斜沟煤矿选煤厂产品结构优化探析

黄健华

(山西西山晋兴能源有限责任公司 斜沟煤矿选煤厂，山西　兴县　033602)



·技术经验·

斜沟煤矿选煤厂产品结构优化探析

黄健华

(山西西山晋兴能源有限责任公司 斜沟煤矿选煤厂，山西兴县033602)

摘要面对煤炭经济严峻形势，为了提高企业经济效益，斜沟煤矿选煤厂对现行生产工艺及产品结构存在的问题进行了分析，从洗混煤这一主导产品的质量情况入手，得出了粗煤泥未进行分选排矸，导致了气精煤大量回掺，制约了选煤厂经济效益的提升。提出了对粗煤泥TCS分选系统技术改造的方案，在确保精煤产量的前提下，通过对1.5～0.2 mm级粗煤泥进行分选排矸，可将洗混煤发热量从20.9 MJ/kg提高至22.2 MJ/kg，主动适应煤炭市场发展变化的要求,提升产品市场竞争力。

关键词洗混煤；粗煤泥分选；TCS；产品结构优化

斜沟煤矿选煤厂隶属于山西西山晋兴能源有限责任公司，为矿井型选煤厂，入洗原煤全部来自斜沟煤矿，设计能力15.0 Mt/a，主洗系统分两期建设，均具备洗选动力煤与炼焦精煤的能力，设计选煤工艺为150～50 mm块煤重介浅槽排矸、50～1.5 mm末煤重介旋流器主再选、-1.5 mm煤泥不分选，按不同粒度级分段脱水回收。

该选煤厂所生产的20.9 MJ/kg洗混煤，全部通过铁路运输至秦东及京唐港等环渤海港口，主要用户是沿海电厂、长三角及珠三角经济发达地区的沿江电厂。2015年以来，低热值煤受冲击严重，销售占比减少，价格跌破成本，严重影响了该选煤厂商品煤的销售。

1现状及存在问题分析

该矿井目前主要开采8#和13#原煤，虽同属气煤，但煤质优劣互补。8#原煤灰高硫低，精煤产率低；13#原煤灰低硫高，精煤产率高。为保证精煤硫分不超过0.7%合同指标，选煤厂以8#与13#煤4∶1配洗洗精煤作为选煤厂主要生产方式，本文只讨论以这种方式生产时产品结构变化情况。

气精煤及洗混煤作为斜沟煤矿选煤厂2个主要商品煤种，气精煤产出率约占入洗原煤的1/4，而洗混煤产品却占到1/2以上。从精混产出比来看，斜沟煤矿选煤厂不同于传统的炼焦煤选煤厂，特殊之处就在于精煤产率最大化的前提是要保证混煤发热量及中煤质量。根据环保政策，生产过程中首先要求排纯矸，目的是防止矸石山发生自燃，要求矸石带煤小于1%，导致了高灰中煤全部进入洗混煤中；其次受压滤煤泥销路不畅限制，部分高水分低热值煤泥只能掺入洗混煤中，提高了洗混煤水分。在以上两种情况下，要保证洗混煤产品质量，只能通过回掺低灰精煤来“背”洗混煤热值，见表1.

表1　8#与13#原煤以4∶1配洗时洗混煤构成成分分析表

从表1分析得知：

1) -1.5 mm粒度级的3种煤泥中，由于高灰细粒矸石的存在，煤泥灰分均接近于原煤，而且粒度愈细水分含量愈高，降低了洗混煤的品质，通过末精煤的回掺，虽然控制了最终洗混煤的灰分及水分指标，但使得本来就低的精煤产率更低，企业经济效益降低。

2) 因选煤厂设计时产品定位以20.9 MJ/kg洗混煤为主，原设计生产工艺分选下限只达到1.5 mm，未考虑全粒级入洗排矸工艺。近年来随着矿井开采的延伸，毛煤含矸量增加，原生产工艺已经不能满足产品质量的要求，迫切需要进行工艺改进，考虑煤泥入洗排矸，分选粒度变小，使细粒煤资源得到合理利用，提高商品煤质量。

3) 斜沟煤矿选煤厂洗混煤通过铁路运至港口销售，运距长，运输成本较高，而长距离运输中高热值煤炭相对更经济，通过煤炭提质，可减少无效运输，节约运费。为提高企业经济效益，经过充分论证及市场调研，选煤厂将主攻方向定为经济效益更好的22.2 MJ/kg洗混煤产品，优化产品结构，进而提出对粗煤泥分选排矸的技改方案。

2改造方案设计

2.1工艺方案

1.5～0.2 mm粗煤泥(脱泥筛筛下水)及磁选尾矿通过分级旋流器组进行分级，底流进入TCS粗煤泥分选机分选，TCS精煤采用浓缩旋流器+弧形筛+煤泥离心机联合脱水回收后掺入洗混煤；TCS尾矿采用弧形筛+高频筛脱水后进入矸石皮带外排，见图1.

图1　TCS改造后煤泥水处理工艺流程图

2.2设备特性

该改造工程中选用大地美腾科技研发TCS智能粗煤泥分选机做为粗煤泥分选设备，分选原理与传统TBS分选机相同，入料颗粒在分选机下降过程中遇到上升水流，开始作干扰沉降运动，由于颗粒之间密度的不同，使干扰沉降速度存在差异，低密度颗粒上浮到溢流槽排出，高密度颗粒下沉至槽体底部。但TCS在尾矿排料方式上进行了技术改进，由中心阀间歇排矸改为底流泵连续排料，有利于稳定床层，实现高密度排矸。

3技术改造效果

TCS粗煤泥分选技改工程投入生产后，从实际运行看，系统运行平稳，分选精度高，尾矿平均灰分63%.1.5～0.2 mm级粗煤泥全部进入TCS系统分选后，排矸量约占入料的30%. 因13#原煤中的硫分主要以无机硫形态存在，集中分布在高灰的矸石中，TCS分选脱除高灰细矸后，产品硫分略有降低，沉降及压滤煤泥数质量不发生改变，TCS分选效果见表2.

表2　1.5～0.2 mm级粗煤泥TCS分选结构表

TCS精煤掺回洗混煤后，在精煤量回掺量及落地煤泥量不变的前提下，洗混煤灰分降低2.3%，发热量提高了1 MJ/kg，达不到22.2 MJ/kg的合同指标要求，需要多掺入3%的精煤，才能保证产品质量。8#与13#原煤以4∶1配洗时经TCS粗煤泥分选后洗混煤构成成分见表3.

表3　经TCS粗煤泥分选后洗混煤构成成分分析表

4结语

面对煤炭市场量价齐跌的严峻形势，用户对产品质量的要求越来越高，而斜沟煤矿选煤厂生产上所面临的问题，主要是煤泥的问题，必须通过分选、降灰、降水等方式来提高煤泥的质量，优化该厂的产品结构，才能提高企业的经济效益。TCS粗煤泥智能分选机通过在传统TBS结构上改进，有效解决了高密度分选稳定排矸的问题，是现阶段炼焦煤和动力煤选煤厂粗煤泥分选的最佳选择。

Analysis of Product Structure Optimization in Xiegou Coal Mine Coal Preparation Plant

HUANG Jianhua

AbstractIn the face of grim situation of coal economy, in order to improve the economic efficiency of enterprises, the existing problems in current production technology and product structure of Xiegou coal mine preparation plant are analyzed. Starting from the quanlity of mixed coal washing, obtains the reasons of restricting coal preparation plant economical benefit that coarse slime without discharge gangue by separation leads to a large number of gas clean coal. And then puts forward the reform scheme of coarse slime TCS separation system technology. Under the premise of ensuring coal production, coarse slime in 1.5～0.2 mm level are discharged gangue by separation, mixed coal washing calorific value increases from 20.9 MJ/kg to 22.2 MJ/kg. It takes the initiative to adapt to the changes of coal market development, enhances the market competitiveness of the product.

Key wordsMixed coal washing; Coarse slime separation; Telligence Coarse Slime Separation; Optimization of product structure

中图分类号：TD922

文献标识码：B

文章编号：1672-0652(2016)02-0004-02

作者简介：黄健华(1985—)，男，广西贵港人，2007年毕业于河南理工大学，工程师，主要从事选煤生产技术管理工作(E-mail)anw1985@163.com

收稿日期：2016-01-22