色連二礦選煤廠大塊原煤手選系統(tǒng)的改造

卜學(xué)制，陸空重，李潤楠，湯元松，丁起鵬

(1.鄂爾多斯市中北煤化工有限公司；2.淮礦芬雷選煤工程技術(shù)(北京)公司 色連二礦運(yùn)營廠，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000)

色連二礦選煤廠為礦井型動(dòng)力煤選煤廠，設(shè)計(jì)處理能力10.0 Mt/a。煤種以不黏煤為主，少量長焰煤，屬于低變質(zhì)程度、年輕的煙煤，是良好的民用及動(dòng)力用煤。

洗選工藝為：礦井原煤經(jīng)6臺(tái)一次分級(jí)篩(13 mm)分級(jí)，大于200 mm粒級(jí)手選破碎后與13～200 mm物料一起進(jìn)入兩臺(tái)塊煤淺槽分選機(jī)分選，13 mm以下物料經(jīng)6臺(tái)弛張篩二次篩分(篩縫尺寸3～6 mm，根據(jù)礦井煤質(zhì)可調(diào))，6～13 mm進(jìn)入兩產(chǎn)品重介旋流器分選，小于6 mm粉煤摻入分選后的塊精煤、末精煤一起作為商品煤銷售；粗煤泥采用分級(jí)旋流器組+高頻篩+離心機(jī)聯(lián)合回收，煤泥水采用三段濃縮，二段濃縮溢流作為生產(chǎn)循環(huán)水使用，三段濃縮溢流作為全廠衛(wèi)生清潔用水及泵的冷卻水。

1 選煤廠設(shè)計(jì)原料煤資料

色連二礦位于高頭窯礦區(qū)的中部地區(qū)，北部為高頭窯礦區(qū)，西部與城梁礦接壤，東部為色連一礦。當(dāng)時(shí)城梁礦及色連一礦均為在建礦井，僅高頭窯為生產(chǎn)礦井，選煤廠設(shè)計(jì)基于高頭窯礦選煤廠生產(chǎn)大樣作為設(shè)計(jì)依據(jù)。色連二礦選煤廠設(shè)計(jì)入廠原煤篩分組成見表1。

表1 色連二礦選煤廠入廠原煤篩分組成

2 生產(chǎn)現(xiàn)狀及存在的問題

色連二礦井下采煤工作面相對(duì)較多，2017年色連二礦選煤廠分別入選礦井開采的2煤、3煤、4煤。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)經(jīng)原煤一次分級(jí)篩篩分后進(jìn)入手選膠帶上的大塊原煤矸石較多，人工手選無法完全揀出200 mm以上的矸石，僅能去除部分特大矸石及鐵器雜物等。為此，選煤廠分別采取了礦井單獨(dú)開采的3煤、2煤、4煤進(jìn)行篩分試驗(yàn)，結(jié)果分別見表2、表3和表4。

表2 2017年9月礦井原煤篩分試驗(yàn)

表3 2017年6月礦井原煤篩分試驗(yàn)(2煤)

表4 2017年4月礦井原煤篩分試驗(yàn)(4煤)

從上述篩分試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，色連二礦井下原煤質(zhì)量變化大。除4煤、2煤、3煤的大于200 mm粒級(jí)產(chǎn)率與設(shè)計(jì)時(shí)的煤質(zhì)資料相近外，其灰分較設(shè)計(jì)時(shí)增加40%左右，說明造成煤量不變、煤質(zhì)大幅變差的主要原因是大塊矸石增多。當(dāng)?shù)V井原煤質(zhì)量較差，在現(xiàn)行工藝下組織生產(chǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)存在以下問題：

(1)遇到大塊矸石量大時(shí)，手選崗位工只能關(guān)停手選膠帶，去搬運(yùn)膠帶上的矸石，造成煤流中斷，設(shè)備空載時(shí)間延長。

(2)由于手選膠帶上的矸石無法完全揀出，矸石與大塊煤一起進(jìn)入塊原煤破碎機(jī)，破碎機(jī)極易發(fā)生卡、堵等事故，生產(chǎn)事故率高，而且破碎機(jī)磨損嚴(yán)重，嚴(yán)重影響破碎機(jī)的使用壽命。

(3)由于色連二礦原煤中矸石泥化現(xiàn)象嚴(yán)重，破碎的矸石產(chǎn)生了大量的次生煤泥，一起進(jìn)入洗選系統(tǒng)，污染了粗煤泥和壓濾煤泥，給煤泥水處理系統(tǒng)增加了負(fù)擔(dān)，并且增加了生產(chǎn)成本。

3 大塊原煤反手選旁路系統(tǒng)的改造

結(jié)合礦井原煤煤質(zhì)變化，針對(duì)大塊原煤手選存在的問題，該廠擬利用現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行反手選旁路改造，方案如下：

保持現(xiàn)有的手選膠帶及塊原煤破碎機(jī)不動(dòng)，在機(jī)頭手選大塊矸石落地溜槽處增設(shè)一旁路溜槽至破碎機(jī)，并用活動(dòng)翻板隔離；在手選膠帶機(jī)頭進(jìn)入破碎機(jī)溜槽處增設(shè)一矸石落地溜槽旁路，并用翻板隔離。當(dāng)?shù)V井原煤質(zhì)量較好時(shí)，將翻版吊起進(jìn)行手選作業(yè)，手選大塊矸石直接落地；當(dāng)?shù)V井原煤質(zhì)量較差時(shí)，大塊矸石量大，超過工人揀矸速度，則放下翻板進(jìn)行反手選作業(yè)，手選的大塊煤進(jìn)入塊原煤破碎機(jī)，矸石通過機(jī)頭溜槽翻板直接落地，如圖1所示。

圖1 大塊矸石反手選翻板實(shí)物示意

4 改造效果

(1)改造后，選煤廠對(duì)礦井原煤煤質(zhì)的適應(yīng)性增強(qiáng)。在未改造前，礦井采掘面多、煤層薄，尤其過斷層時(shí)，大塊矸石含量迅速增加，進(jìn)入選煤廠后，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過手選膠帶工的揀矸速度，經(jīng)常被迫停機(jī)對(duì)大矸石進(jìn)行搬運(yùn)，延誤生產(chǎn)時(shí)間，制約洗選設(shè)備能力的發(fā)揮。

(2)工人操作方式更加靈活。以前手選工人不論大塊煤多還是大塊矸石多，只能從煤中剔除大塊矸石。當(dāng)原煤質(zhì)量差時(shí)，大塊矸石多而大塊煤少，因此在揀矸過程中費(fèi)時(shí)費(fèi)力。增設(shè)反手選翻板后，工人可以依據(jù)大塊矸石量的多少自主決定揀矸還是揀煤，大大節(jié)省勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)效率。

(3)減少了大塊矸石的破碎，提高了設(shè)備使用效率。增設(shè)反手選翻板后，工人單位時(shí)間內(nèi)揀出的量少，工作效率高，大塊矸石剔除更加充分，進(jìn)入破碎機(jī)的大塊矸石量少，破碎機(jī)磨損減輕、故障率低，能有效發(fā)揮破碎能力。

(4)色連二礦矸石易粉碎、易泥化，因此應(yīng)盡量減少矸石入水和機(jī)械破碎。反手選膠帶翻板的設(shè)置有利于降灰降泥。

5 結(jié) 論

通過增設(shè)大塊原煤反手選旁路，選煤廠能很好的適應(yīng)礦井井下原煤質(zhì)量多變的特點(diǎn)，不僅有效降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，很好的保護(hù)塊原煤破碎機(jī)及后續(xù)的運(yùn)輸及洗選設(shè)備，而且降低了生產(chǎn)事故率，保證了生產(chǎn)洗煤系統(tǒng)運(yùn)行的連續(xù)性，降低了電耗，同時(shí)有利于提高淺槽分選效果，降低選煤成本，穩(wěn)定洗后產(chǎn)品質(zhì)量。