鮑店選礦廠原煤系統(tǒng)的技術(shù)改造方案

張端磊，劉海全,范旭陽

(兗礦集團(tuán) 鮑店煤礦， 山東 濟(jì)寧 272100)

0 引言

鮑店煤礦隸屬于兗礦集團(tuán)兗州煤業(yè)股份有限公司。1977年開始興建，1986年6月10日建成投產(chǎn)，近年來陸續(xù)對礦井生產(chǎn)、運(yùn)輸、提升系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造，礦井生產(chǎn)能力得到不斷的提高。鮑店煤礦選煤中心是由原兗州煤礦設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的大型礦井選礦廠，1990年12月26日建成投產(chǎn)，主要選煤工藝為原煤預(yù)先篩分，+50 mm的部分入重介斜輪分選，0～50 mm重介分選。為適應(yīng)礦井生產(chǎn)，已對原煤系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行了多次能力提升改造。但目前選煤中心原煤系統(tǒng)運(yùn)輸能力已達(dá)到滿負(fù)荷生產(chǎn)，運(yùn)輸能力沒有冗余量，加上設(shè)備老化，事故較多，難以滿足礦井生產(chǎn)需要，已成為影響礦井生產(chǎn)的薄弱環(huán)節(jié)。其原煤系統(tǒng)存在的問題有:

1) 目前系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)行，經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備過載停機(jī)的現(xiàn)象,影響生產(chǎn)。

2) 各設(shè)備處理量達(dá)到上限，振動篩出現(xiàn)主部件斷裂故障，影響生產(chǎn)。

3) 斜輪入洗量大，經(jīng)?？ǚ诌x槽，影響生產(chǎn)。

4) 渣漿泵流量小，造成選煤及介質(zhì)回收效果差。

5) 帶式輸送機(jī)滿載造成沿途灑煤較多，造成輸送帶跑偏，現(xiàn)場清理工作量大。

根據(jù)上述存在的問題，經(jīng)分析研究，決定對選礦廠原煤系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造。

1 技術(shù)改造的具體思路

1) 鮑店煤礦提升改造后的礦井生產(chǎn)能力計(jì)劃達(dá)到6 Mt/a。根據(jù)事故率統(tǒng)計(jì)和冗余能力考慮[1]，本次鮑店煤礦地面原煤系統(tǒng)毛煤生產(chǎn)能力按6.4 Mt/a進(jìn)行改造，以滿足生產(chǎn)需要。

2) 地面毛煤系統(tǒng)年生產(chǎn)能力為6.4 Mt/a，其地面毛煤系統(tǒng)運(yùn)量要達(dá)到850 t/h。

3) 經(jīng)破碎篩分后，50 mm以上的矸石及塊煤含量一般為20%～25%。因此,大矸石及大塊煤相應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)量要達(dá)到200 t/h;50 mm以下的原煤相應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)量應(yīng)滿足700 t/h，以滿足提升后的礦井需求。

由以上的具體思路，其改造方案從工藝角度，主要包括4部分內(nèi)容：

1) 原煤分級篩更換。

2) 重介選矸車間更換兩臺直線矸石脫介篩、兩臺直線塊煤脫介篩、兩臺斜輪分選機(jī)。

3) 原煤系統(tǒng)相關(guān)帶式輸送機(jī)提速，增大運(yùn)量。

4) 更換兩臺合介泵、兩臺稀介泵。

技術(shù)改造框架圖如圖1所示。

圖1 技術(shù)改造框架

改造后主要機(jī)電設(shè)備及材料如表1所示。

表1 工藝設(shè)備及材料表

2 主要設(shè)備改造方案

2.1 毛煤系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備改造

1) 原煤分級篩。原102原煤分級篩因使用年份長，經(jīng)常會出現(xiàn)故障，更換型號ACS1830原煤分級篩，篩分效率90%[2],篩板篩孔直徑200 mm。

2) 141(毛煤)帶式輸送機(jī)頭部改造。現(xiàn)141帶式輸送機(jī)基本參數(shù)如下：L=59.1 m,B=1 400 mm，D=800 mm，v=1.96 m/s，α=16°,N=132 kW，Q=800 t/h,NN=200 N/mm，運(yùn)量無法滿足提升后的礦井生產(chǎn)能力。故對141帶式輸送機(jī)的帶速進(jìn)行提高。為此,需更換減速機(jī)和電動機(jī)，增加電動機(jī)的功率[3]。

對141帶式輸送機(jī)頭部的改造方案為：更換電動機(jī)YB3-315L1-4、減速機(jī)B3SH09+F+B、聯(lián)軸器;同時(shí),因機(jī)架銹蝕嚴(yán)重，還需要對驅(qū)動裝置架及部分頭架、機(jī)架進(jìn)行重新加固。

3) 104、142(毛煤)帶式輸送機(jī)頭部改造計(jì)算過程與141帶式輸送機(jī)的相似，不再贅述。

2.2 50 mm以下原煤系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備改造

根據(jù)計(jì)算篩分后50 mm以下的原煤占比大約為75%～80%，故50 mm以下原煤系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)備及帶式輸送機(jī)的處理量或運(yùn)量達(dá)到700 t/h便可滿足提升后的礦井需求。為此,對260、261、268、183、184帶式輸送機(jī)頭部進(jìn)行改造，其計(jì)算方法與141帶式輸送機(jī)的類似，不再贅述。

2.3 50 mm以上的塊煤、矸石系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備改造

根據(jù)計(jì)算篩分50 mm以上的矸石及塊煤含量一般為20%～25%。故大矸石及大塊煤相應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)量應(yīng)達(dá)到200 t/h才能滿足提升后的礦井需求。為此,具體改造內(nèi)容為:

1) 斜輪分選機(jī)?，F(xiàn)有146、147斜輪分選機(jī)能力190 t/h,轉(zhuǎn)速2.32 r/min，槽寬2.4 m，提升輪4.5 m。無法滿足提升后的礦井生產(chǎn)能力。更換兩臺型號為ZXL-2600的斜輪分選機(jī),其能力為200～300 t/h, 轉(zhuǎn)速2.70 r/min，槽寬2.6 m。更換時(shí)需對基礎(chǔ)做相應(yīng)的加固。

2) 矸石脫介篩。隨著礦井開拓延伸，煤質(zhì)變化大，大矸石含量現(xiàn)階段為15%～20%，平均分到兩個(gè)系統(tǒng)，單個(gè)系統(tǒng)的矸石篩需要達(dá)到130 t/h的能力。而現(xiàn)有矸石篩能力只有80～100 t/h,達(dá)不到礦井生產(chǎn)要求。將原雙層篩板的脫介篩更換成兩臺型號AHD1848、處理能力130～150 t/h[4]、上層篩板篩孔直徑40 mm、下層篩縫1 mm的直線矸石脫介篩。更換時(shí)需對基礎(chǔ)做相應(yīng)的加固。

3) 塊煤脫介篩。隨著礦井的開拓延伸，煤質(zhì)變化大，塊煤含量為13%～20%，平均分到兩個(gè)系統(tǒng)，單個(gè)系統(tǒng)的塊煤篩需要達(dá)到130 t/h的能力。而現(xiàn)有塊煤篩能力只有80～120 t/h,將原雙層篩板的脫介篩更換成兩臺型號AHD2448、處理能力130～150 t/h[4]、上層篩板篩孔直徑40 mm、下層篩縫1 mm的直線塊煤脫介篩。更換時(shí)需對基礎(chǔ)做相應(yīng)的加固。

4) 178、179、180(+50 mm塊煤)帶式輸送機(jī)頭部改造。計(jì)算方法與141帶式輸送機(jī)的類似，不再贅述。

3 結(jié)論

1) 鮑店地面原煤系統(tǒng)技術(shù)改造項(xiàng)目，主要是:

(1) 原煤分級篩進(jìn)行更換。

(2) 重介選矸車間更換兩臺矸石脫介篩、兩臺塊煤脫介篩、兩臺斜輪分選機(jī)。

(3) 對11條帶式輸送機(jī)頭部進(jìn)行改造。

鮑店地面原煤系統(tǒng)本次改造后，礦井提升能力將達(dá)到640萬t/a。礦井提升能力增加了40萬t/a。

2) 效益分析

(1) 項(xiàng)目完成后，能有效地降低事故率，每天按減少0.5 h影響計(jì)算，可多提毛煤13.65萬t，按目前商品煤價(jià)格為580元/t計(jì)算，年增經(jīng)濟(jì)效益為6 887萬元。

(2) 事故減少后，職工搶修次數(shù)減少，出現(xiàn)安全事故次數(shù)降低，職工安全更有保障。