煤炭洗选工艺技术应用探究

赵阳

摘 要：煤炭是各种直接能源的原材料，其开采与选洗的质量关系到电力、热能等社会支柱型能源供应的稳定与否，与人类生活及社会的发展密切关联。现阶段，我国煤炭的选洗工艺经多年发展已处于世界较为发达的水平，在未来还需不断精进技术，以达到减低煤炭在选洗中的消耗，提高其利用率，减少污染的理想目标。本文从介绍煤炭洗选工艺的作用和进行自动化建设的意义入手，着重分析了洗煤厂主流的选煤方法、实际操作流程及选洗的运行系统，为进一步提升我国煤炭选洗工艺提供参考。

关键词：煤炭生产;洗选工艺;应用探索;改革

煤矿作为当前世界最主要的资源之一，承担着向社会输送能源、维护经济发展的重担。在煤矿的开采和清洁过程中，因为技术的限制，使煤炭原材料的转换率和利用率始终处于较低水平，不仅造成了环境污染，还造成了资源的浪费。虽然技术人员一直未放弃对可替代新能源的探索，但就现阶段人类社会对能源的需求而言，在新能源被开发和广泛应用之前，煤炭始终是能源供应的支柱型资源。因此，改进煤炭选洗工艺、提高原料的利用与回收率仍是研究的重心。

1 煤炭洗选工艺的作用与自动化的意义

1.1 煤炭洗选工艺的作用

煤炭选洗工艺指对开采的原煤进行挑选和清洁处理时所使用到的技术。该技术的作用可分为如下方面：其一，就资源本身而言，先进的煤炭选洗技术能够提高资源的利用率，减少对环境的污染;其二，对人类社会而言，先进的煤炭选洗技术能够为国家国力和经济的腾飞打下坚实的资源和技术基础;其三，对国民个人而言，先进的煤矿选洗技术能够为其提供更为理想的生活物质条件。

1.2 煤炭洗选厂进行自动化建设的意义

为了满足当前社会发展所需的能源供应，煤炭企业对于煤炭的开采量十分庞大，单单依靠人工的力量，不仅产能较低而且无法保证原煤中精煤和杂质的分离质量，导致煤矿生产的煤炭产品品控不够稳定，影响选洗煤厂的持续发展。因此，煤炭选洗厂进行自动化建设的意义在于：其一，提高产能保证质量，大型自动化机械的投入使用，在解放人力的同时，保证了煤矿开采、选洗、晾晒、运输等流程循环的效率，平衡了煤炭市场供求关系的稳定;其二，提高了生产過程中的安全性，自动化生产减少了人力成本降低了生产人员的数量，使得生产全过程通过操作运行系统即可完成，当出现紧急情况时，控制系统可发出警报，技术人员通过分析对应警报代码背后的含义即可进行对应的处理，提高了效率使生产全程可控;其三，有助于使煤炭产品种类的多样化，自动化机械生产的煤炭能够保证不同批次产品的煤炭质量，通过数据和流程的调节获得适销对路的煤炭产品以满足不同社会需求。

2 煤炭洗选工艺系统应用探究

煤炭可选性常指按照密度将原煤分为极易选洗（原煤理论分选密度约在1.6g/cm3）、易选洗（原煤理论分选密度约在1.5g/cm3）及极难选洗（原煤理论分选密度约在1.4g/cm3）等三类，基于此施以不同选洗方法，以提高效率。以某矿井型选煤厂为例，其原煤全部来自于矿井。该矿井主采3号煤层，原煤煤质为中灰、低硫、固定碳含量高、可磨性好、发热量高的贫煤。根据其原煤特性，确定该矿井型选煤厂的选煤工艺，具体：

2.1 选煤工艺及主要设备

①选煤方法：22-100mm块原煤重介浅槽分选，22-1mm

末煤采用有压三产品重介旋流器分选，1-0.25mm煤泥采用螺旋分选机分选，0.25-0mm细煤泥采用浮选柱直接浮选。22-0mm末煤也可部分洗选或直接旁路，生产出不同灰分的动力用煤;②主要设备：重介浅槽分选机、有压三产品重介旋流器、螺旋分选机、浮选柱、磁选机、振动筛、离心机及压滤机等。

2.2 工艺系统

2.2.1 原煤仓储及准备系统

毛煤经提升后由皮带机或刮板机输送至缓冲仓或毛煤仓进行存储;生产时毛煤仓下返煤皮带机输送至筛分破碎

车间，由毛煤分级进行干法分级，筛上>100mm手选破碎后

与筛下100-0mm原煤混合一起运至主厂房进行洗选作业。

2.2.2 主洗系统主要包含四部分

2.2.2.1 块煤重介系统

<100mm的原煤进入主厂房后，经原煤分级筛分级（筛孔22mm）和脱泥（筛孔3mm），100-22mm筛上物进入重介浅槽分选，分选后块精煤脱水脱介处理后作为产品分级装仓储存，块矸石脱水脱介后进入矸石仓。

2.2.2.2 末煤重介系统

原煤分级筛筛下（22-0mm）末煤可实现末煤全部入选、部分入选和全部不入选。入选的末煤经过末煤脱泥筛进行脱泥（筛孔1mm），22-1mm筛上物由有压三产品重介旋流器分选，分选后的末精煤、末中煤经过脱介、脱水筛和离心机脱介脱水后作为末精煤和末中煤产品，末矸石经过脱介脱水后进入矸石仓。

2.2.2.3 粗煤泥分选系统

原煤分级筛脱泥段筛下水和末煤脱泥筛筛下水一起由分级旋流器进行浓缩分级。分级旋流器底流（1-0.25mm）粗煤泥由螺旋分选机进行分选，分选后的精煤和尾煤经过弧形筛和煤泥离心机脱水后分别掺入末精煤和末中煤产品中。

2.2.2.4 细煤泥浮选系统

分级旋流器溢流（0.25-0mm煤泥水混合物）、弧形筛筛下水及煤泥离心机离心液进入浮选柱进行分选，分选后浮选精煤压滤回收，浮选尾煤浓缩压滤回收。除上述主要系统外，选洗系统中还包含集中控制系统、介质系统、絮凝剂系统、洗水循环和补加系统等辅助系统，共同在洗选生产过程中承担着重要角色。

2.2.3 产品储运系统

原煤经过主洗系统洗选加工后，块煤经仓上分级筛分级后分别进入中块仓、小块仓和限下仓，末精煤、末中煤、筛末煤分别进入三个末煤仓，煤泥产品转运至煤泥晾干场进行储存，块煤仓下和末煤仓下分别设有返煤皮带，仓内产品可由皮带机头溜槽转载至各产品装车点进行装车销售。此外，还设有一座单轨快速装车站，可实现火车自动快速装车，整列火车（60节）装车时间小于40min;各煤仓下设有瓦斯监控系统和通风系统，当瓦斯浓度超过一定值时，便会触发警报提示开启通风设施进行瓦斯排放。当前，我国选煤厂生产系统中多采用全自动或半自动的设备，基本实现了现代化，减少了人工的损耗，提高了煤炭生产的安全性和稳定性。

3 结语

当前，我国对煤炭的处理技术已较为成熟，能够针对市场对煤炭的不同需求能够生产出对应的产品，设计生产时也将环保因素考虑其中，重视资源的循环利用，基本实现了生产自动化。另外，从选煤厂的选洗工艺中不难看出，重介浅槽分选系统是选洗工艺中较为关键的步骤，技术人员可以此为入脚点深入研究，不断提高煤炭原料的利用率，提高产量。

参考文献：

[1]徐征，朱智杲.选煤厂选煤工艺流程优化分析[J].能源与节能，2020（04）：106-107+164.

[2]牛冬冬，刘亚宁，张红峰，田华伟，冯永强.探讨煤炭洗选加工过程中粒度的控制问题[J].内蒙古煤炭经济，2020 （05）：47+49.

[3]董五洋.洗煤厂配煤工艺系统改造探究[J].能源与节能， 2019（09）：93-94.

[4]安改清.选煤厂选煤工艺的研究与优化[J].内蒙古煤炭经济，2019（18）：182.