3.34 MJ /kg，煤泥产率为2.0%，煤泥发热量约12.54 MJ /kg，折合成吨原煤综合单价为178元。

表1 对方案一的经济效益测算

表2 对方案二的经济效益测算

对方案二分析结论：将出矿产品结构调整为18.81 MJ /kg外销，按照每天出煤10 000 t计算，日可增加经济效益9万元。且目前末原煤发运量不足，与实际情况相比，实际每天可增加经济效益17万元，每月增加效益510万元。同时，减少矸石及煤泥产量，减小场地堆放压力，减少环保处罚风险。

3 生产工艺优化对效益的影响

3.1 粗煤泥回收环节优化

原设计块煤脱泥筛下煤泥水与块煤磁选尾矿一起自流进入块煤煤泥水桶，经泵打至浓缩分级旋流器组，浓缩底流经振动弧形筛+高频筛联合脱水后成为粗煤泥产品掺入产品煤中。实际投产运行后，粗煤泥水分大、发热量偏低，掺入产品后严重影响最终产品煤发热量。表3为化验的粗煤泥水分及对应的发热量。

表3 原系统粗煤泥质量统计

由表3可知，使用高频筛对粗精煤进行脱水时，其平均水分在34%，平均发热量在16.55 MJ/kg。

根据现场实际情况，对管道进行改造，将分级旋流器底流引到筛网沉降式离心脱水机，利用筛网沉降式离心脱水机(以下简称筛网)高转速、高离心强度脱除较多水分。表4为使用筛网后的粗煤泥水分及发热量统计结果。

表4 筛网沉降离心机回收粗煤泥质量统计

由表4可知，使用筛网对粗煤泥进行脱水时，其平均水分在26.2%，平均发热量在18.49 MJ/kg，比使用高频筛时水分降低7.7%，发热量增加1 935 kJ/kg。

效益对比：使用筛网后电耗及每年的维护维修费用增加约100万元。使用筛网后每年增加效益计算如下(其中：商品煤发热量按每4.18 J价格约0.04元，粗煤泥产率约4%，每天处理10 000 t)：

效益=10000×0.04×463×0.04×30×12=266.7万元

由此可见，使用筛网后虽然运行维护成本变高，但每年可增加净利润166.7万元。

3.2 矸石磁选尾矿去向的改造

原设计块煤系统及末煤系统的矸石磁选机尾矿全部进入煤泥桶，再经泵打至分级旋流器组，也就是说，经过洗煤系统分选后的高灰高硫末矸石再次进入粗煤泥中，易造成粗煤泥灰分及硫分偏高。为解决这一问题，通过加设管道及闸门，有必要将矸石磁选尾矿改至二段浓缩池，将矸石磁选机尾矿分离出来。改造前后灰分及硫分对比见表5。

表5 矸石磁选尾矿去向改造前后粗煤泥质量对比

由表5可知，将矸石磁选尾矿改到二段浓缩池后，粗煤泥灰分降低1%，硫分降低0.24%，改造效果显著。

4 结 语

通过理论结合生产数据的测算，结合不同的产品结构分析，以及对生产系统部分环节的合理调整，可实现选煤厂经济效益的提高。泊江海子选煤厂正常投产后，以效益最大化为目标，及时调整产品结构，并对生产系统不断优化、调整，取得了良好的经济效益。