斜沟煤矿选煤厂主再洗窜介原因分析及解决措施

2021-03-18方瑞新

煤炭加工与综合利用 2021年2期

方瑞新

(西山晋兴能源公司斜沟煤矿选煤厂，山西兴县 033602)

1 概述

随着煤炭资源的不断深入开采，优质易选煤炭储量日趋减少，现阶段开采的煤炭质量相对变差，给分选作业带来很大困难。重介选煤工艺凭其分选下限低、分选效率高、对煤质量变化适应性强等优点，在选煤行业占据极其重要的地位，目前在国际上重介选煤占比高达70%以上。重介选煤是原煤在重介质悬浮液中根据物料密度差异进行分选的一种选煤方法，因此重介系统的介质平衡和合格悬浮液的稳定性对分选效果和效率起着决定性作用。

斜沟煤矿选煤厂是一座现代化千万吨级炼焦煤选煤厂，隶属于山西西山晋兴能源有限责任公司，位于山西省兴县县城北50 km处岚漪河两侧，年设计处理原煤15.0 Mt。该厂采用全重介分选工艺，主要洗选工艺为：150～50 mm块煤采用重介浅槽排矸，溢流为块精煤，脱介后经转载胶带机进入洗混煤产品仓；小于50 mm末原煤经1.2 mm脱泥后进入主洗混料桶，然后进入主洗旋流器排矸，尾矿产品脱介后进入矸石仓，溢流脱介后进入再洗混料桶，然后经再洗旋流器分选得到末精煤和末中煤2种产品，脱介后进入各自储运系统；小于1.2 mm末原煤经过TCS智能分选机分选，精矿产品进入洗混煤系统，煤泥经过沉降脱水离心机、快开式隔膜压滤机等脱水回收掺入洗混煤。因本文论述只涉及小于50 mm末煤主再洗系统，所以工艺流程简图只展示末煤系统(如图1)。

图1 末煤系统主再洗工艺流程

2 主再洗介质系统存在的问题

在重介选煤中，重介悬浮液密度决定产品分选密度，直接影响产品产率和产品指标，所以对产品质量和经济效益均有重要影响。该厂采用介质回收系统为：旋流器溢流脱介筛下的合格介质，绝大部分与底流脱介筛的合格介质一起返回到合格介质桶，继续循环使用；经脱介筛稀介段喷水脱介后的筛下悬浮液进入稀介质桶，经泵打到磁选机磁选回收，磁选精矿返回到合格介质桶中，磁选尾矿进入煤泥水系统。但是，在生产过程中发现，经常会有主洗系统合格介质桶位迅速下降，再洗系统密度急剧升高，同时桶位上涨的现象发生，由于主再洗重介悬浮液密度不同，主洗密度高于再洗，因此再洗系统中精煤质量难以保证，影响经济效益，同时主洗系统合格介质通液位偏低，原煤处理量下降，甚至有混料管堵塞的事故发生。

经现场调研和集控室数据监控系统分析判断，此现象的发生是因为主洗系统重介悬浮液窜入再洗系统所导致的，致使主再洗重介系统不平衡，局部工作流程示意如图2所示。

图2 工作流程示意

3 窜介问题的原因分析

通过对井下原煤煤质的检查和现场生产状况的观察分析，发现主要有以下2个因素：

(1)脱介筛筛缝堵塞严重。由于井下开采设备的原因，导致入洗原煤带有较多丝状物质，脱介筛筛板筛缝极易堵塞，物料流经固定筛筛面时脱介效果不理想，致使主洗溢流带有大量合格介质悬浮液进入再洗混料桶，然后混入到再洗系统。

(2)合格介质段固定筛安装角度不合适。现场观察主洗旋流器溢流段脱介固定筛板脱介情况发现，由于旋流器压力较大(达到210 kPa)，物料在流经筛面时速度过快，合格介质悬浮液得不到有效透筛就直接进入振动筛段，严重影响物料脱介；同时，在现场勘查后得知，固定筛筛面与水平线夹角为30°，查阅相关资料和根据现场实际情况得出结论，固定筛筛面角度偏大，坡度过于陡峭，影响物料脱介。

4 解决措施

(1)要解决脱介筛筛缝堵塞问题，首先要从源头开始治理，同原料煤生产单位协调，避免丝状物进入系统，同时提高准备车间除杂作业标准，严格剔除原煤中的纤维等丝状物质；另外每天白班停车以后加强筛板巡检，有堵塞情况及时更换，将更换下的筛板，用高压清洗机进行喷淋清理，为下次筛板更换做好准备。

(2)针对筛面角度偏高问题，车间技术人员通过反复论证和试验，调整固定筛轨座，由原来的30°调整为5°，既保证了物料能够缓慢流经筛面，提高了合格介质悬浮液透筛率，也保证了物料在筛面不堆积，缓慢有序流入下一脱介环节。

(3)为了能够及时、快速、准确处理主再洗系统窜介问题，又在再洗系统合格介质悬浮液入料管和主洗系统稀介桶之间加装1根管路，以便再洗系统高密度合格介质悬浮液回流到主洗稀介系统，再通过磁选机磁选后回收循环利用，同时安装电控闸板阀，并接入集控系统，达到现场/集控双控制功能。安装以后一旦发生窜介现象，即可通过回流管回流迅速调整平衡主再洗介质系统，如图3所示。

图3 改造后工作流程示意

5 实施效果

通过上述措施的有效实施，基本解决了主再洗介质不平衡问题，以往出现桶位、密度失衡现象需要大约1 h甚至更长，来平衡介质密控系统，改造后只需10 min即可达到重新平衡稳定，密度、桶位重新满足生产要求。在以往调整过程中，单套系统需要每班添加至少5 t磁铁矿粉以提升主洗系统的密度和桶位，该厂共有3套平行系统，共计15 t。改造以后基本不再需要因为窜介而导致系统添加磁铁矿粉，同时不需要降低小时带煤量调整密控系统，产品质量稳定性相应提高。

本次改造人工费、材料费等共计3.5万元，按该厂目前生产状况，每月30个生产班，改造后每班可节约磁铁矿粉15 t，则每月节省磁铁矿粉30×15=450 t，按照目前磁铁矿粉单价800 元/t计算，每月可节省磁铁矿粉费用450t×800元/t=36万元，改造费用一次性投入，效果长期有效，带来的经济效益很可观。