永定庄选煤厂粗煤泥分选系统的优化探讨

李 哲

(大同煤矿集团大地选煤公司，山西 大同 037057)

·技术经验·

永定庄选煤厂粗煤泥分选系统的优化探讨

李 哲

(大同煤矿集团大地选煤公司，山西 大同 037057)

在生产中由于螺旋分选机的精、尾矿出料管较细、角度较平，管道容易发生堵塞，人工疏通管道时间较长，影响正常生产。原设计中螺旋分选机的中矿和尾矿并到一起进入尾矿箱内，在保证满足指标要求的情况下，将中矿回收到精矿中。经过系统优化后，提高了精煤回收效率，经济效益显著提高。

永定庄选煤厂;粗煤泥;分选系统;优化

永定庄选煤厂隶属于大同煤矿集团有限责任公司，位于大同煤田向斜中段东南侧，在大同市西南约23．5 km处，行政隶属大同市南郊区，设计能力210万t/年，处理量400 t/h，属大型模块化动力煤选煤厂。全厂采用重介及螺旋分选机联合分选，50～1．5 mm由重介旋流器分选，1．5～0．15 mm由螺旋分选机分选，＜0．15 mm由加压过滤机处理;主要设备均采用国外进口设备。厂区主要建筑有办公化验楼、主洗车间、浓缩车间、库房、介质库、消防水池、集中生产泵房、原煤场、产品仓、矸石仓、各皮带栈桥等。

1 存在的问题

在永定庄选煤厂投入生产运行中，由于螺旋分选机的精、尾矿出料管较细并且角度较平，管道极易发生堵塞，人工疏通管道时间较长，影响正常的生产。并且在原设计中螺旋分选机的中矿和尾矿并到一起进入尾矿箱内，作为洗耗排出，为了提高粗煤泥回收效率，在保证技术检查指标满足要求的情况下，将中矿回收于精矿中。

永定庄选煤厂粗煤泥系统通过1台澳大利亚进口设备LD－7型的螺旋分选机(见图1)进行分选，

图1 LD—7型分选机外形示意图

原煤脱泥筛小于1．5 mm以下及磁选机尾矿都经它分选。螺旋分选机的工作原理:矿粒在螺旋槽内分选主要受水流运动特性的影响，不同密度的粒群在螺旋槽面除主要受流体的推动外还受到重力、惯性离心力和摩擦力的作用。矿粒在螺旋槽中的分选大致经过三个阶段:第一阶段是颗粒群分层。颗粒群在槽面上的运动过程中，重颗粒沉降速度快，沉入液流下层，轻矿粒沉降速度慢，浮于液面上层，这一阶段还伴随着上层的轻颗粒向槽的外缘移动，下层的重颗粒向槽的内缘移动。第二阶段是轻、重颗粒在第一阶段的基础上沿横向分带。沉于下层的重颗粒沿收敛的螺旋线逐渐移向内缘，浮于上层的轻颗粒沿扩展的螺旋线逐渐移向中间偏外区域。煤泥被甩到最外缘。与之相伴随的是误入槽底的轻颗粒及误入槽底的重颗粒重新分层、分带。这一阶段持续时间最长。第三阶段运动达到平衡。不同密度的颗粒沿各自的回转半径运动，轻、重颗粒沿横向从外缘至内缘均匀排列，设在排料端的截取器将矿带沿横向分割成精矿、中矿和尾矿三部分。

而螺旋分选机精、中、尾矿管道在使设计中采用的d150、d100、d100 mm管道，直管道角度接近水平。

并且原设计中螺旋分选机的分选物料走向则是精矿(灰分较低的粗煤泥)进入精矿箱内，而进入尾矿(灰分较高的粗煤泥)箱内的则是螺旋分选机的中、尾矿物料。在实际生产运行中，由于螺旋分选机的管道较细且角度较平缓(接近水平)，如果量大，煤泥走不及时很容易聚集管道并发生堵塞。为了能够提高选煤厂的精煤回收率，并在满足技术指标的前提下，将原设计中螺旋分选机的中矿回收到精矿中进入精煤中作为产品销售。

2 解决措施

对现象的勘察及分析，考虑到空间的限制则管道角度无法增加，只能将原有的d150 mm(精矿)、d100 mm(中矿)和d100 mm(尾矿)的管道，更换为 d275 mm和d150 mm的精、尾矿管道，中矿管道不变。在实际生产中，经过分析得出，原螺旋分选机精矿出料管可通过最大流量为 Q=R2×3．14×V=12．7m3/h，而实际生产中进入量为19．69 m3/h，更换后分析得出:Q=R2 ×3．14 ×V=42．7 m3/h，对于中矿而言Q=R2×3．14 ×V=7．97 m3/h，将中矿并入精矿管道可满足需求。而尾矿的改动也可满足要求。在粗煤泥回收上，螺旋分选机的中矿量不多，其灰分也不太高。通过有关论证，将螺旋分选机进入尾矿箱的中矿，让其进入精矿箱内，可以保证精煤指标不会超出规定技术指标。

对现场勘察和分析后制定的方案如下:

1)应用前的螺旋分选机精、尾矿系统。

应用前的螺旋分选机精、尾矿系统示意图见图2。

图2 应用前的螺旋分选机精、尾矿系统示意图

从图1可以看出，螺旋分选机分选出的精矿进入精矿箱内，作为产品与精煤混合，此时的精矿管道为d150 mm。而中矿则被作为洗耗品与尾矿一起进入到尾矿箱内，作为矸石排掉，此时的尾矿管道为d100 mm。而精、尾矿进入箱内的横管道接近水平。

2)应用后的螺旋分选机精、尾矿系统。

应用后的螺旋分选机精、尾矿系统示意图见图3。

图3 应用后的螺旋分选机精、尾矿系统示意图

技术指标对比见表1。

表1 技术指标对比

通过选煤厂设计中质量流程内的数据估算出螺旋分选机的中矿所占比例约为2%，提高了粗煤泥的回收率，增加了精煤产率和经济效益。

3结语

通过这次技术改造后，螺旋分选机的精、尾矿出料管道再也没有出现过堵塞，改进后的中矿进入精矿内，并没有影响到精煤的技术检查指标，经过化验的对比都在要求的范围以内，不仅提高了粗煤泥的回收率，也提高了经济效益。

Discussion on Coarse Coal Slime Separation System Optim ization in Yongdingzhuang Coal Preparation Plant

Li Zhe

In production because of the discharge nozzle of concentrates and tailings in the spiral separator is thinner，the angle is flat，the pipeline easy to happen blocking，the time of artificial dredging pipeline is long，influences the normal production．In the original design the middlings and tailings of spiral separator together enter into the tailings box，in the situation of ensuring to meet index requirements，will middlings recovery to concentrates，through the system optimization，improves the coarse coal slime recovery efficiency，and the economic benefits improves significantly．

Yongdingzhuang coal preparation plant;Coarse coal slime;Separation system;Optimization

TD926

A

1672－0652(2012)09－0019－02

2012－07－29

李哲(1984—)，男，山西大同人，2008年毕业于中国矿业大学，主要从事选煤技术管理工作(E －mail)273245985@qq．com