高 明

(大同煤礦集團(tuán) 生產(chǎn)技術(shù)部，山西 大同 037003)

塔山選煤廠原煤準(zhǔn)備車間技術(shù)改造

高 明

(大同煤礦集團(tuán) 生產(chǎn)技術(shù)部，山西 大同 037003)

為適應(yīng)塔山選煤廠原煤含矸量大的洗選要求，對原煤準(zhǔn)備車間手選皮帶下料溜槽與運(yùn)輸皮帶進(jìn)行改造，并優(yōu)化大塊煤分級(jí)篩篩孔。原煤準(zhǔn)備車間技術(shù)改造后，滿足反手選的要求，工人勞動(dòng)強(qiáng)度和破碎機(jī)磨損程度均下降，人工揀矸效率和精準(zhǔn)度均提高，分級(jí)篩篩上物料分布均勻，基本沒有出現(xiàn)堆積的現(xiàn)象。

綜采放頂煤；反手選；含矸量

大同煤礦集團(tuán)塔山選煤廠是一座設(shè)計(jì)能力為15 Mt/a的現(xiàn)代化礦井型選煤廠，洗選工藝為：150～13 mm粒級(jí)塊煤由淺槽重介質(zhì)分選機(jī)分選，13～1.5 mm粒級(jí)末煤由有壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選，1.5～0.2 mm粒級(jí)由煤泥分選機(jī)分選，<0.2 mm粒級(jí)細(xì)煤泥由加壓過濾機(jī)、板框壓濾機(jī)聯(lián)合脫水回收。入選原煤為大同組石炭系煤，煤質(zhì)較硬，矸石含量較高，灰分約為43%，發(fā)熱量約為16.57 MJ/kg。主導(dǎo)產(chǎn)品為精煤和中煤，精煤為優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤，供各大電廠發(fā)電；中煤就近地銷，供當(dāng)?shù)匦⌒碗姀S發(fā)電。

由于綜采放頂煤工藝的應(yīng)用[1]，原煤中含有大量頂板和夾層矸石。大塊煤含矸量高達(dá)70%，致使原煤準(zhǔn)備車間揀矸環(huán)節(jié)壓力大增，人工揀矸能力不足，破碎機(jī)齒牙磨損消耗速度較快，這些因素均制約著生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。此外，塔山礦井來煤量大，大塊煤分級(jí)篩篩上物料過多，導(dǎo)致篩機(jī)篩分效率降低，物料堆積、出料不均現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。因此，必須對原煤準(zhǔn)備車間進(jìn)行技術(shù)改造。

1 生產(chǎn)現(xiàn)狀

塔山礦井原煤由主皮帶運(yùn)輸至原煤場(儲(chǔ)量為10萬t)，煤場12個(gè)受煤坑及與其對應(yīng)的給煤機(jī)呈環(huán)形均勻分布，給煤機(jī)將原煤分別給入雙系統(tǒng)的兩條運(yùn)輸皮帶，經(jīng)轉(zhuǎn)載后進(jìn)入原煤準(zhǔn)備車間的150 mm大塊煤分級(jí)篩，分級(jí)篩篩上物進(jìn)入手選皮帶，篩下物進(jìn)入末煤皮帶。從手選皮帶揀出的矸石和雜物由六個(gè)下料溜槽給入矸石皮帶，經(jīng)轉(zhuǎn)載后直接落地；手選皮帶上的塊煤由溜槽進(jìn)入下方皮帶，經(jīng)轉(zhuǎn)載后進(jìn)入破碎車間，破碎后的原煤與分級(jí)篩篩下原煤一起進(jìn)入主選車間洗選。

塔山礦井每天的原煤產(chǎn)量高達(dá)55 000 t，>150 mm粒級(jí)原煤含矸量高達(dá)70%(表1)，導(dǎo)致原煤準(zhǔn)備車間揀矸能力不足，工人勞動(dòng)強(qiáng)度極大，部分來不及處理的矸石隨塊煤一起進(jìn)入雙齒輥破碎機(jī)，使其齒牙磨損嚴(yán)重，維修成本很高。

表1 礦井來煤大篩分試驗(yàn)結(jié)果Table 1 Result of run-of-mine size analysis %

由表1可知：>50 mm粒級(jí)原煤的含矸量在70%以上，>150 mm粒級(jí)大塊煤的含矸量更高，矸石比率高達(dá)74.26%。由此來看，將原揀矸工藝改為揀煤工藝，不僅可減少工人近1/3的勞動(dòng)量，而且能提高揀選的精準(zhǔn)性和工作效率。

2 改造方案與實(shí)施

2.1 手選皮帶下料溜槽與運(yùn)輸皮帶的改造

將手選皮帶兩側(cè)溜槽下方的矸石皮帶改為原煤皮帶，并將皮帶機(jī)尾部向后延伸3.5 m；在原矸石皮帶右側(cè)5 m處鋪設(shè)一條矸石皮帶，矸石和雜物通過溜槽進(jìn)入改造后的矸石皮帶，經(jīng)轉(zhuǎn)載后落地。改造前后的手選皮帶下料溜槽示意圖如圖1所示。

圖1 手選皮帶下料溜槽示意圖Fig.1 Structure diagram of discharging chute of hand-picking belt

2.2 優(yōu)化大塊煤分級(jí)篩篩孔

該廠大塊煤分級(jí)篩為振動(dòng)篩，篩上物料堆積、出料不均、篩下小顆粒進(jìn)入手選皮帶的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，這與其處理能力不足有很大關(guān)系。提高篩分效率能夠提高振動(dòng)篩的處理能力，在篩分物料一定的情況下，篩孔尺寸對篩分效率影響很大，篩孔尺寸越大，物料透篩能力越強(qiáng)，振動(dòng)篩處理能力越大[2]；此外，振動(dòng)篩處理能力還與篩面開孔率有關(guān)，根據(jù)篩面開孔率計(jì)算公式可知，增加篩縫寬度、減小篩條寬度均有利于提高篩面開孔率和篩機(jī)處理能力[3]。

為此，將原大塊煤分級(jí)篩篩孔尺寸由50 mm×150 mm改成120 mm×150 mm，以提高分級(jí)篩處理能力。由于物料形狀對篩分效率也有影響，其影響主要取決于篩孔形狀，因此可通過適當(dāng)改變篩孔形狀的辦法來降低物料形狀對篩分效率的影響[4]。經(jīng)對塔山選煤廠煤炭形狀分析，發(fā)現(xiàn)橢圓形篩孔的篩分效率優(yōu)于長方形篩孔，故將分級(jí)篩篩孔改成120 mm×150 mm的橢圓形篩孔。

2.3 原煤準(zhǔn)備車間工藝布置

在其他工藝不變的基礎(chǔ)上，兩條來煤皮帶上的原煤進(jìn)入原煤準(zhǔn)備車間大塊煤分級(jí)篩，篩上物進(jìn)入原煤反手選皮帶，篩下物進(jìn)入末煤皮帶。手選皮帶揀出的塊煤由溜槽進(jìn)入下方原煤皮帶，經(jīng)轉(zhuǎn)載后進(jìn)入破碎車間，經(jīng)破碎后與篩下原煤一起進(jìn)入主選車間；手選皮帶上的矸石和雜物由機(jī)頭溜槽進(jìn)入新建的矸石皮帶，落地后由汽車運(yùn)走。改造前后，塔山選煤廠原煤準(zhǔn)備車間的工藝基本沒有發(fā)生變化，原則流程如圖2所示。

圖2 原煤準(zhǔn)備車間原則流程Fig.2 Raw coal prepared plant basic flowsheet

另外，原塊矸石皮帶及其配套系統(tǒng)仍保留，當(dāng)入選原煤矸石含量小時(shí)，可及時(shí)將手選工藝還原，以保證原煤準(zhǔn)備車間工藝的靈活性。

3 改造效果

2013年10月中旬，塔山選煤廠原煤準(zhǔn)備車間完成了技術(shù)改造，完全滿足反手選的要求，工人勞動(dòng)強(qiáng)度和破碎機(jī)磨損程度均下降，人工揀矸效率和精準(zhǔn)度大大提高，分級(jí)篩篩上物料分布均勻，基本沒有出現(xiàn)物料堆積的現(xiàn)象。改造前(10月3—9日)與改造后(10月21—27日)的主要生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備損耗與人員配置對比結(jié)果如表2、表3所示。

表2 改造前后的生產(chǎn)數(shù)據(jù)對比結(jié)果Table 2 Comparative result of production data before and after modification

注：洗耗率是選煤廠洗出矸石量占入選原煤量的百分比。

表3 改造前后的設(shè)備損耗與人員配置Table 3 Equipment loss and personnel allocation before and after modification %

由表2、表3可知：技術(shù)改造后，日均揀矸量為1 206 t，日均原煤入選量為56 586 t，日均洗耗率為38.30%。與改造前相比，在原煤入選總量幾乎不變的情況下，日均揀矸量增加480 t，相當(dāng)于每天多洗選480 t原煤，按此計(jì)算每年可多洗選16.80萬t原煤，折算成精煤為9.40萬t。按照精煤價(jià)格500元/t，每年可增加利潤4 700萬元。

原煤準(zhǔn)備車間破碎機(jī)的齒牙損壞數(shù)量明顯減少，揀選人數(shù)也由每班8人降至5人。另外，由于入廠原煤中的大塊矸石量減少，洗選系統(tǒng)設(shè)備磨損程度均降低，矸石系統(tǒng)的堵卡事故發(fā)生率明顯下降，間接帶來一定經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語

塔山選煤廠原煤準(zhǔn)備車間手選皮帶改造，從根本上解決了原煤中大塊矸石多，人工揀矸能力不足的問題；大塊分級(jí)篩篩孔的優(yōu)化，避免了揀選皮帶上大塊原煤堆積，人工揀煤不及時(shí)的現(xiàn)象。另外，該廠通過合理調(diào)整原煤場的12臺(tái)給煤機(jī)，使入選原煤中的塊末煤比例均衡，人工揀選效率進(jìn)一步提高；同時(shí)，制定手選皮帶崗位工考核辦法，并加強(qiáng)監(jiān)督管理，避免了揀選皮帶“跑煤”現(xiàn)象的發(fā)生。

[1] 賈懷軍.加壓過濾機(jī)和板框壓濾機(jī)聯(lián)合工藝在塔山選煤廠細(xì)粒煤泥處理中的應(yīng)用[J].選煤技術(shù)，2011(3)：46-47.

[2] 方 瑞.影響振動(dòng)篩性能的因素與提高措施[J].上海造紙，2009(2)：28.

[3] 陳建中，沈麗娟，趙躍民.選礦機(jī)械[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2012：111.

[4] 王翠清,冉隆河.影響直線振動(dòng)篩篩分效果的幾個(gè)重要參數(shù)[J].選煤技術(shù)，2006(2)：14.

Technical modification on raw coal prepared plant of Tashan coal preparation plant

GAO Ming

(Production Technology Department, Datong Coal Mine Group, Datong, Shanxi 037003, China)

In order to efficiently separate raw coal characterized by large amount of reject in Tashan coal preparation plant, technical modification on discharging chute of hand-picking belt and belt conveyor in raw coal prepared plant is made, at the same time upgrading large lump coal sizing screen aperture.The application shows that this modification can not only reach reverse hand cleaning well, making raw coal equably distribute on sizing screen deck without any stack, but also lower labor of workers and wear of crusher, with a high efficiency of hand picking accurately.

fully mechanized top coal caving; content of reject; reverse hand cleaning

1001-3571(2015)03-0043-03

TD941

B

2015-03-24

10.16447/j.cnki.cpt.2015.03.012

高 明(1987—)，男，黑龍江省哈爾濱市人，助理工程師，從事煤炭洗選加工技術(shù)管理工作。

E-mail：m15135247753@163.com Tel: 0352-7868342