煤炭企业风选系统项目经济性研究与实践

徐景林 彭军建

摘要：随着国家去产能和供给侧结构改革，以及实现煤炭生产更加绿色环保。煤炭企业需要对商品煤进行提质增效，增强盈利能力。而直接提升产品质量行之有效的手段之一就是建设原煤风选系统。通过场地和经济技术分析比较，选择性价比高的实施方案，科学论证和设计项目选址，设备安装及运营控制进行优化，充分利用原煤风选系统生产适销对路的品类产品，从而持续提升售价，增加营收，提升煤炭企业的核心盈利能力。

关键词：风选系统;方案论证;经济分析;实践应用

中图分类号：F27文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.05.022

1项目研究与实施背景

出于保护环境和耕地考虑，煤炭企业地面工业布局面积受到制约，储煤场地空间有限，特别是对位于云贵高原山地的煤炭企业来说，扣除其煤场原有筛分系统、运输皮带等初选初加工设施后，最大储煤能力进一步被压缩。某中型矿井，商品煤储存能力只有15000吨，原煤只能储存约3000吨，产品滞销时，严重影响正常生产。同时，其采用传统地面振动筛进行筛分后形成了五种商品煤品类，分别为粉煤、丁煤、小块煤、中块煤、普加煤（大块煤），但原有筛分系统需要人工捡矸，且丁煤和小块煤中含矸量高，还经常波动变化，严重影响产品质量。再加上井下煤炭回采时，地质构造复杂、断层较多，原煤含矸率居高不下，而地面筛分系统确不能有效解决这一问题，造成无法满足市场需求，使得丁煤和小块煤售价处于低位或被迫降价，每吨售价只有200-300元，制约了企业经济效益实现。而通过市场调查发现，市场对丁煤和小块煤的需求量高，而且精煤价格达900元/吨，远高于某煤炭企业售价。因此，某煤炭企业通过实施风选系统项目，可产生较好的经济效益。

2煤炭企业风选项目研究的目的和意义

2.1某煤炭企业概况

某煤炭企业位于有“黔之腹、滇之喉、蜀粤之唇齿”之称的安顺市北郊。其核定生产能力为60万吨，可采煤炭储量约4988万吨。主要生产产品为无烟煤，硫分低于1.0%，煤层赋存条件和煤质均较好，其原煤质量参数情况如表1。

2.2风选技术简介

复合式干法选煤技术是神州集团独有的一项新型实用技术。经过近20年与国内国际多所院校合作持续研发，使这一技术分选精度，自动化水平，设备可靠性，环保效果，特别是针对不同煤种和不同要求而研发的特殊分选机，完全满足各种煤炭的分选加工。其技术水平居国际领先，且符合国家环境保护及资源综合利用、节能减排等国家相关政策。其处理能力介于10吨/小时到1000吨/小时之间，单套设备年处理原煤量达到500万吨，可满足该煤炭企业的使用需求。

2.3項目可行性

2.3.1风选后产品质量预计情况

唐山神州公司先后于2014年、2015年对该煤炭企业生产原煤进行了两次风选试验，试验结果显示，风选后其丁煤和小块煤含矸率均降至10%左右，且能有效提升商品煤发热量，粉煤发热量可提高约200卡/克。

2.3.2场地空间

考虑该煤炭企业储煤场地有限，为尽少挤占空间。可在煤场外部空余场地进行风选设备布置。先后进行了两次方案的设计：

方案一：选址在机修厂厂房南侧存放矸石的场地处，距煤场直线距离60米左右，需要搭建120米空中皮带走廊（造价100万元左右）。

方案二：选址在煤场东北角大棚处，该处所需皮带减少，但需要对煤场大棚进行升高，且挤占煤场空间较大，造价也相当昂贵。

该煤炭企业风选项目自2014年底开始进行立项，初期项目总预算约为460万（其中设备260万、皮带走廊100万、皮带等运输设备系统100万）。2015年，在风选项目推进实施过程中因两种选址建设方案所需投资均过大，上级公司要求该煤炭企业缩减项目投资，而当时并未有更好的方案缩减投资，这导致其风选项目在2015年一直没有实质性的进展。风选项目这一重大的效益工程不能付诸实施。

2.4项目经济效益测算

风选系统正常运转后，可提高商品煤品类精度，但相应的排矸量也相应增加，势必减少商品煤总量，这就需要进行项目经济性对比分析，从而佐证项目经济性和可行性。经对风选实验时商品煤质量情况进行测定，结合市场价格情况和具体资金投入等进行综合分析计算，来测算项目的经济效益。

（1）保持现有原煤煤质不变，采用风选系统对商品煤品类进行深加工，可有效提升综合售价，增加企业经济效益。

（2）保持现有每月5.8万吨原煤生产能力，风选系统运行后，每月可增收67万元。一年即可收回项目投入，还可实现当年盈利。

（3）投入-产出具体测算。

①风选系统项目共需投入527.43万元。主要包括土建基础设施投入15万元、相关设施改造投入45万元、干选机设备购置投入230万元、设备运输及安装投入106.07万元、配电设施投入26.84万元、转载皮带投入104.52万元。

②经测算，吨煤风选加工费为5.5元/吨。扣除加工成本，依实际产量5.8万吨/月计算，每月可增加经济收益约67万元。按照全年70万吨产量计算，年可增加收益约804万元。

③收益增加额减去项目总投资额后，第一年项目产生经济效益为804万元-527.43万元=276.57万元。

3风选项目实施的过程

3.1风选项目的选址方案论证及布置

3.1.1初步方案

该煤炭企业风选项目初步方案是，从煤场第一部振动筛下出料口将8cm以下原煤引入风选设备中，经风选系统排矸后精煤再返回原煤场筛分第二部振动筛内，依次分级为中块（5-8cm）、小块（2-5cm）、粒煤（1-3cm）和末煤。风选系统与原煤筛分系统有机结合，原煤筛分系统可以单独运行，也可以与风选系统搭配使用。

3.1.2风选项目选址论证

2015年下半年，煤炭行业形势更加严峻，煤炭企业经济运行面临的压力进一步增大。在这种条件下，对风选项目的推进工作更加迫切，进一步优化项目方案并缩减项目总投资成为风选项目实施关键所在。

为寻找更加合适的风选项目场地，企业领导及相关部室到煤场周围进行实地查看，对各可能的选址地点进行筛选。最终，选定在煤场大棚外东北角一处闲置场地，虽然该处场地需要进行的土建工程较多，但场地大体上可以满足风选设备布局，经拆除原有的废弃建筑并进行相应的建设，风选项目选址位置最终确定。

通过风选项目选址的优化，不再需要建设横跨机修车间厂房的高空皮带走廊，并减少了皮带运输系统的长度，这两项可以极大地缩减项目投资。将风选项目的场地由工业区矸石山空地处更改为煤场大棚外东北角闲置土地上，可以减掉一些不必要的开支，只需要用皮带将风选系统与原煤筛分系统连接起来，不再需要建设皮带走廊，只需要花费20万元进行场地平整等土建费用，大幅缩减了风选项目的总体投资，减少投资120万左右。

3.1.3风选项目选址方案设计

风选场地最终确定在煤场东北侧外墙处闲置场地，需要进行平场和搭建挡墙等土建工程。方案设计包括三部分：

（1）平整风选设备所需场地。规格为27米×17米，基础以混凝土进行浇筑，厚度0.8米。

（2）皮带运输系统。其中进煤皮带3条（高空皮带1部，斜巷大倾角皮带1部），中煤皮带1部，矸石皮带2部，精煤皮带1部，共计7部皮带。精煤转载皮带由原煤场筛分3#皮带延伸共用。

（3）风选主机系统。以混凝土施工场地基础，钢板以膨胀螺栓固定在混凝土场地上，设备的大型立柱焊接在钢板上。

3.2设备的安装及控制优化

3.2.1安装过程优化

风选设备安装由该煤炭企业内部组织人员在厂家指导下进行安装。先进行风选主机设备安装，同时施工皮带基础，待主机安装结束后进行皮带的安装。为保证风选过程的顺利进行，该煤炭企业对涉及项目的各个环节进行分解，并明确到责任部室，做到統筹考虑，分步有序推进。

3.2.2风选项目管理进度表

3.2.3控制管理的便利性

风选设备的控制柜八台布置在风选设备东南侧机房内，总控制柜为PLC程序控制，风选设备运行期间1名人员即可对风选设备及7部皮带进行控制，极为便利。风选设备调试期间，该煤炭企业操作人员与厂家技术人员进行商讨，合理确定各部皮带的启停顺序，以保证皮带输送系统的连续性和稳定性。

4风选项目经济效益

4.1某煤炭企业2017年商品煤销售情况

实施风选项目后，2017年，该煤炭企业原煤产量为67.74万吨，其中商品煤销售总量58.84万吨，块煤销量13.52万吨，块煤率22.98%，商品煤综合售价459元/吨，块煤综合售价643元/吨，商品煤销售收入达2.7亿。

4.2某煤炭企业2017年风选矸石情况

如果不风选，矸石混入丁煤和小块煤中，导致总量增加。2017年风选矸石8.9万吨，扣除5-8cm的矸石1.75万吨，剩余7.15万吨矸石要进入粒煤、小块和末煤中，其中粒煤吨位增加50000吨，小块吨位增加11500吨，末煤吨位增加10000吨。如果未风选，末煤发热量下降150-200卡/克，粒煤含矸率达到48%，小块含矸率达到50%。根据推测的商品煤质量情况推测售价情况如下：

（1）末煤发热量降低200卡/克，导致市场煤比例降低，电煤比例增加，市场煤售价预计仅在440元/吨左右，电煤330元/吨左右。

（2）未风选的粒煤含矸率48%，售价预计300元/吨。

（3）未风选的小块含矸率50%，售价预计300元/吨。

5结论

综上所述，该煤炭企业通过应用复合式干法风选系统，取得了较好效果。一是提高了产品质量，稳定了煤质。通过风选实际效果来看，风选商品发热量较原煤可提高400卡/克以上。二是拓宽了销售市场，降低了销售压力，提高了煤炭企业煤炭产品市场竞争力。由于风选工艺排矸效果较好，降低了原煤灰分，原煤产量不变情况下，矸石外排可降低销售压力10万吨/年左右。三是增加了产值，提高了经济效益。该煤炭企业2017年原煤经风选后，能够增加收入2316万元，扣除各项运营成本374万元，2017年度净收益1942万元。

参考文献

[1]张红雨.风选项目可行性报告——以贵州省安顺煤矿为例[J].现代商贸工业，2017.