优化商品煤产品结构 推进煤炭供给侧结构性改革

刘瑞山 魏立勇 刘 丹 杨洪占 张翠艳

(1.开滦(集团)有限责任公司，河北省唐山市，063000；2.河北省唐山市环境保护局，河北省唐山市，063000)

★ 企业天地 ★

优化商品煤产品结构推进煤炭供给侧结构性改革

刘瑞山1魏立勇1刘 丹2杨洪占1张翠艳1

(1.开滦(集团)有限责任公司，河北省唐山市，063000；2.河北省唐山市环境保护局，河北省唐山市，063000)

立足开滦集团选煤实际，从组织、管理、技术和经济等角度，阐述了开滦集团的“大精煤”战略，介绍了开滦集团优化商品煤产品结构的具体做法，总结了开滦集团推进煤炭供给侧结构性改革的经验。

选煤产品 结构优化 煤炭供给侧 结构性改革

开滦(集团)有限责任公司是我国特大型煤炭企业，始建于1878年，已有139年的历史，开创了我国选煤的先河，可以说是我国首先进行煤炭产品供给侧改革的企业。截至目前，开滦集团拥有7座炼焦煤选煤厂、3座动力煤选煤厂及4座动力煤风选厂，这些选煤厂担负着洗选加工开滦集团原煤的任务，为用户和市场提供优质的多种煤炭产品。随着矿井多年持续开采，优质煤炭资源逐渐减少，原煤质量不断下降，煤炭产品满足市场需求的程度不高。特别是当前党中央提出供给侧结构性改革的大政方针，要求煤炭生产企业优化产品结构，提高煤炭产品质量，满足市场和环保要求。为此，开滦集团于2015年初启动了优化商品煤产品结构，推进煤炭供给侧结构性改革工程。

1 优化商品煤产品结构，推进煤炭供给侧结构性改革工程的组织实施

1.1 领导小组

开滦集团于2015年初组建集团公司优化商品煤产品结构，推进煤炭供给侧结构性改革工程工作小组。由开滦集团主管销售和选煤副总经理任组长，集团公司选煤副总工程师任副组长，成员单位包括：洗选加工部、企业管理部、质检中心、运销分公司、煤业分公司、能源化工股份公司。

1.2 实施原则

优化商品煤产品结构，推进煤炭供给侧结构性改革工程坚持以市场为导向，以用户需求为中心，以集团公司产销平衡和整体收益最大化为目标。

1.3 实施流程

每月20日前，由运销分公司根据下月市场需求向各煤类生产单位和洗选加工部提供商品煤需求信息明细表，洗选加工部组织煤业分公司、能源化工股份公司、质检中心对运销分公司提出的商品煤需求信息方案进行协商，依据协商结果由煤业公司、能源化工股份公司组织各矿按原煤生产和洗选加工能力进行测算，测算过程中要充分考虑产品结构调整优化后，精煤、洗末煤的产比变化和商品煤量的增减与综合售价的相关关系，力求效益最大化；洗选加工部每月25日前将商品煤结构调整优化方案与运销分公司沟通，优化方案经集团公司主管领导批准后，下达到运销分公司和各生产单位执行。

1.4 责任与分工

工作小组依照市场变化和集团公司生产经营需要不定期召开专业会议，总结商品煤结构优化工作，协调解决相关问题。煤业分公司、能源化工股份公司、运销分公司是商品煤结构调整优化方案实施的责任单位，要履行好主体责任，抓好优化方案的研究、执行和落实工作；洗选加工部是商品煤结构调整优化方案实施的检查督导单位，为煤类生产单位在执行优化方案过程中提供技术支持和指导；企业管理部要督导商品煤优化方案的落实。

1.5 激励措施

为调动运销分公司和各煤类生产单位优化产品结构的积极性，按照记账式管理要求，对煤炭收购、结算还原市场价格，真实反映各单位经营情况，提升创效积极性。对于运销分公司与煤类生产单位结算中出现的价格争议，由优化商品煤结构工作小组负责协调平衡，必要时报集团公司主管领导裁定。

2 坚定实施“大精煤”战略，提高精煤产量

2.1 “大精煤”战略的内涵

为了贯彻执行国家安全高效绿色智能化开采、清洁高效低碳集约化利用的产业政策和环保要求，实现企业追求利润最大化的目标。开滦集团在经济新常态时期，制定实施了“大精煤”战略。它是开滦集团优化产品结构、提高产品质量的效益型、生态型工程，开滦集团“十三五”规划把坚定实施大精煤战略作为加快煤炭产业清洁高效发展的重点工作来推进。

“大精煤”战略的内涵就是在满足市场、质量、环保要求的前提下，大力提高精煤产量和精煤产率。一般情况下，最大产率与最大经济效益是一致的。目前，开滦集团的洗末煤主要按发热量计价，取消了混煤与中煤的价格巨差，更加凸显了精煤产率最大化与选煤厂最大经济效益的统一性。“大精煤”战略与企业的经济效益是一致的。

2.2 应用新技术驱动“大精煤”战略

随着科学技术和知识经济的发展，科技因素越来越成为企业参与市场竞争的核心，技术创新成为企业生死存亡的关键。技术创新是指企业以技术突破为基础，以市场接受为准绳，通过不断采用新的科学技术并将其转化为现实生产力，使企业在市场竞争中处于优胜地位，并因此获得潜在的超额利润。

开滦集团为了深入推进“大精煤”战略，增强“大精煤”战略的内生动力，充分挖掘、发展和应用百余年的选煤技术和经验，同时走产、学、研相结合的道路，与多所高校和科研单位合作，应用、发展和创新选煤技术，使“大精煤”战略在科学技术之路上高效进行。

2.2.1 应用三锥水介质旋流器，提高粗煤泥的分选效率和精煤产率

开滦集团与山东科技大学合作，研究开发了《选煤厂粗煤泥分选工艺与装备研究》。该项目研制了粗煤泥关键设备——三锥水介质旋流器，该设备分选精度较高，实验室用直径100 mm旋流器Ep值为0.08，工业用直径50 mm旋流器Ep值为0.13。对于粗煤泥水介质分选设备来说，该设备的分选精度优于其他同类设备，补充和完善了传统的重介(跳汰)+浮选两段分选工艺，形成了重介(跳汰)+三锥水介质旋流器+浮选三段分选工艺。该新型工艺克服了原有工艺大直径旋流器分选下限较低、对细粒煤分选效果较差、浮选“跑粗”等问题。

2016年1月份，在吕家坨洗煤厂组织完成了0.2～2 mm粒级粗煤泥三锥水介质旋流器分选工业试验改造工程。通过调整三锥旋流器入料浓度及压力、溢流管直径及插入深度等参数实现精煤灰分的精确调整，可控精煤灰分区间为11%～13%。不但从粗煤泥中回收了灰分合格的精煤，而且也减轻了三产品旋流器的负担，进而提高了其分选效果。据检测，三产品旋流器入选原煤中细泥含量降低14.35%，末中带煤、精煤带矸量分别下降0.5%、0.07%；因细粒级减少，比表面积降低，旋流器系统产品带介量相应降低。改造后全厂综合精煤产率提高了0.17%，按该厂入洗原煤3.3 Mt/a计算，可增创效益224.4万元/a。

2016年10月份，对范各庄矿选煤厂的粗煤泥系统应用三锥水介质旋流器分选进行改造，改造后，原煤处理量可提高45 t/h，介耗降低0.1 kg/t原煤，浮选油耗降低0.04 kg/t原煤，末中带煤降低约1%，多产出精煤4000 t/a，可创效509.79万元/a。解决了粗煤泥的分选回收问题，既能保证提高原料煤入洗量，又能提高精煤产品质量合格率，降低介质消耗，同时还能改善浮选工艺分选效果。

2.2.2 应用直接浮选工艺改造原有半直接浮选和浓缩浮选系统

开滦集团范各庄、吕家坨选煤厂自建厂以来一直使用半直接浮选、浓缩浮选工艺，该工艺起到了重选作业和浮选作业之间的缓冲调节作用，但与此同时也产生了浮选生产滞后于重选生产的现象。当澄清浓缩设备的溢流浓度较高时，影响水力分级设备的粒度控制，使得浮选入料中粗粒增多，甚至还有数量可观的超粒。澄清浓缩设备溢流中携带细泥，容易发生高灰泥质积聚，造成恶性循环、连锁反应，严重影响选煤正常生产。煤泥在半直接浮选、浓缩浮选系统中浸泡的时间比在直接浮选系统中的长，而且在水中氧化比在空气中氧化更剧烈、更容易氧化，煤表面发生氧化后，增加了煤表面的亲水性，使煤泥可浮性下降，影响浮选精煤产率的提高。

吕家坨选煤厂于2016年“五一”、“十一”两次停产检修期间分步自行完成了直接浮选改造工程。改造后，缩短煤泥在洗煤系统的存留时间、矿浆新鲜、浮选效果好，实现了低浓度浮选，解决了浮选入料粒度过细问题，降低浓缩机维护与使用成本。浮选尾煤灰分提高10%左右，精煤产率提高1.91%。按入洗原煤330万t/a计算，可多产出精煤6.29万t/a，综合增加销售收入及浮选药剂消耗等因素，可创效7216万元/a。

范各庄选煤厂于2016年2月23日组织将浮选由半直接浮选调整为直接浮选，解决了浮选开车前3 h泡沫层发虚、尾矿“跑粗”现象。浮选入料量提高到1900～2000 m3/h，入料浓度可降低到120 g/l左右，改善浮选的分选效果。工艺流程调整后，在浮选入料灰分及精煤灰分变化不大的前提下，总精煤产率提高了0.52%，煤泥灰分提高了3.71%， 按入选原煤500万t/a计算，可创效1534万元/a。同时，降低了煤泥的泥化程度，浮选洗煤达到正常分选的时间缩短了约2 h，浮选收车的时间在30 min，尾煤系统收车缩短到2 h。3#浓缩机停用，节省了设备备件、电力消耗、人工维修等费用。

2.2.3 生产部分高灰精煤，对部分洗末煤二次选煤加工

对于炼焦煤为主的选煤厂，首先应合理确定炼焦用煤这一主打产品的灰分指标。对稀缺煤种，精煤产品的灰分应在市场允许的情况下尽可能高，以便充分利用有限资源。

开滦集团唐山区域矿井原煤煤种大多属于炼焦煤，如赵各庄、钱家营、范各庄矿煤种为肥煤，林西矿、吕家坨矿煤种是主焦煤，均是特殊稀缺煤种，应充分利用。

唐山市是我国钢铁大市，又是沿海城市，当地应运而生了大量的煤炭焦化和煤化工企业，这些企业从唐山港进口一些低灰炼焦精煤，它们需要一定量的高灰精煤与之配煤炼焦。

开滦集团及时适应这一有利形势，选煤系统与销售公司密切配合，与当地焦化企业形成高灰精煤的供销协议。

2016年，林西、钱家营、范各庄、吕家坨选煤厂共计生产高灰精煤214.48万t，提高了精煤产率、产量和经济效益。与生产正常灰分精煤比较，集团公司自产精煤产率提高了约1.5%，多产精煤29.51万t。

3 对选煤副产品进行加工与优化掺配，提高其利用价值和经济效益

选煤厂生产精煤的同时，也生产了较多的其他产品。考虑这些产品的市场价格和需求，合理确定动力用煤和其他产品的质量指标，尽可能物尽其用。

3.1 返洗洗末煤，生产高灰精煤

我国炼焦煤资源相对较少，特别是具有强粘结性的炼焦煤资源更少，其中优质的肥煤和焦煤占已查明煤炭资源总储量的比例不足6%和8%，这使得优质肥煤和焦煤属于特殊稀缺煤种，如何最大限度地回收和利用这部分炼焦洗末煤已显得越为重要。

为了满足市场用户的需求，钱家营、赵各庄、林西等选煤厂对洗末煤再次洗选加工，生产高灰精煤，提高洗末煤利用价值。

钱家营选煤厂2016年入洗洗末煤42321 t，生产高灰精煤19529 t，创效达350万元。

林西选煤厂2016年返洗洗末煤52143 t，生产高灰精煤17581 t，精煤产率33.72%。

赵各庄选煤厂于2015年在原煤入洗量不足的情况下，返洗洗末煤220000 t，生产高灰精煤70600 t，精煤产率32.09%，创效439.2万元。

3.2 回收浮选尾矿、重介旋流器中矸磁尾中的粗粒煤泥，掺入洗末煤

浓缩+压滤煤泥回收工艺弊端主要是将粗粒煤泥损失在煤泥产品中，降低了选煤经济效益。为此开滦集团开发和使用了两段浓缩、两段回收新工艺。即一段浓缩底流沉降离心机回收粗粒，散装物料直接掺入中煤或末煤，二段底流压滤回收。沉降离心机回收粗粒煤泥下限可达0.1 mm，并且物料水分低，可直接掺入产品煤，有效减少煤泥量。

赵各庄、唐山、钱家营选煤厂将浮选尾矿、重介旋流器中矸磁尾进入一段耙式浓缩机，其底流经弧形筛截粗(粗粒进入洗末煤中)后，弧形筛筛下物料进入沉降离心机，该机筛上物料进入洗末煤，筛下物料输送至二段尾煤压滤入料耙式浓缩机。

林西选煤厂将浮选尾矿、重介旋流器中矸磁尾进入一段斜管式浓缩机，其底流精弧形筛截粗(粗粒进入洗末煤中)后，弧形筛筛下物料进入沉降离心机，该机筛上物料进入洗末煤，筛下物料输送至二段尾煤压滤入料耙式浓缩机。

吕家坨选煤厂将浮选尾矿、重介旋流器中矸磁尾进入煤泥旋流器，其底流精弧形筛截粗(粗粒进入洗末煤中)后，弧形筛筛下物料进入沉降离心机，该机筛上物料进入洗末煤，筛下物料输送至二段压滤入料耙式浓缩机。

两端浓缩、两段回收煤泥工艺的关键设备是沉降过滤式离心机。大于0.045 mm粒级在尾煤滤饼的分配率为9.1%，也就是余下90.9%的大于0.045 mm粒级尾煤分配到了离心脱水产物中。为了有效发挥沉降过滤式离心机的功效，保护其不受粗粒(+2 mm)的迫害，在它入料前增加截粗弧形筛。

4 实施毛煤井下分选排矸工程，提高入洗原煤质量，减少地面矸石占地和环境污染

煤炭开采过程中，受煤层本身含矸结构、断层构造和开采工艺等多种因素的影响，采出来的煤中不可避免地伴有大量矸石。采用传统工艺，矸石一般随煤炭提升至地面，经选煤厂排除选出。大量的矸石提升、洗选和地面盘运工序增加了矿井运行成本，加重了设备磨损，同时，矸石在地面堆积不同程度地造成地面环境污染。

开滦集团率先在唐山矿业分公司实施毛煤井下分选排矸工程，该工程采用动筛跳汰机为井下排矸主要设备，具有系统简单、保证精煤质量指标等优点。可回收有用资源28.38万t/a，弃除53.62万t/a矸石，净利润为1165.5万元/a；同时增大了矿井实际提升能力，降低运营成本，节约矸石地面堆放场地，避免对环境污染，通过将排出的矸石充填采空区，可防止地面塌陷。

5 实施效果

5.1 精煤和商品煤质量合格率及产率得到提高

开滦集团经过优化商品煤产品结构，其精煤和商品煤质量合格率及产率均实现了逐步提升，2016年与2014年比，精煤产率提高了1.88%，精煤A级品率97.79%,提高了3.28%，均达到了集团公司内控标准90%以上；商品煤产率提高了2.4%，商品煤A级品率提高了4.42%。得到了众多用户的好评，没有出现C类产品。2014-2016年开滦集团精煤和商品煤质量合格率及产率统计情况见表1。

表1 2014-2016年开滦集团精煤和商品煤质量合格率及产率统计表 %

5.2 精煤和商品煤产量和经济效益得到提高

开滦集团经过优化商品煤产品结构管理，其精煤产量2015年和2016年比2014年分别提高56.09万t和7.19万t，商品煤产量2015年和2016年比2014年分别提高77.8万t和0.87万t。去除煤炭价格因素，以2014年开滦集团煤炭产品销售含税价格，精煤815元/t、洗煤230元/t、商品煤综合售价482元/t计算，2015年比2014年提高的经济效益为7.03亿元,2016年比2014年提高的经济效益为0.46 亿元。2014-2016年开滦集团选煤经济效益统计情况见表2。

表2 2014-2016年开滦集团选煤经济效益统计表

注：2016年入洗原煤量减少，主要是因为去产能、限产的影响，各矿井原煤产量下降；表中精煤产量和商品煤产量不含托管选煤厂精煤和外来煤产量，均为自产量

5.3 良好的社会效益

开滦集团唐山矿业分公司位于唐山南湖生态城核心区，通过井下排矸工程和选煤厂综合管理等措施，有效地消除了对位于唐山南湖生态城环境的污染，唐山南湖被评为国家AAAAA级景区，在此成功举行了2016年世界园艺博览会。

6 结语

供给侧结构性改革是中国特色社会主义政治经济的重大创新和丰富发展，是解决长期积累的结构矛盾、有效转变发展方式的治本良方。开滦集团经过优化商品煤产品结构管理，使得其精煤和商品煤产率、质量、经济效益、社会效益均得到了提高。

[1] 丁士召.建设工程项目管理[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2016

[2] 刘瑞山.实施“大精煤”战略助推开滦集团转型发展[J].水力采煤，2015(4)

[3] 路迈西.选煤厂技术管理[M]. 徐州：中国矿业大学出版社，2008

[4] 魏立勇，李晓刚，刘向东.粗煤泥分选工艺在吕家坨矿选煤厂的应用[J].选煤技术，2016(6)

[5] 吴大为.浮游选煤技术[M].徐州：中国矿业大学出版社，2004

[6] 陈清如，刘炯天.中国洁净煤[M].徐州：中国矿业大学出版社，2009

[7] 赵林盛，彭垠，邢春芳等.优质稀缺炼焦煤中煤再选技术试验研究[J].中国煤炭，2013(9)

[8] 郑均笛.煤泥减量化综合分析[J].煤炭加工与利用，2015(11)

[9] 许华，常少雄，马心兵等.尾煤泥两端浓缩、两段回收工艺在梗阳选煤厂的应用[J].煤炭加工与利用，2015(9)

(责任编辑 宋潇潇)

Optimizingcommoditycoalproductstructureandpromotingcoalsupplysidestructuralreform

Liu Ruishan1, Wei Liyong1, Liu Dan2, Yang Hongzhan1, Zhang Cuiyan1

(1.Kailuan (Group) Co., Ltd., Tangshan, Hebei 063000, China;2.Environmental Protection Bureau of Tangshan, Hebei Province, Tangshan, Hebei 063000, China)

Based on the reality of coal processing in Kailuan Group, from the aspects of administration, management, technology and economics, the "Grand Clean Coal" strategy was elaborated, the detailed acts of optimizing commodity coal product structure of Kailuan Group was introduced, and the experience of Kailuan Group promoting coal supply side structural reform was concluded.

coal processing product, structure optimization, coal supply side, structural reform

刘瑞山，魏立勇，刘丹等. 优化商品煤产品结构 推进煤炭供给侧结构性改革[J].中国煤炭，2017，43(8):163-167. Liu Ruishanm, Wei Liyong, Liu Dan， et al. Optimizing commodity coal product structure and promoting coal supply side structural reform [J].China Coal，2017，43(8):163-167.

TD-9

A

刘瑞山(1964-)，男，高级工程师，现就职于开滦集团煤炭洗选加工部。