提高配煤稳定性的技术改造

成翠仙

(西山煤电(集团)公司东曲矿选煤厂，山西 古交 030206)

西山煤电(集团)公司东曲矿选煤厂通过节能机械化改造后，选煤工艺变为脱泥无压三产品重介旋流器分选+粗煤泥TBS分选+细煤泥浮选的联合工艺流程，即:50～0 mm粒级的原煤经1.0 mm筛子脱泥后，50～1.0 mm粒级的采用无压三产品旋流器分选;1.0 mm粒级以下的采用分级旋流器分级，底流1.0～0.25 mm粒级的采用TBS干扰分选机分选，分选后的精煤(灰分在11%以下)与重介旋流器精煤一同进入精煤仓;溢流－0.25 mm粒级的煤泥采用旋流微泡浮选柱浮选，浮选精煤利用快开压滤机脱水后进入精煤仓;浮选尾煤采用浓缩+压滤工艺回收进入中煤仓。主要洗选设备:WTMC1400/1050无压三产品旋流器、KS－TBS3000干扰分选机、FCMC－4000型旋流微泡浮选柱、WPF－Z5000型短柱微泡浮选机、快开式精煤压滤机。入洗的原煤全部来自东曲矿井，其煤种有高灰低硫的2#、4#煤，高硫中灰的8#煤，洗选过程中配洗出最终产品。

1 改造前存在的问题

东曲矿选煤厂原煤仓设计直径为21 m，高为38.82 m，有效体积为11 794 m3，实际存煤量为7 500 t。东曲矿生产 2#、4#、8#、9#4 个煤种，2#、4#煤属于焦煤，8#属于瘦煤，9#煤属于贫煤，原煤性质属难选煤，矸石量大、煤泥含量大且易泥化，容易产生次生煤泥，煤泥量基本在30%以上。煤种变化时，需要将某一原煤仓腾空再灌入其他煤种原煤，但灌入的原煤因落差较高，砸在给煤机底板上容易砸实，使物料黏结在给煤机底板以及仓壁，造成给煤机不下煤，无法正常供料，同时堆积起的物料黏壁较多后，减少了有效容积。给煤机不下煤时必须进行人工捅仓，下料口距地面有一定高度，操作时非常困难，并具有较大的安全隐患。另外，在实际运行过程中，由于原煤煤层高度和温度不同，以及原煤黏性、粒度、水分等性质不同，在给煤过程中煤的流动速度不同，使给煤量存在忽大忽小的状况，有时在停机过程中还存在溜煤现象，经常造成皮带、溜槽堵压事故。出现溜煤现象后需调整给煤机角度，使煤量减小，然而原煤性质变化后，由于角度较小又会出现给煤量不足现象，使煤量难以调整。

2 改造方案

1)为了解决堵塞的问题，消除捅仓带来的安全隐患，该厂一方面对破碎机进行了更新改造，由原来的4PGC－380/350×1000破碎机更换为SSC800破碎机，把齿辊上的齿圈(原来为在铸铁芯上套用ZGMn13型高锰钢铸成的齿圈，两端用螺栓紧固)全部焊接成整体，并且及时维护。同时加大除杂力度，避免大块木材、大矸等杂物进入原煤仓。另一方面在原煤仓安装空气炮。空气炮利用压缩空气瞬间释放产生爆破力，空气的压力能转变成空气射流动力能产生强大的冲击力，从而防止和消除物料黏堵，保障物料正常流动，达到破拱助流作用。其型号为:ZJ(D)－300－612系列;容积为300 m3，工作压力为0.4～0.8 MPa(kg/cm3)，破拱口开启时间≤0.02 s。

空气炮的工作原理:当原煤仓发生堵塞时，快速打开空气炮储气罐的阀口，让罐内的压缩空气形成高速喷出的强烈气流，以超过340 m/s的速度直接冲击贮存散体物料的闭塞故障区。这种突然释放的膨胀冲击波克服了物料，由于静磨擦而形成的起拱或黏壁，使仓内的物料得以恢复重力流动，从而保证物料输送和生产的连续性。它是利用空气动力原理，工作介质为空气，由差压装置和可实现自动控制的快速排气阀瞬间将空气压力能转变成空气射流动力能，可以产生强大的冲击力，是一种清洁、无污染、低耗能的理想清堵吹灰设备。

冲击机布置在原煤仓电磁震动给料机给料口上方，安装1台分8个仓口，水平方向。冲击机依靠破拱接管口的管螺纹连接及机体的2个吊点固定，排水口朝下，使罐内积水能顺利排出。冲击机采用2个手动阀和电磁阀控制操作，冲击机示意图见图1。

图1 冲击机示意图

管路布置:冲击机的管路有进气口、排气口，分别选用了4'管和2'管道。安装位置从运销车间现用的储气罐上连接到原煤仓下。使用的管道约350 m，排水管道用4'管及法兰连接。冲击机与喷嘴之间管路应用活接夹或两端法兰连接，以利于安装拆卸。

2)在原煤仓给煤机上方仓口处增加电动液压插板，通过电动液压插板预先控制煤量，起到辅助调整煤量作用。

3)调整给煤机角度，确定最佳角度。该厂使用的XZG型双质体振动给煤机示意图见图2。

图2 XZG型双质振动给煤机示意图

根据技术要求，槽体卸矿最佳角度(即给煤机需调整角度)α应在12°～14°之间。我们对角度进行调整，保持中间频率40不变，观察煤量变化，以及是否出现溜煤、给煤量不足、不下煤等现象。每个角度保持运转50 h，给煤量取平均值，溜煤及不下煤以1 h内出现计1次。统计结果见表1。

表1 溜煤及不下煤现象统计表

由表1可以看出，给煤机角度调整在13°～13.5°，接近 13.5°时效果最好，不会出现不下煤现象，也极少出现溜煤现象。

3 改造后效果评价

1)生产过程中下煤不畅的情况得到了及时有效地处理。虽然空气炮只冲击炮口2～3 m的堵塞，但能在同一个环形水平线上破拱时起到较好的效果。避免了人工捅仓带来的安全隐患，同时降低了劳动强度。

2)原煤仓给煤机仓口处加装电动液压插板后，给煤量通过给煤机变频和电动液压插板以及给煤机角度调整。给煤机角度调整到能达到处理量要求的角度，煤质发生变化溜煤时，电动液压插板关到较小位置，控制给煤量，避免了煤量过大造成皮带溜槽的堵压。

4 经济效益

通过一系列改造，该厂配煤稳定性提高的同时，精煤产率由技改前的36.01%提高到技改后的36.28%，以年入洗原煤量300万 t，每吨精煤750元计，年可创效益:300万吨 ×0.27% ×750元 =607.5万元。