新安选煤厂原煤排矸工艺改造实践

赵天波，冯 晖，孙友森，高树纯，刘丽萍

(1.枣庄矿业集团有限责任公司 煤质管理处，山东 枣庄 277000；2.枣庄矿业集团 新安煤业公司，山东 济宁 277642)

新安选煤厂原煤排矸工艺改造实践

赵天波1，冯 晖1，孙友森1，高树纯2，刘丽萍1

(1.枣庄矿业集团有限责任公司 煤质管理处，山东 枣庄 277000；2.枣庄矿业集团 新安煤业公司，山东 济宁 277642)

为解决新安选煤厂原煤液压动筛跳汰机排矸带煤量偏高、提质效果不理想、易泥化原煤处理效果差的问题，将液压动筛跳汰机排矸工艺改成浅槽重介质分选机排矸工艺。浅槽重介质分选机在新安选煤厂投入使用后，矸石带煤量降到0.6%以下，块精煤带矸量可保持在0.75%，块精煤质量明显提高，提质增效效果显著。

排矸工艺；液压动筛跳汰机；浅槽重介质分选机

枣庄矿业(集团)有限责任公司新安煤业公司选煤厂(以下简称“新安选煤厂”)是一座洗选能力为3.00 Mt/a的矿井型炼焦煤选煤厂，原设计工艺为液压动筛跳汰机排矸、块煤三产品重介质旋流器分选、粗煤泥TBS干扰床分选机分选、细煤泥浮选的联合工艺。该选煤厂入选原煤为气煤，主导产品为气精煤，主要作为炼焦配煤；副产品为洗混煤和部分没有入选的混煤，作为动力煤销售。

由于矿井地质条件复杂，断层多，煤层厚薄不匀，顶板管理难度大，原煤灰分波动较大。考虑到入选原煤煤质特征，2008年矿井扩建时新安选煤厂就安装了一台分选面积为4.0 m2的液压动筛跳汰机，用于对>50 mm粒级的筛上物排矸。但由于该跳汰机自身性能的影响，分选精度低，选后矸石带煤量大，且块精煤中含有一定量的矸石，提质效果不明显，进而直接影响煤炭产品的销售和企业经济效益。

1 生产现状

新安选煤厂原煤准备车间动筛排矸系统与矿井同步运行，对提高精煤产品质量起到一定作用，但实际运行中存在一些问题，严重影响精煤产品数质量的进一步提高。

1.1 矸石带煤量偏高

由于液压动筛跳汰机的入料粒度上限为400 mm，分选粒度范围广，选后矸石的粒度较大，因此不能直接在矸石带式输送机上采样，而只能采取抽查矿车的方式对其进行检查。通常大块物料通过人工拣选后，<50 mm粒级物料采用浮沉方法检查其中的带煤量和带矸量。由于工作量大，检查频率较低，多数情况下只是由跳汰司机根据肉眼观察的块矸石或块精煤错配物含量来调整操作参数。由于设备分选精度和操作因素的影响，矸石带煤量一般在5%左右，精煤损失量大，造成很大的经济损失[1-2]。

1.2 提质效果不理想

为了强化生产管理，减少矸石带煤量，该选煤厂不定期地对选后矸石进行抽查，并对跳汰司机进行严格考核。为了减少矸石带煤量，跳汰司机采用增加床层厚度、少排矸石的操作办法，导致块精煤带矸量明显增加，精煤洗选提质效果不理想。

1.3 易泥化原煤处理效果差

当入选原煤易泥化时，原煤分级筛筛孔易被堵塞，筛分效率大幅下降，导致大量末煤进入液压动筛跳汰机，进而使矸石带煤量居高不下。液压动筛跳汰机不同时期的分选效果统计结果如表1所示。

表1 液压动筛跳汰机分选效果统计结果Table 1 Separation results of hydraulic moving sieve jig

2 改造方案

新安选煤厂工艺改造前的原煤分选原则流程如图1所示。

图1 改造前的原煤分选原则流程

2013年该选煤厂通过认真调研，决定采用浅槽重介质分选机替代液压动筛跳汰机对原煤排矸。该选煤厂选用的设备为ZQX1636型浅槽重介质分选机，处理能力为300 t/h，分选粒度上限为300 mm。该分选机具有结构简单、分选精度高、自动化程度高等优点，其对不同原煤煤质的适应性强，分选易泥化煤时分选精度较高[3-5]。为满足浅槽重介质分选机的入料粒度要求，在更换排矸设备的同时，对井下破碎机的间隙进行调整，使升井原煤粒度严格控制在300 mm以下。

此次改造工作主要涉及到选煤厂原煤车间第一层和第三层的设备，其他楼层的设备变动不大。主要改造内容如下：

(1)拆除液压动筛跳汰机，在原位置安装浅槽重介质分选机。该选煤厂液压动筛跳汰机整体在第三层架空安装，为安装浅槽重介质分选机创造了条件。另外，由于液压动筛跳汰机的整机质量和动负荷大于浅槽重介质分选机，故原有土建基础无需加固。

(2)在第三层增加块精煤脱介筛和块矸石脱介筛，由于浅槽重介质分选机所处位置较高，块精煤和块矸石可以带介自流进入各自的脱介筛。

(3)在第二层增加一条矸石转运带式输送机，将脱介矸石转载至原矸石仓胶带；并在第二层安装磁选机，对介质进行回收；在第五层增加一台分级旋流器，旋流器底流进入原煤泥筛；在第一层增加介质添加系统。另外，对厂房基础较薄弱部分进行土建加固。

新安选煤厂工艺改造后的原煤分选原则流程如图2所示。缓冲仓物料进入浅槽重介质分选机，分选出的矸石经脱介筛脱介、脱水后，由中转胶带转载至原矸石上仓胶带；分选出的块精煤经脱介筛脱介、脱水后，由第二层的精煤破碎机破碎至<50 mm，再与原煤分级筛筛下物混合，一起运输至原煤仓。

图2 改造后的原煤分选原则流程

在原煤车间工艺改造过程中，要求第三层垂直方向有足够的高度，水平平面有充足的空间，以方便精煤脱介筛、矸石脱介筛等设备的布置和物料的进出。如果现有厂房无法布置脱介筛，可考虑在紧邻厂房外侧的合适地点扩建一跨，但最好能使选出的精煤、矸石带介自流进入各自的脱介筛[6-7]。

3 应用效果与效益分析

2013年9月新安选煤厂浅槽重介质分选机投入使用后，充分发挥了其自动化程度高，分选精度高的优势，克服了人为因素的影响，分选效果十分理想，矸石中几乎看不到块精煤，块精煤中也基本看不到矸石。即使在煤质波动较大、原煤泥化严重或部分末煤进入分选机的情况下，也没有出现“跑煤”的情况。为了准确掌握选出产品的错配物情况，对块精煤和块矸石进行生产检查。块精煤在精煤脱介筛前采样，块矸石在矸石带式输送机上采样，对于大块精煤和大块矸石先由人工拣选，<50 mm粒级通过浮沉试验检测。浅槽重介质分选机分选效果如表2所示。

表2 浅槽重介质分选机分选效果

由表1、表2可知：在正常情况下，浅槽重介质分选机选出的块矸石带煤量下降3.69个百分点以上，块精煤带矸量下降3.67个百分点，相当于混煤发热量提高0.88 MJ/kg。

与液压动筛跳汰机相比，浅槽重介质分选机的易损件使用寿命短，运行成本高1元/t左右[8]。新安选煤厂每年选出的矸石量约为40万t，可减少矸石带煤损失1.5万t。块精煤价格按330元/t计算，每年可增加销售收入495万元。浅槽重介质分选机投入使用后，混煤发热量得到提高，每年可增收约800万元。扣除浅槽重介质分选机的加工成本，每年可增收1 000多万元。此次工艺改造总投资500万元，半年即可收回投资成本，经济效益十分显著[9-10]。

4 结语

浅槽重介质分选机技术成熟，分选精度高，自动化程度高，对原煤适应性强，对于原煤排矸具有很大作用。浅槽重介质分选机在新安选煤厂投入使用后，取得了良好的分选效果，矸石带煤量降到0.6%以下，块精煤带矸量可保持在0.75%，块精煤质量明显提高，提质增效效果显著，给企业带来可观的经济效益。

[1] 唐善华，李越刚.重介浅槽分选机在顾桥选煤厂的应用[J].煤质技术，2008(5).

[2] 张引刚.四通选煤厂原煤预排矸工艺探讨[J].选煤技术，2014(4).

[3] 贺民强，程国锋，刘家宝.重介浅槽分选机的原理及应用分析[J].能源与节能，2014(6).

[4] 冯国富，张 兰.DMB8013重介浅槽在斜沟煤矿选煤厂的应用[J].山西焦煤技术，2011(5).

[5] 曾庆刚，廖祥国，李 平，等.块煤重介浅槽分选机在田庄选煤厂的应用[J].洁净煤技术，2008(4).

[6] 李立法.济宁三号煤矿选煤厂块煤排矸系统的改造[J].洁净煤技术，2013(3).

[7] 董永胜.选煤厂重介浅槽洗选系统的扩建设计[J].煤质技术，2007(6).

[8] 史瑞青.重介浅槽分选机的设计优点分析与研究[J].煤炭加工与综合利用，2013(S1).

[9] 张 祺，刘春龙，崔莉莉，等.降低重介浅槽分选机介耗的措施研究[J]，洁净煤技术，2011(6).

[10] 王 杰.煤矸石分选提质技术[J].煤炭技术，2013(3) .

Modification on reject discharge technology for raw coal in Xin'an coal preparation plant

ZHAO Tian-bo1，FENG Hui1，SUN You-sen1，GAO Shu-chun2，LIU Li-ping1

(1. Coal Quality Management Department, Zaozhuang Mining Group Co., Ltd., Zaozhuang, Shandong 277000,China;2 .Xin'an Coal Company, Zaozhuang Coal Mining Group Co., Ltd., Jining , Shandong 277642,China)

In order to solve the problems of poor separation caused by hydraulic moving sieve jig for raw coal, including high content of coal in reject, poor separation of raw coal easy degradation in water etc., dense medium vessel is employed instead of the jig. The application shows that the content of coal in reject is reduced to below 0.6%, and then the content of reject in lump clean coal keeps in 0.75%, which improve clean coal quality.

reject discharge technology; hydraulic moving sieve jig; dense medium vessel

TD942

B

1001-3571(2015)04-0034-03

2015-07-12

10.16447/j.cnki.cpt.2015.04.009

赵天波(1962—)，男，山东省莱州市人，高级工程师，从事选煤与煤质技术管理工作。

E-mail: JGJL504@126.com Tel: 13306371162