安山地面生产系统改造技术实践

2020-07-07张舒洁

山东煤炭科技 2020年6期

关键词：块煤煤仓筛分

张舒洁

（中煤科工集团北京华宇工程有限公司，陕西西安 710075）

安山选煤厂位于安山煤矿工业场地内，主要入洗安山矿井、沙梁矿井的原煤，设计年生产能力为3.00Mt。

1 地面生产系统及改造必要性

1.1 原地面生产系统简述

安山煤矿原有配套的地面生产系统，地面生产系统建筑包括1 座筛分车间、5 座Φ18m 圆筒仓及相关栈桥。来自矿井的原煤进入筛分车间后，先经一次分级筛（Φ30mm）分级后，-30mm 末煤直接成为产品，由带式输送机运至末煤产品仓(2 个)储存；一次分级筛筛上物进入二次分级筛（Φ80mm）分级，筛下80～30mm 中块煤成为中块煤产品，由带式输送机运至中块煤产品仓（1 个）存储；筛上+80mm 大块煤通过手选带式输送机进行人工拣除大块矸石和杂物后，由带式输送机运至大块煤产品仓（1 个）存储。人工拣除的大块矸石和杂物存入下层的四个矸石仓，总容量600t，每个仓下各设一台电液动平板闸门，仓内的矸石和杂物通过汽车直接运至临时排矸场内。

1.2 改造的必要性

煤炭市场对煤炭需求量增加的同时，品种需求也在增多，产品质量要求也在提高。安山煤矿原煤仅经简单筛分便作为最终产品销售，原煤不洗选不能满足市场变化和各类用户对商品煤的质量要求，且不符合国家政策要求[1,2]。

为了满足市场变化和产品用户对产品质量的要求，提高煤炭利用效率，节约能源，优化产品结构[3]，提高产品竞争力，需对安山地面生产系统进行改造。

2 产品市场定位及工艺流程

2.1 市场定位

安山矿井主采52、52上煤层，井田煤层属低灰、特低硫、中磷分、含油、高热值的不粘煤（BN31），易于选冶，化学反应性好，是良好的动力、气化、液化、工业炉窑燃料和化工用煤。煤质特征见表1。

表1 煤质特征表

校正后的筛分资料见表2。由表可知原煤平均灰分为22.12%，原煤块煤量较大，机械强度较高，+13mm 物料含量为56.13%，-0.5mm 粒级灰分34.29%，灰分明显高于邻近粒级，说明矸石易碎。

表2 校正后筛分资料

根据周边煤矿及用户、集团公司各煤炭产品的主要用户情况分析，制定选煤厂产品方案为中块精煤、小块精煤、混煤、矸石产品。

中块精煤（100～25mm）：主要流向是作为化工用煤及工业锅炉用煤。同时，本粒级块精煤也适合工业锅炉用于燃烧及民用。

小块精煤（25～13mm）：可作为优质动力煤，也满足煤炭气化用煤技术条件。

混（末）煤（13 ～0mm）：主要流向是电厂，有银河电厂、神华神东电厂、新元洁能电厂、清水川电厂等。

2.2 工艺流程的确定

常见动力煤洗选采用脱粉入洗[4]，重介浅槽、跳汰是常用工艺[4,5]。结合煤质资料和产品市场定位，通过比较分析，最终确定选煤工艺为：

100～6mm 块煤采用重介浅槽排矸；3～0.25mm粒级粗煤泥采用浓缩旋流器+弧形筛+离心机回收；0.25～0mm 粒级细煤泥采用浓缩机+压滤机回收。

3 工艺改造

现地面生产系统有5 座Φ18 圆筒仓、1 座筛分车间及上仓栈桥。对原有产品仓进行功能调整，并对仓上、仓下进行相应改造。原有产品仓自西向东依次为1 座大块煤仓（1#）、1 座中块煤仓（2#）和3 座混煤仓（3#、4#、5#），现在调整为原煤仓（1#）、混煤仓（2#、3#）、中块精煤仓（4#）、小块精煤仓（5#）。1#煤仓顶层31.900m 平面设置有701 带式输送机头部，拆除原有螺旋溜槽，对原卸料口予以封闭，作为原煤仓使用。对原701 带式输送机头部进行延长约1.5m，仓上土建结构予以必要改造，同时在原煤仓东南侧新建1 号转载点。1#仓下原有2 台汽车衡拆除，仓下土建结构予以必要改造，仓下新设4 台带式给煤机、2 条带式输送机，将仓内原煤输送至1 号转载点，进而转运至筛分车间。

在原筛分车间西南侧新建块煤主厂房。现有栈桥东西两侧分别新建产品栈桥及原煤栈桥，产品栈桥中部下方新建2 座7m×8.5m 矸石方仓。

3.1 改造原有筛分车间

筛分车间13.50m 之上C-E 跨之间新增两层，标高4.200 平面进行补板（增加组合楼板）、增设埋件（局部增加钢梁补强），改造面积423.67m2；标高8.700 平面进行补板（增加组合楼板）、增设埋件（局部增加钢梁补强），改造面积527.1m2；A轴外新增面积113.68m2，体积为402.09m3，钢筋砼框架结构，围护结构为砌块，钢筋砼独立基础。

在12.60m 平面C-E 跨间新布2 台3673 型进口组装双层香蕉弛张筛，8.70m 平面布置相关收集皮带及破碎机，来煤皮带上增加犁式卸料器。利用其他项目拆除的单层3661 型香蕉筛（12.60m 平面，编号212）及溜槽组成临时筛分系统。

改造后毛煤（-300mm）自主井井口房输送至筛分车间，经机头除铁器除铁后，既可以经犁式卸料器及给料机进入临时筛分系统，也可以通过机头分叉溜槽进入弛张筛进行50/6mm 分级。

当煤质好、无需复杂处理时，启动临时筛分系统。井下来煤经除铁器除铁后，经犁式卸料器及给料机进入单层香蕉筛（3661 型）进行50mm 分级。+50mm 块煤进入粒精煤（702）带式输送机运输至产品仓储存，-50mm 末煤进入混煤（703）带式输送机运至混煤仓储存。

洗选系统开启时，除铁后的原煤通过机头分叉溜槽给入弛张筛进行50/6mm 分级。弛张筛前溜槽设有翻板，当洗选系统运行时，翻板逆时针旋转，筛上+50mm 大块煤通过大块煤通道给入大块煤收集带式输送机（208），进而给入破碎机破碎至-100mm，筛下50 ～6mm 物料经原煤收集带式输送机（207）转载，与破碎后物料混合后由701带式输送机运输至原煤仓储存。当洗选系统不开时，翻板顺时针旋转，大块煤通道关闭，筛上+50mm与50 ～6mm 物料由筛前溜槽一并给入原煤收集带式输送机（207 可逆），进而转载进入主厂房块精煤分级筛进行25mm 筛分，分级后的原煤分别由带式输送机运至产品仓储存。弛张筛筛下-6mm 粉煤不洗选，经筛下漏斗进入粉煤收集带式输送机（205、206），进而给入混煤带式输送机（703）运至产品仓储存。

3.2 新建块煤主厂房

主厂房为完全新建，位于筛分车间西南侧，间距3m 以避开原有基础。主厂房建筑面积3006.46m2，建筑体积14222.45m3，钢框架结构，围护结构为砌块，钢筋砼条形基础。

原煤仓中原煤经1 号转载点转载输送至主厂房，经带式输送机机头溜槽进入脱泥筛。脱泥筛分两段，先进行干法脱粉（Φ3mm），后进行湿法脱泥（Φ3mm），筛上物进入浅槽进行分选，筛下煤泥水自流入煤泥水桶。浅槽的溢流经固定筛、块精煤脱水脱介筛（Φ上=13，Φ下=1mm）进行脱介、脱水和分级。浅槽底流经矸石脱介筛进行脱介、脱水后给入矸石上仓带式输送机，运至矸石仓储存。块精煤脱介脱水筛前-13mm 精煤采用精煤离心机脱水后，转载给入混煤带式输送机，运输至混煤仓储存，-13mm 精煤也可运至块精煤上仓带式输送机，离心机离心液自流入介质集水坑，经泵输送至块精煤稀介质段，再去磁选。13～80mm 块精煤经溜槽给入主厂房的块精煤分级筛进行25mm 分级。80～25mm 中块精煤进入块煤带式输送机运至产品仓储存，25～13mm 小块精煤进入小块煤带式输送机运至产品仓储存。