陳嘉龍
(北京中煤煤炭洗選技術(shù)有限公司,內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017000)
納林河二號(hào)礦井選煤廠隸屬于烏審旗蒙大礦業(yè)有限責(zé)任公司,現(xiàn)由中煤集團(tuán)內(nèi)部專業(yè)化煤炭洗選運(yùn)營(yíng)企業(yè)——北京中煤煤炭洗選技術(shù)有限公司運(yùn)營(yíng)管理。該選煤廠為礦井型動(dòng)力煤選煤廠,年處理原煤能力 10.00 Mt(設(shè)計(jì) 1893.94 t/h),年工作330 d,每天16 h,實(shí)際處理能力可達(dá)12.00 Mt/a。選煤工藝:原煤準(zhǔn)備系統(tǒng):300~0 mm粒級(jí)原煤經(jīng)200 mm及13 mm準(zhǔn)備分級(jí)后,大于200 mm粒級(jí)破碎后與200~13 mm混合進(jìn)入洗選系統(tǒng);塊煤洗選系統(tǒng):200~13 mm粒級(jí)進(jìn)重介質(zhì)淺槽分選,輕產(chǎn)物經(jīng)過脫介脫水后作為200~13 mm粒級(jí)塊精煤產(chǎn)品,也可以破碎至50 mm以下作為洗精煤產(chǎn)品,重產(chǎn)物經(jīng)脫介、脫水作為矸石;煤泥處理系統(tǒng):3~0 mm粒級(jí)煤泥經(jīng)旋流器濃縮分級(jí)后,底流經(jīng)弧形篩、煤泥離心機(jī)脫水回收,溢流入濃縮機(jī)濃縮后用加壓過濾機(jī)和壓濾機(jī)聯(lián)合回收,煤泥產(chǎn)品摻入末煤。末煤洗選系統(tǒng):13~0 mm粒級(jí)末原煤經(jīng)6 mm分級(jí)篩分級(jí)后,篩下產(chǎn)物直接摻入混煤,13~1.5 mm粒級(jí)進(jìn)有壓兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選;1.5~0 mm粒級(jí)煤泥經(jīng)旋流器濃縮分級(jí)后,底流進(jìn)螺旋分選機(jī)分選,精礦經(jīng)弧形篩、離心機(jī)脫水后摻入精煤產(chǎn)品,尾礦經(jīng)高頻篩脫水后摻入末矸石,溢流入濃縮機(jī)濃縮后采用穿流式壓濾機(jī)回收。另外末煤具有旁路設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)末煤入洗或不入洗。
納林河二號(hào)礦井地處毛烏素沙地?zé)o定河流域,地下水資源豐富,礦井平均涌水量805 m3/h,造成原煤水分較大,原煤水分Mt在10%~15%。礦井原煤中細(xì)粒級(jí)煤所占比例較大,小于13 mm粒級(jí)物料占到原煤的55%,導(dǎo)致輸送過程中易發(fā)生溜槽堵塞現(xiàn)象;加之部分溜槽因空間限制,造成角度、尺寸設(shè)計(jì)不合理,也加劇了溜槽的堵塞。經(jīng)統(tǒng)計(jì),納林河二號(hào)礦井選煤廠改造前平均處理量1500 t/h, 低于設(shè)計(jì)處理量1893.94 t/h。 經(jīng)分析,其中因溜槽堵塞造成的停產(chǎn)時(shí)間占總停產(chǎn)時(shí)間的比例高達(dá)47%。頻繁的故障停車不但影響企業(yè)效益,而且對(duì)水耗、電耗、介耗、藥劑消耗以及設(shè)備使用壽命都會(huì)產(chǎn)生很大影響。因此,對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)以及煤炭?jī)?chǔ)運(yùn)系統(tǒng)中易堵溜槽的改造,是選煤廠提高生產(chǎn)和裝車效率,增加經(jīng)濟(jì)效益的有效措施。
空氣破拱技術(shù)對(duì)處理因物料粒度較細(xì)、貼貨面積較大、溜槽橫截面積較大、溜槽角度較小造成的溜槽堵塞具有顯著效果??諝馄乒凹夹g(shù)要求風(fēng)壓0.8 MPa左右,鼓吹點(diǎn)設(shè)計(jì)要符合物料貼蓬特點(diǎn),作用原理為通過瞬間釋放的壓縮空氣產(chǎn)生作用力將貼蓬的物料吹落。要根據(jù)物料貼蓬的厚度以及溜槽角度的不同,選擇不同的高壓風(fēng)鼓吹方式。具體見圖1和圖2。
圖1 高壓風(fēng)鼓吹方向與溜槽平行
圖2 高壓風(fēng)鼓吹方向與溜槽垂直
高壓風(fēng)鼓吹方向與溜槽底板平行設(shè)計(jì)的方式,適用于處理角度較小的溜槽堵塞。此設(shè)計(jì)不僅具有在高壓風(fēng)的作用下造成貼貨脫離的作用,而且鼓吹方向與煤流方向一致,還起到搬運(yùn)物料的作用,避免了物料發(fā)生 “散而不移”的現(xiàn)象,從而提高了疏通效果。
高壓風(fēng)鼓吹方向與溜槽垂直或存在一定角度的方式,適用于溜槽角度較大的溜槽堵塞現(xiàn)象。當(dāng)貼貨在高壓氣體的作用下與底板分離后,能在自身重力的作用下發(fā)生移動(dòng)。為提高鼓吹效果,可以將鼓吹口做成喇叭狀,從而提高鼓吹面積,提高疏通效率。
當(dāng)貼貨面積較小、溜槽角度較大時(shí),采用機(jī)械拍打手段也具有較好的疏通效果。貼蓬的物料在周期性機(jī)械力的作用下,可實(shí)現(xiàn)周期性脫落。采用機(jī)械拍打技術(shù)時(shí),需注意增加的溜槽疏通設(shè)施必須符合煤流及溜槽結(jié)構(gòu)特點(diǎn),避免發(fā)生因增加設(shè)施而加劇溜槽堵塞的現(xiàn)象。具體如圖3。
圖3 機(jī)械拍打方式疏通溜槽
采用機(jī)械拍打方式疏通溜槽時(shí),可選擇拍打機(jī)構(gòu)與貼貨成剪切狀或錘擊式,拍打機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)周期可以根據(jù)物料貼蓬的速度通過時(shí)間繼電器調(diào)整。
當(dāng)物料堆積現(xiàn)象嚴(yán)重或溜槽空間較高,而人工疏通又存在安全隱患時(shí),可采取在溜槽上增加振動(dòng)裝置的方式進(jìn)行疏通。當(dāng)發(fā)生物料貼蓬時(shí),安裝在溜槽上的振動(dòng)電機(jī)通過激振力使溜槽發(fā)生劇烈振動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)物料與溜槽分離,具體如圖4所示。
圖4 機(jī)械振動(dòng)方式疏通溜槽
采用此方式處理溜槽堵塞時(shí),可以根據(jù)物料貼蓬的實(shí)際情況,通過調(diào)整振動(dòng)電機(jī)振幅及頻率來增加處理效果。
在溜槽表面鋪設(shè)表面摩擦系數(shù)較低的鋼化玻璃或高分子板,在輸送粒度小于6 mm、水分較大、物料粘性較大的物料時(shí)具有顯著效果。其原因是特殊材料的表面摩擦系數(shù)低,可降低物料貼敷的條件。
鋪設(shè)特殊材料解決物料貼蓬問題時(shí),在后期維修溜槽時(shí)需避免鋪設(shè)的特殊材料受到破壞。
通過對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)以及煤炭?jī)?chǔ)運(yùn)系統(tǒng)易堵溜槽的改造,納林河二號(hào)礦井選煤廠生產(chǎn)效率、產(chǎn)品裝車效率有了大幅提升,生產(chǎn)系統(tǒng)因溜槽堵塞造成的停產(chǎn)占比由改造前的47%降低至5%。改造后的溜槽至今未出現(xiàn)堵塞情況。改造后大幅提高了選煤廠的生產(chǎn)效率,創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。溜槽堵塞率的降低,減輕了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度,避免了職工因處理溜槽堵塞而存在的安全隱患,保障了職工的安全,也創(chuàng)造了顯著的社會(huì)效益。