張永飛，鄧振平，郝金剛

(內(nèi)蒙古伊泰煤炭股份有限公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000)

1 概 述

塔拉壕煤礦隸屬于內(nèi)蒙古伊泰煤炭股份有限公司，位于東勝煤田，行政歸屬鄂爾多斯市東勝區(qū)塔拉壕鎮(zhèn)，煤礦面積42.6208 km2。根據(jù)國(guó)土資源部?jī)?chǔ)量評(píng)審備案證明，該礦煤炭資源保有儲(chǔ)量為87 656萬(wàn)t。設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為600萬(wàn)t，服務(wù)年限76.9 a。內(nèi)含可采煤層6層，為低灰、特低磷、低硫的不粘煤、長(zhǎng)焰煤。煤礦擬采用綜合機(jī)械化回采工藝開(kāi)采，斜立井混合式開(kāi)拓方式，多水平分區(qū)式布置作業(yè)。選煤廠工作制度為330 d，16 h，三班生產(chǎn)，一班檢修。

選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)工藝為：200～13 mm以上塊煤重介淺槽分選，13～1 mm末煤重介旋流器分選，1～0.25 mm粗煤泥用TBS分選。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為：洗塊煤分級(jí)地銷(xiāo)；洗末煤除滿(mǎn)足煤制油用煤外，其余地銷(xiāo)；煤泥地銷(xiāo)，矸石外排。

2 選煤廠面臨的問(wèn)題

塔拉壕選煤廠原設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)如表1所示。

表1 原設(shè)計(jì)產(chǎn)品數(shù)質(zhì)量平衡表(全入洗)

但投產(chǎn)以后，受當(dāng)?shù)孛禾孔冑|(zhì)程度低、內(nèi)水高、硬度低、易風(fēng)化等特點(diǎn)的影響，加上井下大型綜采設(shè)備的使用，造成原煤煤泥含量達(dá)到15%左右。正常月份，日產(chǎn)煤泥4 000 t，平均發(fā)熱量11.72 MJ/kg。由于壓濾煤泥自身高水分、高粘度，易堵塞等特點(diǎn)，平均銷(xiāo)售價(jià)格5元/t煤泥的發(fā)熱量降到6.28 MJ/kg。因此，選煤廠煤泥處理已經(jīng)成為制約煤礦正常生產(chǎn)的核心問(wèn)題，必須采取有效措施減少洗選過(guò)程中煤泥的產(chǎn)生，實(shí)際產(chǎn)品結(jié)構(gòu)見(jiàn)表2。

3 干法脫粉技術(shù)的選用

經(jīng)過(guò)相關(guān)專(zhuān)家論證，選煤廠煤泥處理的最主要方法，就是不讓煤泥進(jìn)入洗選系統(tǒng)。而干法脫粉技術(shù)也隨著歷代選煤人不斷研究探索，在各個(gè)研究方向都取得了很大的突破。

表2 實(shí)際產(chǎn)品數(shù)質(zhì)量平衡表(全入洗)

目前市場(chǎng)上主流的干法脫粉設(shè)備有：交叉篩、琴弦篩、彈性桿篩、氣流分級(jí)篩以及弛張篩等。針對(duì)塔拉壕煤質(zhì)特點(diǎn)以及車(chē)間空間條件，最終選擇了弛張篩脫粉工藝。弛張篩篩分原理如1圖。

圖1 弛張篩原理示意

弛張篩的獨(dú)特之處在于一個(gè)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生雙重的振動(dòng)：一個(gè)基本振動(dòng)(固定框)和一個(gè)附加振動(dòng)(浮動(dòng)篩框)。在這個(gè)過(guò)程中，彈性聚氨酯篩面連續(xù)不斷地?cái)U(kuò)張、收縮(800次/min)從而獲得很高的加速度(50g)，防止了篩孔堵塞。

經(jīng)過(guò)計(jì)算，本項(xiàng)目采購(gòu)了兩臺(tái)UFSB 4373香蕉型弛張篩，分級(jí)粒度為3 mm、入料量為500～600 t/(h·臺(tái))。

4 馳張篩應(yīng)用效果分析

塔拉壕選煤廠改造后的產(chǎn)品質(zhì)量情況及弛張篩篩分結(jié)果見(jiàn)表3。

通過(guò)計(jì)算，弛張篩篩分效率E=57.46%，與設(shè)計(jì)的60%的計(jì)算接近，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，考慮到近期原煤水分23.8%，水分較正常情況(今年1—7月原煤水分加權(quán)平均值為25.81%)偏低，該階段測(cè)試的篩分效率較正常值偏高。

表3 弛張篩篩分檢查實(shí)驗(yàn)

2臺(tái)弛張篩均能夠正常運(yùn)行，但由于設(shè)計(jì)空間原因2臺(tái)弛張篩入料主要集中在篩面中間部位，物料未布滿(mǎn)全篩面，導(dǎo)致中部物料過(guò)厚，篩分效率偏低，后期需要重點(diǎn)對(duì)弛張篩入料進(jìn)行改進(jìn)，使物料布滿(mǎn)全篩面，提高篩分效率。

干法脫粉工藝應(yīng)用后的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)組成見(jiàn)表4。

表4 產(chǎn)品數(shù)質(zhì)量平衡表(部分入洗)

從表4可以看出，通過(guò)弛張篩脫粉后，煤泥含量減少到5.42%，較原設(shè)計(jì)實(shí)際煤泥含量15.42%降低了10.00個(gè)百分點(diǎn)，煤泥產(chǎn)率明顯降低。

5 經(jīng)濟(jì)效益分析

從表5中可以看出：通過(guò)弛張篩脫粉改造后，塔拉壕選煤廠每年的經(jīng)濟(jì)收益增加了86815-82390=5170(萬(wàn)元)，在大量減少了煤泥和矸石的排放的同時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

6 結(jié) 語(yǔ)

煤泥水處理問(wèn)題一直是選煤廠管理的重點(diǎn)和難點(diǎn)，隨著國(guó)家環(huán)保政策的逐漸嚴(yán)格，煤泥處理問(wèn)題已經(jīng)成為制約煤礦正常生產(chǎn)的一大難題。弛張篩具有防堵、自清理，處理能力大，占地面積小，維護(hù)少等優(yōu)點(diǎn)，在選煤廠干法脫粉技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。

表5 塔拉壕選煤廠弛張篩脫粉工藝經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比

備注：全入洗工藝，末精煤發(fā)熱量17.62 MJ/kg，售價(jià)150元/t，煤泥售價(jià)5元/t，采用脫粉工藝后，末煤發(fā)熱量17.60 MJ/kg，售價(jià)150元/t。