TDS智能干选机在长平洗煤厂的应用

悦晨光， 苏晋鹏

（山西晋煤集团长平洗煤厂， 山西 晋城 048400）

1 长坪选煤厂概况

山西晋煤集团长平公司长平矿井原生产能力3.00 Mt/a，2012年长平矿井通过扩能改造后生产规模达到6.00 Mt/a，长平洗煤厂负责入洗长平矿井生产的所有原煤，同时负担临近赵庄矿井的部分原煤。长平选煤厂选址由于临近河流，造成原煤系统、外运装车系统和洗选环节无法集中设置，主要由山下原煤系统、山上洗选系统和山下装车系统。

矿井所产原煤分别经主斜井（为主要出煤系统）和立井（为辅助出煤系统）提升到地面。斜井原煤由一部胶带机运至山上洗选系统，立井原煤由山下原煤仓缓存，再由汽车运至山上洗选系统。原煤经过筛分、破碎处理后，块原煤（100～13 mm）采用重介浅槽分选、末原煤（13～1.5 mm）采用二产品重介旋流器分洗、粗煤泥（1.5～0.1 mm）采用螺旋分选、细煤泥（-0.1mm）采用压滤机回收。洗选出的各商品煤通过一部下山皮带转载至下上装车站，进行装车销售。

随着长平矿井生产能力的不断提升，洗煤厂现有上山系统能力已不能满足矿井高效生产需要，每天约有5 000 t以上的原煤须由汽车转运到山上洗煤厂洗选加工。此种运行模式存在以下弊端：盘煤费用高，年费用达1 000～2 000万元；块率损失大，经多次转载、装卸和倒运造成原煤块率损失超过5%，影响企业经济效益提升；增大了交通安全隐患，导致矿区环境变差，大量的汽车倒运致使矿区内和长釜公路交通安全隐患增大，矿区环境积扬尘情况加剧。为了解决上述问题，需要对在山下原煤车间新建筛分干选系统，通过筛分直接作为商品煤出售，同时对选择TDS智能干选机300～40 mm进行分选，直接分选块精煤。

2 技术改造方案

2.1 TDS智能干选机

TDS智能干选机采用智能识别方法，针对不同的煤质特征建立与之相适应的分析模型，通过大数据分析，对煤与矸石进行数字化识别，最终通过智能排矸系统将矸石排出。TDS智能干选系统包括给料、识别、执行几大主要系统，以及供风、除尘、配电、控制等辅助系统，基本原理见图1[1]。

图1 TDS智能干选机分选原理

该技术已成功在集团公司赵庄煤业、坪上煤业实现工业化应用，连续生产稳定。从分选效果来看，TDS智能干选机具有分选精度高、分选粒度宽、处理能力大、智能化程度高等特点。

2.2 TDS的优势

1）TDS智能干选机是基于射线识别的选煤新技术，采用先进的检测及执行技术，分选过程不用水，不用介，装机功率低，生产加工成本低。

2）TDS智能干选机不产生煤泥，有效解决了煤泥难处理问题，实现绿色选煤。

3）TDS智能干选机实现无人值守，系统简单，人工成本低，采用TDS工艺在系统配置、设备数量、占地面积均小于水洗，可降低投入，缩短施工工期。

2.3 工艺方案

立井全部原煤及斜井部分原煤由胶带机运至原

煤仓上后，通过仓上一条新设的原煤转载胶带机转载至一台交叉筛进行40/10 mm筛分，筛分出300～40 mm、40～10 mm、10～0 mm 各粒级的原煤，10～0 mm末煤进入末煤仓储存，由新设胶带机转运至下山胶带机运至末煤仓，也可以由仓下装车系统装汽车外运[2]。40～10 mm小块原煤由高位缓冲仓缓存，再由胶带机运至上山原煤胶带机，也可以由分叉溜槽给入1号仓。300～40 mm大块原煤由一台宽度为1 400 mm的TDS14-305智能干选机进行分选，执行打煤工艺，块精煤进入块煤仓储存。块精煤胶带机机头溜槽设两个电液动翻板，根据煤质情况及市场需求，块精煤即可以作为块煤运至山下块煤仓，也可以破碎后作为末煤，也可以直接进入上山原煤胶带机运至山上进行洗选。矸石由溜槽运到1号仓外堆放，由汽车外运排弃。工艺流程如图2所示。

3 应用效果

图2 工艺流程简图

3.1 节省加工费

3.1.1 块煤采用TDS分选加工费

块煤由TDS分选加工费见表1。

3.1.2 块煤采用浅槽分选加工费

表1 块煤由TDS分选加工费

300～40 mm块原煤若采用现有浅槽分选系统，则会产生四部分费用：

1）块原煤上山汽车运输费按6元/t计算。

2）浅槽加工费按18元/t计算。

3）块煤破碎损失。块原煤由汽车倒运到山上洗选，块精煤再由胶带机运至山下产品仓，倒运环节多，运输距离长，块煤损失大。若块原煤在山下由TDS智能干选机分选，则可以减少块原煤、块精煤运输距离，减少块煤破碎损失。将大块原煤在山下筛分出来后直接分选，可以减少5%的块煤产品在运输途中的破碎损失。破碎后的块煤筛出后作为末煤销售，块煤与末煤的价差按150元/t计。

4）次生煤泥加工费：块煤由浅槽分选，会产生部分次生煤泥，煤泥加工费按15元/t计算。各费用计算见表2。

由以上分析可以看出，块煤由TDS智能干选机分选，加工费为464.25万元/a。块煤由浅槽分选，除了块原煤汽车运输费、浅槽加工费外，还将产生块精煤破碎损失、次生煤泥加工费等费用，合计1 112.55万元/a，则块煤采用TDS分选比采用浅槽分选节省费用648.30万元/a[3]。

表2 块煤由浅槽分选综合费用统计表

3.2 释放山上洗选能力

山下新增筛分干选系统后，可释放山上300万t/a洗选能力，为矿井及选煤厂扩能提供空间。

3.3 减少煤块破碎量

将大块原煤在山下筛分出来后直接分选，减少了运到山上洗选后再运到山下的环节，可以减少5%的块煤产品在运输途中的破碎量。

3.4 降低交通安全隐患，改善矿区环境

通过减少汽车倒运，降低矿区内和长釜公路交通安全隐患，矿区环境得到改善。

4 结语

长平洗煤厂山下新建筛分干选系统，采用TDS智能干选机对300～40 mm块煤进行分选，加工费为464.25万元/a。若把原煤由汽车运至山上进行洗选，则会产生原煤运费、浅槽加工费，综合生产成本为2 088.00万元/a。因此原煤在山下由筛分干选系统分选比运至山上由浅槽系统分选能节省费用1 623.75万元/a。