复合式干法选煤工艺优化研究

龙林

贵州豫能投资有限公司 贵州贵阳 550081

当前时代下，煤炭行业生产机械化程度得到了有效优化，相应的带动了煤炭产量、加工深度的发展，依托分选加工能够进一步提高煤炭质量。复合式干法选煤具有工艺简单、生产成本低、能耗低、不用水、回收率高及设备事故率低等诸多优点，是一种新型选煤工艺方法，有利于煤矿综合利用的实现。同时，该工艺方法不会对环境构成太大污染，因此成为了当前煤炭行业中的主流工艺方法。

1 复合式干法选煤工艺分选机理

该工艺的分选机理主要是：长方形分选床内给入物料后，床面会有厚度相应的物料层产生，依托风力与振动力的作用，接触床面的底层物料会有床层松散及按密度分层的物料出现。因分选床具横向坡度较大，重力作用下的表层煤会进入下一条平行沟槽，重复上述流程。在平行沟槽反复分选多次后，经排料边会排出得到的精煤。而密度较高的物料如矸石、含硫矿物质等会沉入槽底，并沿沟槽逐渐向矸石排料端移动、排出，分选过程顺利完成[1]。

2 复合式干选机结构

复合式干选机选取了入选原煤中所含细粒煤的自生介质与空气组成气固两相混合介质分选，多次分选是通过机械振动的作用催动分选物料做螺旋反转运动，同时在床层密度逐渐提高过程中产生的颗粒相互作用的浮力效应的运用下完成分选[1]。而复合式干法分选机也是以这一总体思路为中心，通过深入研究床面形状、床面角度调节、物料运动轨迹、振动形式、风量控制、风力分布、床层厚度控制及供风除尘工艺配套后设计出的合理结构。

复合式干选机的组成主要包含分选床、风室、振动器、吊挂装置及机架等。其中，分选床包含了床面、排料挡板、格条及背板等。可实现风量控制的风室位于床面下，供风源自于离心通风机，经床面上风孔后的气流，在物料分选中体现作用。分选床与振动器在吊挂装置的作用下，悬挂于机架上，分选床横向、纵向角度可根据实际需求进行调节。

3 复合式干法选煤工艺优化应用

3.1 优化选煤设备

优化复合式干法选煤工艺时，为促进选煤效果的进一步提高，首当其冲的便是优化选煤设备，使相关设备的选用与组装更具合理性，同时将可能出现的严重漏洞规避，或是解决不同设备间不协调的问题。例如：贵州豫能公司高山煤矿选择购置复合式干法选煤升级设备，ZM矿物高效分离机，在设计时主要针对0-13mm末煤进行分选，+50mm的产品通过手选分离出块煤，而13-50mm之间的块粒煤产品很难通过人工手选分离出来，这时就需要增加产品结构，也就是块粒煤和矸石混合在一起低价销售，没有达到该矿经济效益最大化，；在干法选煤工艺里，设备选型和入料粒度的配合至关重要，在自由调整入料粒度的同时还要保证产品质量，经过与厂家沟通以及考察其他单位入料粒度及分选效果，该矿决定把入料粒度调整为0-50mm，此时需要调整设备的参数及翻板角度，实时跟踪分选效果，及时分析选后产品的各项指标，都达到了预期效果；13-50mm的块粒煤产品成功分选进入了精煤，再经过筛分分级，有效规避了该产品分选不出块粒煤的漏洞，降低了销售风险，成功把选煤和筛选发挥到了最佳效果，保障了该矿的经济效益最大化[2]。

3.2 优化选煤工艺流程

原有的干法选煤设备，需分级进行原煤的筛选，再通过干选设备对部分粒级的原煤进行分选，剩余部分的原煤还要进行筛选、手选等方法提高煤炭质量，洗选粒级范围有限。投入使用后的复合式干选机，会有一定变化产生；例如：贵州豫能公司安顺煤矿和轿子山煤矿购置了FGX复合式干法选煤设备后，0-80mm的产品全部进入干选设备，干选后通过分级筛将精煤产品分离出末煤、粒煤、小块、中块及中块矸石等一系列等级不同的产品，从而有效满足不同用户的需求，干选范围大，回收率高[3]。

3.3 优化选煤过程

在复合式干法选煤过程中，原煤经分选后分为四个产品，分别为精煤、中煤、煤粉和矸石，为确保精煤及矸石质量稳定，而原煤的质量随时会发生变化，矸石含量的不同不仅需要调整床面角度，还要随时根据矸石和精煤的质量调整翻板角度，此时中煤产品的质量存在不稳定性，质量常常介于精煤和矸石之间，若单独销售，煤质质量较差的产品往往售价低，用户需求少；此时需考虑将中煤进行反选，若单独反选不仅占用场地，还要调整设备的各项参数，操作起来工序相当复杂；最好的方法就是合并进入入选前的原煤进行反选，但入选量的增加，设备的负荷也随之增加，更加影响分选后各产品的质量指标存在不稳定性，这时就需要考虑入选原煤的上料量，而给煤机恰好能解决这一现状，成功控制了入选原煤量的稳定，这样不仅解决了中煤产品占用场地的问题，也不用多余的增加产品结构，还降低了销售风险。值得一提的是，为了将选煤后煤炭资源运输难度降低，建议将皮带机长度适当延长，确保在长距离运输中能够逐步分段卸料，依托犁式卸料器将以往大规模卸料存在的难度降低，同时规避由于铲车出现过大转运量引发的问题。卸料后入仓时，可合理进行入仓皮带机的加设，将煤炭资源可能出现于卸料至入仓环节中的损耗现象规避，不仅能将外界环境因素引发的亏吨、亏卡问题解决，还能将煤尘引发的威胁有效规避，并促进复合式干法选煤工艺成效的提高。

4 结语

现有的煤矿生产中，复合式干法选煤工艺发挥的作用相当显著。该工艺方法与传统人工选煤方式相比，工艺更简单、生产成本更低、能耗更低、回收率更高，具有显著的优势。同时，该工艺在环境保护方面也具有一定优势，与我国可持续发展理念相适应。所以，有必要深入研究复合式干法选煤工艺的优化路线，以此促进复合式干法选煤工艺价值的进一步提升，这也有利于煤炭行业经济效益的提高。