煤礦儲(chǔ)煤場(chǎng)封閉技術(shù)方案的選擇

胡 金 亮

(兗礦集團(tuán)鄒城華建設(shè)計(jì)研究院有限公司，山東 鄒城 273500)

1 煤場(chǎng)封閉形式

煤場(chǎng)封閉基本有三種形式：混凝土筒倉(cāng)儲(chǔ)煤形式、鋼網(wǎng)架煤棚形式、氣膜煤棚形式。

1.1 混凝土筒倉(cāng)儲(chǔ)煤形式

目前筒倉(cāng)已經(jīng)是當(dāng)今煤炭?jī)?chǔ)存的普遍形式，大的筒倉(cāng)直徑有22 m～40 m不等，單個(gè)筒倉(cāng)儲(chǔ)量有1萬(wàn)t～4萬(wàn)t不等，甚至更大。

筒倉(cāng)儲(chǔ)煤優(yōu)點(diǎn)是：

1)自動(dòng)化程度高、可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，節(jié)省人員；2)煤炭產(chǎn)品不落地，不會(huì)造成產(chǎn)品污染；3)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的煤塵少，有利于環(huán)境保護(hù)；4)儲(chǔ)煤場(chǎng)壽命長(zhǎng)，建成后維護(hù)費(fèi)用低；5)倉(cāng)下給煤易控制，實(shí)現(xiàn)精確配煤；6)倉(cāng)下袋式輸送機(jī)出煤易于實(shí)現(xiàn)快速裝車(chē)。

缺點(diǎn)：

1)前期投資高；2)施工工期長(zhǎng)。

1.2 鋼網(wǎng)架煤棚形式

目前鋼網(wǎng)架煤棚應(yīng)用廣泛，跨度可達(dá)到130 m，長(zhǎng)度基本不受限，經(jīng)濟(jì)跨度70 m～90 m，單位價(jià)格與煤棚高度有關(guān)系。

鋼網(wǎng)架煤棚形式優(yōu)點(diǎn)：

1)投資較低；2)可以利用原有場(chǎng)地地面及堆取料設(shè)備；儲(chǔ)煤場(chǎng)可靈活劃分為多個(gè)單元，可同時(shí)儲(chǔ)存多個(gè)煤種；3)采用棧橋落煤、自然堆積的方法堆煤，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化堆煤；4)使用年限較長(zhǎng)。

缺點(diǎn)：

1)需要裝載機(jī)裝車(chē)，使用人員多；2)煤棚內(nèi)作業(yè)環(huán)境差、煤塵大(儲(chǔ)存洗精煤好一些)；3)場(chǎng)內(nèi)存多煤種時(shí)，煤質(zhì)容易相互污染。

1.3 氣膜煤棚形式

目前氣膜煤棚在煤炭系統(tǒng)已有應(yīng)用，跨度可達(dá)到150 m，長(zhǎng)度不受限，高度大約是跨度的1/3，因?yàn)橹亓枯p，基礎(chǔ)小，單位面積造價(jià)低。

氣膜煤棚形式優(yōu)點(diǎn)：

1)投資低，且后續(xù)可以搬遷，適合服務(wù)年限較短的礦井；2)可以利用原有場(chǎng)地地面及堆取料設(shè)備；儲(chǔ)煤場(chǎng)可靈活劃分為多個(gè)單元，可同時(shí)儲(chǔ)存多個(gè)煤種；3)采用棧橋落煤、自然堆積的方法堆煤，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化堆煤；4)使用年限20年～25年；5)建設(shè)工期短。

缺點(diǎn)：

1)需要裝載機(jī)裝車(chē)，使用人員多；2)煤棚內(nèi)作業(yè)環(huán)境差、煤塵大(儲(chǔ)存洗精煤好一些)；3)場(chǎng)內(nèi)存多煤種時(shí)，煤質(zhì)容易相互污染。

1.4 儲(chǔ)煤方式比較

儲(chǔ)煤方式比較詳見(jiàn)表1。

2 煤礦露天儲(chǔ)煤場(chǎng)封閉技術(shù)改造原則

按照礦井服務(wù)年限長(zhǎng)短、生產(chǎn)能力大小及礦井遠(yuǎn)期規(guī)劃，采取不同的封閉措施：

1)生產(chǎn)能力大、服務(wù)年限長(zhǎng)的主力礦井。

設(shè)計(jì)以完善現(xiàn)有儲(chǔ)裝運(yùn)系統(tǒng)，提高原煤緩沖能力，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化快速裝車(chē)為原則，推薦采用筒倉(cāng)+快速裝車(chē)站的方式進(jìn)行技術(shù)改造。筒倉(cāng)儲(chǔ)煤能力以滿足礦井3 d～7 d生產(chǎn)為宜。

2)生產(chǎn)能力較大、服務(wù)年限較短的礦井。

設(shè)計(jì)以節(jié)約投資，維持現(xiàn)有較為完善的儲(chǔ)裝運(yùn)系統(tǒng)不變，對(duì)露天煤場(chǎng)做封閉處理以滿足環(huán)保要求為原則。

3)資源枯竭、近期關(guān)井的礦井。

設(shè)計(jì)以節(jié)省投資、維持礦井正常生產(chǎn)為原則。根據(jù)礦井當(dāng)前需要，對(duì)露天煤場(chǎng)做部分封閉處理。

3 碼頭儲(chǔ)煤場(chǎng)

本礦有效開(kāi)采儲(chǔ)量13 273萬(wàn)t，核定生產(chǎn)能力6.50 Mt/年，礦井服務(wù)年限22.1年。對(duì)碼頭儲(chǔ)煤場(chǎng)的技術(shù)改造應(yīng)結(jié)合蒙煤入魯及碼頭增加吞吐能力后的外來(lái)煤儲(chǔ)煤需求。結(jié)合露天煤場(chǎng)封閉方式的不同，選擇了筒倉(cāng)方案和鋼網(wǎng)架封閉方案兩個(gè)實(shí)施方案。

3.1 方案一：筒倉(cāng)方案

采用筒倉(cāng)+快速裝車(chē)站的方式對(duì)煤場(chǎng)進(jìn)行改造，并增加配煤及自動(dòng)化采制化系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)礦井煤及外來(lái)煤入倉(cāng)儲(chǔ)存、配煤快速裝汽車(chē)及裝船、自動(dòng)化采制樣及化驗(yàn)功能。項(xiàng)目建成后，碼頭儲(chǔ)運(yùn)儲(chǔ)煤能力8萬(wàn)t，儲(chǔ)煤種類(lèi)最多4個(gè)煤種，具備快速裝汽車(chē)及裝船功能。礦井所有商品煤及外來(lái)煤種均能儲(chǔ)存、配煤、裝船及裝汽車(chē)外運(yùn)。

3.2 方案二：鋼網(wǎng)架棚封閉方案

采用鋼網(wǎng)架棚的方式對(duì)碼頭儲(chǔ)煤場(chǎng)進(jìn)行全封閉改造，儲(chǔ)裝運(yùn)系統(tǒng)維持原有方式不變封閉面積300 m×150 m=45 000 m2。

估算方案靜態(tài)投資10 163.91萬(wàn)元。

3.3 方案選擇

綜合對(duì)比筒倉(cāng)方案和鋼網(wǎng)架棚封閉方案的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇方案一作為碼頭儲(chǔ)煤場(chǎng)的封閉方案。

4 洗矸、煤泥場(chǎng)地封閉

由于矸石及煤泥產(chǎn)量相比商品煤產(chǎn)量較少，設(shè)計(jì)仍維持原袋式輸送機(jī)運(yùn)輸落地后裝載機(jī)裝車(chē)的方式不變，僅對(duì)場(chǎng)地做封閉管理。

1)煤泥場(chǎng)地：勘察礦井及電廠工業(yè)場(chǎng)地，由于電廠煤泥場(chǎng)地狹小，無(wú)法布置地磅房作為礦井外運(yùn)煤泥場(chǎng)地使用。利用現(xiàn)有煤泥場(chǎng)地，采用氣膜棚進(jìn)行封閉處理，封閉面積110 m×90 m，儲(chǔ)煤泥量約3.2萬(wàn)t；自落煤泥帶式輸送機(jī)頭部下方向北側(cè)，布置一條46 m長(zhǎng)落煤泥帶式輸送機(jī)進(jìn)入煤泥場(chǎng)地，中部設(shè)置3個(gè)卸料器落料。這樣煤泥落地儲(chǔ)存及裝載機(jī)轉(zhuǎn)儲(chǔ)裝車(chē)均在氣膜棚內(nèi)進(jìn)行。

2)洗矸場(chǎng)地：利用現(xiàn)有洗矸場(chǎng)地南部區(qū)域，受高壓線路自場(chǎng)地中部穿過(guò)影響，延長(zhǎng)洗矸帶式輸送機(jī)至高壓線路附近，設(shè)置卸料點(diǎn)，再由轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)轉(zhuǎn)運(yùn)至洗矸場(chǎng)地，洗矸場(chǎng)地采用鋼網(wǎng)架棚封閉，封閉面積96 m×90 m，儲(chǔ)洗矸約14萬(wàn)t。