(潞安化工集團(tuán)山西高河能源有限公司洗煤廠 山西 046000)
雖然我國能源結(jié)構(gòu)正處于“提速換擋”的關(guān)鍵時(shí)期,但是煤炭資源作為我國戰(zhàn)略性安全能源的地位并沒有改變,同時(shí),在使用煤炭過程中,對煤炭資源清潔高效利用提出了更高的要求,傳統(tǒng)的粗放式煤炭資源使用方式在很多方面已經(jīng)不能滿足當(dāng)前使用,因此,這就需要提升選煤環(huán)節(jié)的整體運(yùn)行質(zhì)效。
從當(dāng)前選煤工作開展情況來看,該技術(shù)取得了較好的選煤效果,在具體使用時(shí),應(yīng)當(dāng)精準(zhǔn)把控如下技術(shù)要點(diǎn):
該技術(shù)主要以赤鐵礦粉、石英砂及磁鐵礦粉等作為選煤的加重質(zhì),技術(shù)人員通過將空氣均勻給入的方式,將加重質(zhì)有效分散,從而得到較為穩(wěn)定,與流體較為相似的流態(tài)化床層。通過采取外加能量,配合鼓風(fēng)等方式,可以對該床層性質(zhì)實(shí)現(xiàn)有效控制。從該分選系統(tǒng)組成來看,其主要可以分為:凈化系統(tǒng)、介質(zhì)回收系統(tǒng)、分選系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)及供料系統(tǒng)等,見圖1。煤炭在進(jìn)入到流化床后,按照密度的不同進(jìn)行分層,對于密度較大的高灰矸石,可以進(jìn)入到流化床的底部,對于密度相對較小的,則留在流化床的上部,通過使用排料機(jī)構(gòu)的方式,將物料有效排出,最終得到矸石與精煤,實(shí)現(xiàn)將煤炭資源與矸石有效分開的效果。
圖1 空氣重介質(zhì)流化床分選機(jī)示意圖
選擇使用該分選工藝最為突出的優(yōu)勢為:在分選過程中不使用水,在水資源較為稀缺的地區(qū)可以較好推廣使用,特別是在預(yù)先排矸環(huán)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)較好的效果。但是該技術(shù)在使用過程中,由于對入料的要求相對高,技術(shù)人員不僅要嚴(yán)格控制入料的粒度,同時(shí),對物料外在水分也應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制,因?yàn)?,若物料整體的濕度較高,物料容易出現(xiàn)粘結(jié)成團(tuán),對矸石與煤炭資源的分散效果有較為不利影響。
矸石與煤炭資源是原煤的主要組成部分,在分選的過程中,對兩者的物理性質(zhì)差異實(shí)現(xiàn)較好應(yīng)用是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。煤炭相對于矸石來講,硬度相對較小,特別是硫化物、碳酸鹽整體的硬度非常大。在對煤炭與矸石進(jìn)行破碎時(shí),煤炭容易破碎,從而變成顆粒相對較小的物質(zhì),矸石破碎后,整體的粒徑頁相對較大。因此,在分選時(shí),可充分利用這個(gè)特點(diǎn),對破碎后的矸石與煤炭進(jìn)行破碎之后,通過分選的方式,可以達(dá)到選擇性分離的效果。在使用選擇性破碎分選技術(shù)時(shí),煤炭資要通過破碎達(dá)到分離,因此,該技術(shù)對產(chǎn)品塊度要求較低的礦井較為適合,同時(shí)對末煤與細(xì)度煤并不會實(shí)現(xiàn)較好分選,若需要實(shí)現(xiàn)分選,則技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)加入細(xì)粒級煤分選系統(tǒng)。在具體分選時(shí),可選擇使用煤矸液壓式自動分選機(jī),見圖2。選擇使用該機(jī)器,物料可以通過液壓分選輥邊緣線,在保證勻速的情況下,對物料進(jìn)行運(yùn)輸。煤炭與矸石在液壓分選輥的下方,在壓力作用下,實(shí)現(xiàn)選擇性破碎,矸石與煤炭會被破碎為粒徑不同的部分,矸石整體的粒度相對較小,在被破碎后繼續(xù)朝前運(yùn)輸,而煤炭整體的粒徑較小,在被破碎后,經(jīng)過托板下孔落下,也就得到了精煤。
圖2 煤矸石液壓式自動分選機(jī)原理圖
選擇使用X射線分選技術(shù),主要是對X射線穿透能力不同原理的應(yīng)用,通過對矸石、煤炭進(jìn)行X射線采用不同照射的方式,因?yàn)轫肥?、煤炭物理性質(zhì)有著較大的不同,因此,得到的X射線透射率有著明顯的差異,然后再使用數(shù)字化識別的方式,對X射線投射的結(jié)果進(jìn)行分析,從而對矸石、煤炭實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)識別,最后通過使用風(fēng)力將矸石、煤炭實(shí)現(xiàn)有效分離。圖3為X射線煤炭、矸石分選原理圖。從當(dāng)前該技術(shù)的使用情況來看,在分選塊煤方面可取得較好的效果,但是對粒度相對較小的物料,整體的分選效果較差。
圖3 X射線探測煤矸分選系統(tǒng)工作原理圖
該技術(shù)主要以磁鐵礦粉與水混合,形成懸浮液,并將其作為分選介質(zhì),通過旋流的方式,形成離心力場,實(shí)現(xiàn)矸石與煤炭的有效分離,煤矸顆粒根據(jù)粒度和密度差異有不同的運(yùn)動特征。按照設(shè)定好的重介密度,高密度顆粒以外螺旋方式,沿著旋流器內(nèi)壁向底流口方向螺旋運(yùn)動,從底流口排出。低密度顆粒以內(nèi)螺旋方式,沿著旋流器中心位置向溢流口的方向不斷運(yùn)動,最終排出。整個(gè)示意圖見圖4所示。
圖4 重介旋流器結(jié)構(gòu)圖
(1)對選煤生產(chǎn)管理制度進(jìn)行完善。從當(dāng)前選煤生產(chǎn)來看,整體的生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)工藝等方面已經(jīng)相對于先前出現(xiàn)了較大的變化,各項(xiàng)管理制度也需要進(jìn)行針對性的優(yōu)化與更新,但是從當(dāng)前很多選煤過程來看,對技術(shù)較為重視、對管理較為輕視的問題相對突出,因此,對各項(xiàng)選煤生產(chǎn)管理制度進(jìn)行完善非常關(guān)鍵。在具體實(shí)施中,應(yīng)當(dāng)對當(dāng)前選煤過程中各項(xiàng)環(huán)節(jié)進(jìn)行全面細(xì)致的梳理,結(jié)合選煤設(shè)備更新、選煤技術(shù)更新等方面出現(xiàn)的新變化、新情況,對各項(xiàng)管理制度進(jìn)行全面的革新,推動管理制度服務(wù)于生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)效能的提升,并非限制生產(chǎn)技術(shù)效能的提升。同時(shí),在制度實(shí)施之前,應(yīng)當(dāng)充分征求各個(gè)層面的意見,防止出現(xiàn)“閉門造車”的問題發(fā)生。特別是對一線技術(shù)人員的意見建議,應(yīng)當(dāng)充分尊重。此外,在制度實(shí)行的過程中,對各個(gè)方面的反映應(yīng)當(dāng)注重收集,對制度實(shí)行過程中存在的不足之處應(yīng)當(dāng)注重及時(shí)更新完善,推動制度更為完善、更為周全。
(2)持續(xù)加大對選煤生產(chǎn)管理人員的培訓(xùn)。針對當(dāng)前選煤設(shè)備、選煤技術(shù)更新較快,特別是對選煤效果要求不斷的提升,持續(xù)加大對選煤生產(chǎn)管理人員的培訓(xùn)工作非常關(guān)鍵。在具體實(shí)施中,不僅要注重對理論層面的培訓(xùn),更應(yīng)當(dāng)注重對實(shí)操環(huán)節(jié)的培訓(xùn)。在理論培訓(xùn)時(shí),可聘請專家進(jìn)行講學(xué),也可以讓本單位內(nèi)部有較高水平的人進(jìn)行講課,更好提升理論培訓(xùn)的實(shí)際效果。在理論培訓(xùn)后,還應(yīng)當(dāng)配備形成實(shí)踐培訓(xùn),在實(shí)踐培訓(xùn)中,注重培訓(xùn)質(zhì)量和效果,嚴(yán)防出現(xiàn)形式化的問題。此外,在培訓(xùn)之后,還應(yīng)當(dāng)形成配套的考核制度,通過高質(zhì)量的考核,推動選煤技術(shù)人員整體素質(zhì)的更高提升。
(3)持續(xù)加大對選煤環(huán)節(jié)的投入力度。當(dāng)前各種類型的選煤設(shè)備、選煤技術(shù)更新非???,為了提升選煤生產(chǎn)管理效果,全面加大對選煤環(huán)節(jié)的投入力度非常關(guān)鍵。在具體實(shí)施中,應(yīng)當(dāng)對當(dāng)前所使用的選煤工藝、選煤設(shè)備及面臨的選煤人員進(jìn)行對比分析,找出三者之間的適配度,對其中存在的突出短板問題應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行完善,設(shè)備、技術(shù)需要更新的,及時(shí)加大資金投入,對設(shè)備、技術(shù)進(jìn)行更新,這些均是高質(zhì)量開展選煤生產(chǎn)管理工作的重要基礎(chǔ)。此外,結(jié)合煤炭選煤規(guī)劃,應(yīng)當(dāng)制定出針對性的生產(chǎn)管理規(guī)劃,其中不僅要包含對技術(shù)、設(shè)備等層面的規(guī)劃,同時(shí)還應(yīng)當(dāng)包含對技術(shù)、人才等方面的規(guī)劃,推動選煤工作更高質(zhì)量的開展。
綜上分析,全面提升選煤環(huán)節(jié)質(zhì)量,對于推動煤炭資源高質(zhì)高效利用非常關(guān)鍵,但是從當(dāng)前煤炭資源整體的使用情況來看,選煤環(huán)節(jié)在很多方面還有著較大的提升空間,技術(shù)人員還需充分結(jié)合所選煤炭特點(diǎn),結(jié)合自身選煤工藝,采取針對性的技術(shù)與管理措施,更好提升選煤環(huán)節(jié)質(zhì)量和效率。