塔山白洞井精煤输送系统优化实践

陈要东

（晋能控股煤业集团白洞矿业大同有限公司，山西 大同 037029）

煤炭在我国能源结构中占有重要地位，为了合理充分地利用煤炭资源，对原煤进行洗选，从而获得适应专门用途的精煤。为了精煤的储存，建立了专门的储煤场所，从洗煤厂到储煤场所需要建立运输系统，各个煤矿根据实际情况建立了精煤输送系统[1-2]。随着企业的发展，原有设备虽然经过多次改造，由于从煤仓放出的精煤湿度非常大，导致输送系统撒煤现象十分严重，电机、减速机、滚筒的故障率高,维护量非常大，故障频发，不安全隐患增多。输送系统运行状态的好坏直接关系到精煤能否及时装车，决定了矿井的整体生产效率[3-4]。针对塔山白洞井原精煤输送系统存在系统设备多、转载点多等问题，对原有输送系统优化改造，起到节能提效的作用。

1 工程概况

同煤大唐塔山煤矿有限公司塔山白洞井在大同市西南约28 km处，位于山西省大同市云冈区口泉乡白洞村境内。该矿井井田面积为8.27 km2，矿井主要开采5#煤层，年产能力为1.50 Mt/a。根据用户需要，为了提高煤质，需对煤炭进行洗选，建设了一座动力选煤厂，入选能力为1.20 Mt，通过对原煤进行分选，能够满足化工用煤及供电厂对煤炭质量的要求。选煤厂整个生产系统分为：重介旋流器分选系统、粗煤泥脱水处理系统和煤泥水处理系统三大系统。粒径50～0 mm原煤经筛孔为1.5 mm脱泥筛脱泥后，筛下水进入煤泥桶，筛上粒径50～1.5 mm级原煤进入混料桶，由泵打入重介旋流器分选，分选出精煤、矸石两种产品，分别经脱水、脱介后，矸石排弃，精煤经离心机二次脱水后作为精煤产品装仓。目前选煤厂的选煤楼主煤输送机走廊建设于上世纪70年代前期，带式输送机设备由于历次改造后，形成现有布局。精煤运输系统：洗煤厂701精煤皮带—主精煤皮带—精煤分煤器—漏煤筒—三道皮带—精煤落地皮带—精煤储煤场。整个生产系统共有四部胶带输送机，选煤楼改造前精煤运输系统如图1所示。

图1 选煤楼改造前精煤运输系统

2 原有系统存在的问题

经过现场走访调查，对原有精煤输送系统进行分析，主要存在以下问题：

1）选煤楼主煤输送机走廊建设于上世纪70年代前期，带式输送机设备由于历次改造后，形成现有布局。主煤输送机走廊带式输送机由于走廊空间狭窄，不利于机头处、机尾处、机架的日常设备检修和维护及更换，不安全隐患较多。

2）从洗煤厂701输送机头到精煤储煤场和灌仓距离较远，原精煤运输系统共需要4部带式输送机才能完成运输任务。运输转载点较多，设备数量较多，操作人员数量和维护工作量大。原精煤运输系统每部输送机需两位操作工进行管理和维护，人工成本较高。

3）选煤楼精煤运输系统输送机走廊坡度为15°，整机都铺设在15°走廊上，输送机尾高差达6.3 m，输送机头高差为15 m，存在较大安全隐患，日常管理和维护困难，给职工作业安全带来隐患。

3 输送系统优化实践

针对原有精煤输送系统存在的问题，对输送系统进行优化。优化设计本着力争灵活、简捷，减少中间环节，便于管理的原则，经过综合考虑主要从以下三方面入手。

3.1 合理选择精煤储煤场的位置

精煤储煤场的设置要利于安全生产，且工艺流程合理。依据《煤炭洗选工程设计规范》的规定及塔山白洞井煤矿的生产和销售特点，从洗选精煤的能力，考虑设计足够储存能力的存储设施，最终确定精煤储煤场规格是：长×宽×高为60 m×60 m×13 m，储煤量为0.03 Mt，位置距离701输送机头130 m。采用栈桥式结构，并加棚支护，本着占地少、投资节省，且满足环保的要求进行建设。

3.2 精煤运输系统的构建

确定了精煤储煤场的位置以后，合理布置输送系统。洗煤厂701输送机保持不变，与精煤储煤场之间新增一部带式胶带输送机，为NN200-7（4.5+1.5）输送带，采用头部变频电机90 kW+减速机驱动方式，其安全性能符合MT147-1995标准。这样形成了新的精煤运输系统：洗煤厂701精煤皮带－新精煤皮带－精煤储煤场。新铺设输送机走廊坡度为0°～10°，整机全长130 m，倾角10°。输送机走廊长26 m，中间架采用12#槽钢，长度为6 m。H架采用12#槽钢单横梁结构，φ76钢管，输送机尾高差5.062 m，输送机头高差10.084 m，精煤运输系统各部输送机如表1所示，选煤楼改造后精煤运输系统如图2所示。

表1 精煤运输系统各部输送机

图2 选煤楼改造后精煤运输系统

3.3 安全保护设施

主精煤带式输送机配备综合保护一套，控制线长按180 m配置。皮带机综合保护装置配备急停闭锁、扩音电话、跑偏（3对）、纵向撕裂、堆煤、烟雾、超温洒水、速度、语音声光报警、联锁等保护装置。配拉线开关，皮带沿线每间隔50 m一个扩音组合电话（含急停闭锁）。通过采用各种安全保护措施，保障了运输系统的正常运行，提高了职工作业的安全系数，并配置监视系统1套，实现了监测可视化。

主精煤带式输送机由原来的定频电机改为变频电机，型号是YBBP280M-4额定功率为90 kW，防爆等级为Exd I。变频电机的改变使输送机的启动方式发生了改变，采用了软启动。采用变频器驱动之后，输送机启动时间延长，大大降低了对输送机带强的要求，降低了设备的维护量。同时，利用变频器的软启动功能实现带式输送机的软启动，启动过程中对机械基本无冲击，也大大减少了输送机系统机械部分的维修量，提高了精煤运输皮带运行的安全性。

4 系统优化效果及效益分析

通过对精煤输送系统的优化实践，提高了系统的安全性能，并取得良好的经济效益。输送机由原先的4部胶带输送机改为了2部，大大缩短了运输距离，减少了设备及备品备件的储备投入，提高了工作效率。输送机走廊坡度由原先的15°改为0°～10°，输送机尾、机头高 差由原来的6.3 m、15 m，改为5.062 m、10.084 m，降低了设备安全隐患并保障了作业人员的安全。胶带输送机数量的减少，也相应减少了人员的投入，每班可减免4名岗位操作工，三个班共减免12名岗位操作工，检修工作量也相应降低，每天检修人员可减少2人，按每人每月工资为4 000元，14人每月共计节省56 000元，每年可节约67.2万元，节能提效效果明显。

5 结语

通过对塔山白洞井精煤输送系统的优化实践，使该矿精煤输送系统更加合理，运行更加安全可靠。在生产活动中，运输效率提高，且降低了电能损耗，使系统检修工作量减小，也便于维护，减轻了工人的劳动强度，提高了安全系数，保障了职工的安全，达到了节能提效的目的。整个输送系统优化实践后，与该矿的生产运输系统相匹配，使塔山白洞井的精煤生产系统更趋合理，为同类型的精煤输送系统优化改造提供了参考和借鉴。