浅谈内蒙古上海庙矿业有限公司榆树井煤矿4.0Mt/a干法选煤系统设计

王新华

（唐山市神州机械有限公司，河北 唐山 063000）

1 引言

随着国家对环境保护力度的加大，ZM矿物高效分离机在选煤领域的应用越来越广泛。ZM矿物高效分离机不用水、不产生煤泥、工艺简单，要求原料煤入料粒度控制在80mm以下，表面水分控制在9%以内，同时配套原煤上料及选后产品输送设备，即可进行正常生产。系统各落料点全封闭并配套喷雾降尘设施，沉降室、旋风除尘器、布袋除尘器联合降尘、除尘工艺，系统粉尘无外溢，对环境没有污染，除尘器回收的煤粉可以单独回收，也可以调湿后混入精煤系统，减少二次污染。

上海庙矿业公司榆树井煤矿是山东临沂矿业集团与中国烟草投资管理公司共同投资建设的一座现代化大型矿井，矿区井田面积24.3km2，地质储量3.89亿t，可采储量2.46亿t，矿井设计能力300万t/a，装备按照500万t/a配置，所产煤炭为不粘煤。矿井采用综采采煤法，由于割顶、铲底等原因，导致可采煤层的顶、底板和夹矸混入煤中，使原煤灰分增高，煤质变差，尤其是夹矸中的炭质泥岩遇水泥化，增加了原煤洗选难度，使原有水洗系统在生产过程中产生大量煤泥，回收率低，发热量提高有限。经过多次半工业性试验，最终矿方决定选用ZM矿物高效分离机技术对该矿原煤进行分选排矸[1]。

2 ZM矿物高效分离机的特点

①ZM矿物高效分离机技术先进，主选机采用特殊处理，设备运转可靠，模块化设计，组装投产快，目前在国内外被广泛应用。

②选煤不用水，适合干旱地区使用，节省大量水资源。

③ZM高效矿物分离机对风压、风量做了地域性处理，根据不同地区设置不同参数。

④设备占地面积小，工艺简单，高效环保，智能化程度高，分选数量效率为90%以上，有效分选粒级80～3mm,可能偏差Ep=0.15～0.23。

⑤ZM矿物高效分离机采用集成模块化组装，主体设备全封闭并内置保温、消声、防火材料，可保证设备运转不受天气的影响，分选后产品煤水分较低，可避免冬天冻车、冻仓事故的发生，安全可靠性高；智能化控制，省去大量人为操作，操作管理方便、简洁，事故发生概率低[2]。

3 ZM矿物高效分离机分选原理

ZM矿物高效分离机采用阶梯式分选原理，每个阶梯区间内物料通过风力作用流化分层，同时配套振动电机做动力，加强物料按密度分层效果，低密度物料最先越过排料挡板被排出，剩余物料进入下一个阶梯区间再次进行分选，直至分选完毕，排出重矿物。

4 上海庙矿业公司榆树井煤矿ZM矿物高效分离机系统工艺流程

4.1 原煤准备系统

此系统为原有系统改造项目，原煤准备及产品输送系统利用原有系统；矿井原煤进入原煤准备车间，进入2台2YAH3061原煤分级筛进行300mm/80mm筛分；300mm以上物料没有煤炭，直接排弃；80～300mm筛物料经带式输送机转运至块煤破碎机破碎至80mm以下，与筛下物一起进入原煤上仓皮带机，运至3个直径为22m的原煤仓（总储量20000t）储存。

4.2 ZM矿物高效分离系统

ZM分选系统位置放在了原煤上仓皮带机走廊、水洗上煤皮带机走廊、煤泥干燥车间和水洗主厂房中间的空地上，设备为上、下摆放。

利用原水洗上煤皮带机为干选系统上煤皮带机，在皮带机上设犁式卸料器，把原煤卸到干选上煤皮带机上，再进入矿物高效分离机进行分选。

-80mm原煤送入2套ZM600矿物高效分离系统进行分选，选后精煤进入2台SZD2148振动筛进行25mm分级，实现最终产品为：+25mm块精煤，-25mm末精煤，外排物矸石，除尘系统收集的煤粉经调湿搅拌后混入末精煤。

4.3 产品贮运系统

各产品都分别由皮带机转载至原有水洗产品上仓系统，利用现有块煤仓作为+25mm精煤块煤仓，利用4个直径为22m的产品仓（总储量40000t）储存-25mm末精煤产品，由汽车外运销售；选后矸石由皮带转载后进入原水洗矸石仓储存，汽运至排矸场，综合利用或废弃。

表1 0～80mm粒度级原煤干选试验结果

5 设备选型

内蒙古上海庙矿业有限公司榆树井煤矿主井提升原煤300万t/a，按照每年生产270天，每天16小时计算，小时入选能力为694.4t/h。

5.1 干选机选型

干选机不均匀系数k=1.2，干选机处理量为694.4×1.2=833.28t/h。

单套ZM600矿物高效分离机处理能力为500～600t/h，原煤矸石含量及原煤表面水分大小对设备处理量影响较大，再考虑到设备留有备用，因此选用了两套ZM600矿物高效分离机，每套ZM600矿物高效分离机由2台24m2主机组成，正常生产时采用三用一备的模式。

5.2 振动筛选型

振动筛不均匀系数k=1.3，根据表一，精煤产率为76.9%，最大入料量为640t/h，分级粒度为25mm，选用2台SZD2148圆振动筛，处理能力700～850t/h。考虑到筛下物可能会把筛下漏斗堵塞，在尽量加大筛下漏斗角度的同时，还在筛下漏斗上安装了高分子聚乙烯板，使物料能够顺利流进皮带机。

5.3 皮带机选型

皮带机参数选择参照《TD75型通用固定式带式输送机设计选用手册》《DTⅡ（A）型带式输送机设计手册》。考虑到雨雪天气、环保等因素，各皮带机加装彩钢板弧形罩，进行防风、防雨。

6 结语

ZM矿物高效分离机具有不用水、工艺简单、生产成本低、耗能低、占地面积小、建设周期短、设备运转可靠等一系列优点，适用于榆树井煤矿的原煤分选，为榆树井煤矿的发展带来了更大的经济效益。符合产业发展趋势，安全、环保、节能、高效的ZM矿物高效分离机系统在选煤技术提升方面做出应有的贡献。