重介質(zhì)選煤技術(shù)工藝與管理措施研究

陳國(guó)強(qiáng) 蘇全磊 陳偉

摘 要：為了研究重介質(zhì)選煤技術(shù)工藝與管理，通過(guò)對(duì)當(dāng)前技術(shù)措施發(fā)展與運(yùn)用現(xiàn)狀，根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，進(jìn)行了相關(guān)研究，提出了自己的見(jiàn)解。

關(guān)鍵詞：煤炭;重介質(zhì);選煤;工藝;管理

中圖分類號(hào)：TD94 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2020）12-0159-02

0 引言

煤炭資源在我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中占有重要的地位，隨著我國(guó)對(duì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重視和相關(guān)措施法規(guī)的應(yīng)用，人們?cè)絹?lái)越重視環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的重要性。煤炭的應(yīng)用也面臨著矛盾問(wèn)題：環(huán)境保護(hù)和煤炭的合理使用，重介質(zhì)選煤工藝是一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和合理使用煤炭資源雙重目標(biāo)的技術(shù)，其在我國(guó)的研究和應(yīng)用不斷得到深入發(fā)展。重介質(zhì)選煤工藝在我國(guó)的發(fā)展已經(jīng)卓有成效，通過(guò)不斷的引進(jìn)技術(shù)和自助創(chuàng)新，我國(guó)的重介質(zhì)選煤工藝技術(shù)發(fā)展迅速。目前，我國(guó)在煤炭行業(yè)中也擁有了多個(gè)自主產(chǎn)權(quán)的新工藝和新技術(shù)，這些對(duì)重介質(zhì)選煤工藝的發(fā)展具有強(qiáng)大的推動(dòng)性作用，也能夠提升整個(gè)煤炭行業(yè)的發(fā)展與革新。隨著我國(guó)煤炭行業(yè)改革的不斷進(jìn)行，稀缺煤炭和精煤的價(jià)格不斷提高，在這個(gè)特定的發(fā)展時(shí)期，重介質(zhì)選煤工藝不僅可以提升行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，也能合理的利用煤炭的各個(gè)資源。因此在充分簡(jiǎn)化重介質(zhì)選煤工藝流程的同時(shí)，應(yīng)該著重考慮如何對(duì)重介質(zhì)選煤工藝進(jìn)行改進(jìn)，以提升整體經(jīng)濟(jì)性。

選煤廠選煤技術(shù)直接影響著選煤的市場(chǎng)前景，由于當(dāng)前傳統(tǒng)選煤廠發(fā)展模式仍然以傳統(tǒng)設(shè)備為主，在技術(shù)和管理上都存在一定的問(wèn)題，如何采用先進(jìn)高效的選煤技術(shù)，提高和改善管理措施是當(dāng)前選煤廠發(fā)展和進(jìn)步的重點(diǎn)內(nèi)容。

1 重介質(zhì)選煤特點(diǎn)

1.1 技術(shù)特點(diǎn)

重介質(zhì)選煤作為一種重要的選煤技術(shù)，在我國(guó)具有較為廣泛的應(yīng)用，取得了較好的應(yīng)用效果。一方面，重介質(zhì)選煤可以實(shí)現(xiàn)高效分選，達(dá)到快速、高效的選煤效果，大大提高了生產(chǎn)效率。另一方面，重介質(zhì)選煤可以通過(guò)參數(shù)的控制，實(shí)現(xiàn)低密度分選，分選適用范圍較廣。選煤廠廣泛采用重介質(zhì)選煤法，可以達(dá)到快速投產(chǎn)的效果，實(shí)現(xiàn)資金的快速回籠，對(duì)于經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益的提高有著巨大的作用。

1.2 技術(shù)原理

重介質(zhì)選煤技術(shù)主要是通過(guò)利用不同顆粒在一定介質(zhì)條件下受力不同、分層分布的原理進(jìn)行分選。在重介質(zhì)參與的懸浮狀態(tài)下，顆粒受到重力、浮力和阻力的影響。重介質(zhì)選煤技術(shù)的實(shí)質(zhì)是對(duì)不同密度的顆粒進(jìn)行分級(jí)，分級(jí)速度受顆粒尺寸和形狀的影響。因此，重力選煤方法中的重介質(zhì)選煤方法效率很高，選煤精度也很高。根據(jù)目前的情況，重介質(zhì)選煤技術(shù)已經(jīng)廣泛用于制備各種煤的工序中。

2 重介質(zhì)選煤技術(shù)工藝流程

重介質(zhì)選煤工藝的關(guān)鍵點(diǎn)是選擇合適的重質(zhì)介質(zhì)，將待選煤種和重質(zhì)介質(zhì)按照一定的速度投加到分選的設(shè)備之中，按照分選物質(zhì)的密度差異將待選煤種分為重產(chǎn)物和輕產(chǎn)物。針對(duì)目前的工藝情況，主要的重介質(zhì)選煤工藝方法有以下幾種：

（1）塊煤重介質(zhì)分選-末煤重介質(zhì)旋流器的分選工藝過(guò)程。該方法適合用于待選煤種中存在含泥量較高、矸石泥化嚴(yán)重的情況，另外如果煤場(chǎng)對(duì)于末煤的品質(zhì)要求較嚴(yán)格，也可使用該工藝方法?？傊?，塊煤重介質(zhì)分選-末煤重介質(zhì)旋流器的分選工藝可以滿足大型選煤廠對(duì)于工藝的要求，但此種工藝過(guò)程運(yùn)行復(fù)雜程度相對(duì)較高，且運(yùn)行工藝管理難度大，介質(zhì)的回收成本偏高，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)性相對(duì)差。（2）跳汰粗選-重介質(zhì)旋流精選工藝過(guò)程。該工藝方法是在重介質(zhì)選煤過(guò)程之前添加一個(gè)預(yù)處理的工序，即跳汰排矸，將密度在一定區(qū)間內(nèi)的煤矸石進(jìn)行篩選，從而降低煤矸石含量的波動(dòng)對(duì)于最終選煤質(zhì)量和選煤設(shè)備的影響，降低旋流器的磨損。同時(shí)可以在一定程度上減小重介質(zhì)使用量，提升經(jīng)濟(jì)性。通過(guò)實(shí)際的運(yùn)行狀況看，通過(guò)該工藝方法，對(duì)原煤含矸率相對(duì)較高的煤種分選，具有顯著的優(yōu)勢(shì)。（3）重介淺槽排矸工藝技術(shù)。重介質(zhì)選煤工藝的核心設(shè)備是分選設(shè)備，重介質(zhì)淺槽工藝能夠有效提升分選的效率，同時(shí)可以保證較廣的分選力度，一般對(duì)于粒徑要求6mm～300mm，通過(guò)重介淺槽工藝均可實(shí)現(xiàn)。另外，還可以與其他的分選工藝配合使用，有效提升原煤的適應(yīng)度，此種工藝主要運(yùn)用于初選。

3 重介質(zhì)選煤技術(shù)工藝與管理現(xiàn)狀

3.1 裝備水平的不斷先進(jìn)化

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，競(jìng)爭(zhēng)的不斷激烈，選煤廠對(duì)先進(jìn)技術(shù)設(shè)備的需求和應(yīng)用不斷增加，一系列的先進(jìn)、數(shù)控技術(shù)裝備投入到重介質(zhì)選煤技術(shù)中，對(duì)設(shè)備的監(jiān)控、分析和控制進(jìn)行了有機(jī)的整合，大大提高了單套設(shè)備的生產(chǎn)率。部分設(shè)備引進(jìn)自動(dòng)化管理系統(tǒng)，通過(guò)建立遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)設(shè)備的控制進(jìn)行精細(xì)調(diào)整和控制，實(shí)現(xiàn)各類洗煤產(chǎn)品的高精度、高質(zhì)量可控和有序產(chǎn)出。同時(shí)，裝備水平的不斷先進(jìn)化，對(duì)企業(yè)的管理、人才提出了新的要求，對(duì)管理和控制人員提出了新的要求。一方面需要對(duì)原有系統(tǒng)有一定的了解，通過(guò)教育培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)能力的提升。另一方面，需要對(duì)各類數(shù)字控制和參數(shù)管控人員的引入來(lái)提高崗位操作水平[1]。

3.2 系統(tǒng)運(yùn)行整體效果不穩(wěn)定

由于裝備管理和設(shè)計(jì)思路的不足導(dǎo)致裝備水平的提升與其他配套系統(tǒng)的功能性匹配存在問(wèn)題，導(dǎo)致系統(tǒng)的高效運(yùn)行受到上游設(shè)備的管控和下游設(shè)備的限制，導(dǎo)致系統(tǒng)裝備運(yùn)行的綜合效率大大折扣，選煤質(zhì)量和效率大大降低。同時(shí)，由于系統(tǒng)功能設(shè)定和管理缺乏經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致在一定程度上的系統(tǒng)管理不到位，造成運(yùn)行效果的不穩(wěn)定。

3.3 管控維修不到位

隨著重介質(zhì)選煤技術(shù)的不斷發(fā)展，管控環(huán)節(jié)不斷增多，對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可維護(hù)性要求較高。由于傳統(tǒng)煤礦技術(shù)管理和設(shè)備管理內(nèi)容與方式的影響，導(dǎo)致重介質(zhì)選煤技術(shù)在一定程度上沒(méi)能夠達(dá)到預(yù)期的生產(chǎn)效率。由于管理人員、技術(shù)人員的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)等不到位導(dǎo)致新型設(shè)備的可維護(hù)性大大降低。在異常故障的維護(hù)過(guò)程中，造成了較大時(shí)間的浪費(fèi)，影響了生產(chǎn)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性。

3.4 技術(shù)人員的缺乏

部分選煤廠在管理理念和運(yùn)行控制方面缺乏經(jīng)驗(yàn)，缺少發(fā)展提升的思路，片面的停留在原有的管理思維和模式上。重生產(chǎn)管理，輕技術(shù)維護(hù)，缺少對(duì)設(shè)備運(yùn)行分析、異常分析、故障管控等技術(shù)和理念，大大壓縮了專業(yè)技術(shù)人員的生存空間，導(dǎo)致先進(jìn)技術(shù)人員難以停留，造成先進(jìn)技術(shù)、維護(hù)、管理等人才的大量流失，使得重介質(zhì)分選技術(shù)的運(yùn)行效果和控制效率大大降低，影響了重介質(zhì)選煤產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

4 提高重介質(zhì)選煤技術(shù)工藝和管理水平的有效措施

4.1 積極引進(jìn)重介質(zhì)選煤方面的專業(yè)技術(shù)人才

一方面，積極做好對(duì)社會(huì)資源的廣泛招錄，通過(guò)招錄先進(jìn)管理人員、技術(shù)人員，完善待遇管理模式和人才提升路徑，實(shí)現(xiàn)廣泛的人才吸引，實(shí)現(xiàn)人才發(fā)展戰(zhàn)略，保障合格和專業(yè)的應(yīng)用人才的引進(jìn)。另一方面，必須向選煤廠的現(xiàn)有員工提供專業(yè)培訓(xùn)。只有不斷提高專業(yè)技能，才能提高工作效率和質(zhì)量，通過(guò)統(tǒng)一的領(lǐng)導(dǎo)和管理，可以實(shí)現(xiàn)最佳的資源分配。

4.2 開(kāi)展系統(tǒng)的選煤自動(dòng)化、智能化技術(shù)的研究

在選煤廠的集中控制系統(tǒng)中，可以為研究人員組織生產(chǎn)提供基礎(chǔ)的參數(shù)對(duì)重介質(zhì)選煤技術(shù)控制過(guò)程進(jìn)行調(diào)控，一方面，通過(guò)調(diào)整各類電流、電壓以及粒度傳感參數(shù)，對(duì)選煤過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行監(jiān)控，通過(guò)監(jiān)測(cè)分析，反饋調(diào)節(jié)各類控制器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，自動(dòng)生產(chǎn)。當(dāng)相關(guān)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，異常信息得以識(shí)別，并迅速發(fā)出警報(bào)信號(hào)。集控員可以快速判斷設(shè)備故障，制定有效方案來(lái)解決故障，通知相關(guān)管理部門對(duì)各類設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的巡檢、維護(hù)和控制，從而可以大大減少故障對(duì)生產(chǎn)時(shí)間的影響[2]。

4.3 對(duì)選煤工藝機(jī)械設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化

在設(shè)計(jì)階段，對(duì)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一分析、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一協(xié)調(diào)、統(tǒng)一設(shè)計(jì)。從設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行維護(hù)階段充分分析，確保新建、改建、擴(kuò)建項(xiàng)目的系統(tǒng)化程度實(shí)現(xiàn)較高的提升，各類設(shè)備的功能性銜接、數(shù)量上銜接、控制措施方面的銜接得到有效的保障和提高，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)。在運(yùn)行維護(hù)和管理措施方面，根據(jù)設(shè)備實(shí)際情況，對(duì)設(shè)備總體運(yùn)行狀態(tài)和維護(hù)工作進(jìn)行統(tǒng)一分析和規(guī)劃，確保設(shè)備在確保穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，降低維保率，提升運(yùn)行效果和穩(wěn)定性。

4.4 要重視降低介質(zhì)消耗

合理的控制介質(zhì)的消耗可以有效提高洗煤效果和洗煤工藝管理水平。一方面，通過(guò)合理地控制介質(zhì)消耗，可以實(shí)現(xiàn)資源的有效利用，提高介質(zhì)的循環(huán)使用率，降低消耗進(jìn)而實(shí)現(xiàn)成本的有效控制，提高選煤廠的利潤(rùn)。另一方面，合理的分析介質(zhì)的消耗，可以加深對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的使用效果和維保效果的認(rèn)識(shí)，通過(guò)介質(zhì)消耗的匯總和分析，實(shí)現(xiàn)介質(zhì)用量和控制參數(shù)的有序調(diào)整，實(shí)現(xiàn)介質(zhì)利用率的大幅提升以及設(shè)備運(yùn)行與故障狀態(tài)的快速識(shí)別和有序控制。

4.5 實(shí)現(xiàn)煤泥水閉路循環(huán)和節(jié)水降耗

有序的控制煤泥，會(huì)大大降低細(xì)煤泥的損失，避免污染環(huán)境。同時(shí)，合理的控制煤泥，有效的避免煤泥在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中干擾重介質(zhì)系統(tǒng)，導(dǎo)致介質(zhì)控制參數(shù)異常，以及相應(yīng)的運(yùn)行故障。另外，強(qiáng)化尾泥壓濾和水循環(huán)利用，對(duì)于重介質(zhì)選煤技術(shù)的效率有積極的作用，可以實(shí)現(xiàn)水資源利用率的最大化，通過(guò)配置封閉的洗水回路，以便處理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)洗水的平衡。另一方面，在洗水管理方面，通過(guò)對(duì)煤泥水的監(jiān)測(cè)，可以有效地分析重介質(zhì)選煤效果和質(zhì)量，反饋管理和控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行的保證煤泥水的科學(xué)管理。

5 結(jié)語(yǔ)

在大力推進(jìn)環(huán)境保護(hù)的背景下，如何提高煤炭資源利用率，實(shí)現(xiàn)清潔能源生產(chǎn)非常重要。因此，有必要對(duì)選煤廠進(jìn)行選煤技術(shù)的研究。重介質(zhì)分選技術(shù)相關(guān)的支持設(shè)施也已逐步完善，并且該技術(shù)將越來(lái)越多地用于選煤廠。為進(jìn)一步提高中重型選煤工藝技術(shù)和管理水平，選煤廠應(yīng)積極聘請(qǐng)專業(yè)技術(shù)人員，完善選煤自動(dòng)化技術(shù)，優(yōu)化選煤過(guò)程中機(jī)械設(shè)備狀態(tài)，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

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