王庄煤矿选煤厂末煤系统技术改造分析

解 雷 ，秦 超

(1.潞安化工集团 王庄煤矿，山西 长治 046031；2.潞安化工集团 潞宁煤业，山西 忻州 036700)

王庄煤矿选煤厂位于王庄矿井工业场地内，建设规模和服务年限与矿井一致。末煤系统处理能力为500万t/a，日处理 15 151.68 t，小时处理946.98 t。王庄煤矿选煤厂工艺流程为：200～40 mm重介浅槽分选机分选，40～1.0 mm两段两产品重介旋流器主再选，1.0～0.25 mm TBS干扰床分选，-0.25 mm浮选，浮选精矿加压过滤机回收，浮选尾煤过滤机回收。

1 存在问题

1) 王庄矿混煤产品发热量低，难以达到Qnet,ar≥5 700 kcal/kg，产品质量不能满足市场要求。现场调研分析后得出，产生问题的原因主要是煤泥干扰床尾煤掺入了末原煤。目前煤泥干扰床尾煤的走向是经过刮板机掺入末原煤或者矸石。若掺入末原煤，因煤泥干扰床尾煤灰分较高，掺混后会降低末原煤的发热量；若掺入矸石中与矸石一起排掉，将造成资源浪费。

2) 末精煤提高产品质量时，再选系统处理能力不够。原设计生产末精煤的产品质量为：灰分≤11%，Mt<12%，粒度40～0 mm，主要作为喷吹用煤；现在由于市场变化，需生产灰分为Ad≤11.0%和Ad≤9.5%两种产品，而末精煤产品灰分降低到Ad≤9.5%后，进入再选系统的物料明显增多，再选旋流器处理能力及配套设备能力不能满足要求。

2 技改必要性

为响应潞安化工集团的战略布局，稳固末精煤市场，提高末精煤市场占有率，王庄煤矿选煤厂必须实现混煤产品发热量Qnet,ar≥5 700 kcal/kg，末精煤产品灰分Ad≤9.5%，同时提高Ad≤9.5%末精煤的生产能力。技改必要性主要体现在以下方面：

1) 增加煤泥干扰床尾煤走向的灵活性，可以解决煤泥干扰床尾煤掺入末原煤导致混煤发热量降低或掺入矸石一起排弃造成资源浪费的问题，也可以实现煤泥干扰床尾煤排放后单独储存进行销售，既节约了资源、降低了能耗，又增加了企业效益，一举多得。

2) 改造现有的末煤系统，增加末煤再选系统的能力，解决因末煤系统处理能力小而不能满足市场要求的问题，增强煤炭产品的市场竞争能力，提高企业的经济效益。

3) 适应煤质波动、稳定产品质量的要求。

4) 适应矿井生产能力波动，由于矿井来煤缓冲能力很小，瞬时能力不均衡，必须要增加末煤系统洗选能力，提高选煤厂的生产效率。

3 末煤系统技术改造

3.1 技术改造内容

1) 针对煤泥干扰床尾煤走向不灵活的问题，增建煤泥干扰床尾煤仓，实现旁路灵活性。

2) 针对末煤再选系统处理能力不足的问题，更换再选两产品重介旋流器及配套设备，增加再选系统的处理能力。

本次主要改造工程为：更换再选两产品重介旋流器、旋流器入料泵及桶；增加磁选机、高频筛，稀介质泵及桶；增建煤泥干扰床尾煤仓、栈桥及转载点。

3.2 技术改造工艺总平面布置

1) 本次新建煤泥干扰床尾煤仓布置在原主厂房的北侧，与原有中煤仓并排建设，不影响工业广场的行车和人流。

2) 本次改造末煤再选系统在原厂房内进行改造，新增加的稀介桶和泵布置在矸石及混煤栈桥下，不影响工业广场的布局，见图1。

图1 地面工艺总布置图

3.3 技术改造车间工艺布置

1) 调整煤泥干扰床尾煤灵活性的布置。方案：在原主厂房北侧新建转载点和煤泥干扰床尾煤仓，转载点大小为6 m×6 m，煤泥干扰床尾煤仓为6 m×7 m的方仓，储量为 150 t，将原煤泥干扰床尾煤刮板延长至转载点内，再由带式输送机转运至煤泥干扰床尾煤仓储存。

优点：①可以实现煤泥干扰床尾煤去向灵活调整。②煤泥干扰床尾煤可以单独储存，不会影响中煤质量。缺点：①煤泥干扰床尾煤需要经过转载才能进尾煤仓。②带式输送机角度比较大，且存在堵仓口的问题。

2) 增加末煤再选系统能力的布置。方案：将现有再洗旋流器更换为直径为1 000 mm 的两产品重介旋流器，在再洗旋流器西侧增加2台磁选机，在现有的高频筛北侧增加1台高频筛，更换现有再选旋流器入料泵和桶，预留1台再选旋流器入料泵。在矸石及混煤带式输送机栈桥下新建稀介质桶及泵车间，车间内布置1台稀介质泵和1个稀介质桶。

优点：①新建部分为单层车间，结构简单，布置在矸石及混煤带式输送机栈桥下，不影响工业场地的布局。②再选系统的介质系统与一段介质系统相对独立，便于生产上的管理及调节。缺点：①更换设备时对选煤厂生产有一定影响。②厂房内设备增多，检修空间变小。

3.4 改造后末煤分选产品

根据原煤煤质、产品结构、选煤方法及工艺流程，计算后的最终产品平衡表见表1。

表1 改造后末煤分选产品平衡

4 改造后预期效益分析

4.1 销售收入分析

根据当地煤炭市场状况，结合本项目设计的煤炭产品数质量指标，遵循谨慎性原则，计算销售收入见表2、表3。

表2 改造前销售收入对比

表3 改造后销售收入对比

由表2、表3可知，改造前销售收入为315 057万元，改造后销售收入为319 292万元，净增4 236万元。

4.2 盈利能力分析

1) 经测算，该项目实施后新增末煤入洗能力 50万t/a，年新增销售收入4 236万元，年新增总成本3 636万元，年新增利润总额587万元，年平均税后利润499万元，投资回收期(含建设期)3.21 a。

2) 该项目投资内部收益率(税前)为46.99%，大于相应的基准收益率12%，投资内部收益率(税后)为40.95%，大于相应的基准收益率15%，财务净现值为2 537万元。表明本技术改造项目除能满足行业最低要求外，还有超额盈余。

5 结 语

王庄煤矿选煤厂末煤系统技术改造工程在技术上是可行的，解决了煤泥干扰床尾煤走向不灵活性、再选系统处理能力不够等问题，提高了混煤产品的发热量，增加了精煤产品种类，满足了客户对煤炭产品的多样性需求，提高了煤炭产品的市场竞争力，增强了企业的抗风险能力和市场竞争能力，年平均增加经济效益近500万元，对集团公司煤炭产品的市场布局具有重要的战略意义。