選煤工藝設計及管理方法探討

潘金茹

1 我國常見的選煤工藝方法

所謂選煤，就是選煤廠采用機械處理的方式，利用原煤的物理或化學性質，將原煤中的矸石和其他雜質除去，從而把原煤分成不同規格和質量水平的過程。選煤廠選煤一般是由一個或多個連續作業的機械加工過程構成。我國常見的選煤工藝方法有以下幾種：①跳汰+浮選選煤工藝；②跳汰主再洗+浮選選煤工藝；③跳汰初選+粗精煤重介+浮選選煤工藝；④三產品重介+浮選選煤工藝；⑤塊煤重介+末煤重介+浮選選煤工藝；⑥大直徑重介旋流器+粗煤泥分選+浮選選煤工藝。

跳汰選煤是在上下脈動為主的介質（水或空氣，我國跳汰選煤多數采用水作為分選介質）中實現物料分選的重力選煤方法，不改變煤的物理性質，是主要的選煤方法之一。

重介選煤是用密度介于煤與矸石（中煤）之間的液體作為介質進行分選的方法。密度低于介質的物料漂浮，密度高于介質的矸石或中煤則下沉。選煤廠生產過程中使用的介質主要是磁鐵礦粉，來源廣泛，價格便宜且化學性質比較穩定，可以用磁選機回收復用。重介選煤在合適的條件下能達到很高的分選精度，能獲得更高質量和產率的精煤，且在生產過程中容易實現自動化管理。重介選煤一般都分級入選。分選塊煤一般在重力作用下用重介質分選機進行；分選末煤在離心力作用下用重介質漩流器進行[1]。

我國的煤層賦存條件差，斷層多，頂底板比較破碎，原煤性質差異大，隨著采煤機械化程度及原煤入選比例的提高，煤泥的產量將會大量增加。隨著一些新設備如大直徑重介旋流器、大直徑無壓給料三產品重介質旋流器等主選設備研制成功，部分新建或改擴建選煤廠采用大直徑重介旋流器+浮選的選煤工藝。目前我國的選煤工藝流程基本上是兩段或兩段半選煤模式，國外及國內大型選煤設計企業大多數采用三段選煤模式，即增加粗煤泥分選。

2 選煤工藝設計方法分析

2.1 煤質對選煤工藝設計的影響

煤質是影響選煤廠工藝設計方法的最關鍵因素。在選煤廠選煤工藝設計之初，對煤質的分析要深入，對煤質的相關特性把握要準確，這關系到整個選煤廠設計的合理性，也是衡量選煤工藝設計水平的標準。

由于我國幅員遼闊，不同地質的煤田煤質各不相同，甚至同一礦井不同煤層其煤質也有明顯變化和區別。這就要求選煤廠在設計選煤工藝時，要全面深入準確地獲取相關煤質方面的資料。如果對煤質的分析不夠全面深入，很容易造成設計偏差，甚至影響整個選煤廠的設計建設。首先，選煤工藝設計者應該熟悉開采煤層的結構特點，對煤礦的開采方法和生產運輸方式也要有所了解，在此基礎上才能準確完整地做煤質試驗，在條件許可時設計部門可根據工藝要求親自做浮沉及泥化沉降等試驗；其次，要把煤質分析和選煤工藝結合起來分析，不要單獨對煤質數據進行分析，孤立地羅列數據，應該把資料的數據規律和分析內容與選煤方法的選擇、工藝環節的制定、產品的定向定位，甚至和設備的選擇有機地聯系起來，這才使煤質分析工作有了更為廣闊的含義。

2.2 選煤成本對選煤工藝設計的影響

選煤工藝設計需要考慮的另一個重要因素就是選煤成本。隨著選煤廠設計水平的提高，選煤工藝不斷趨于更加合理化，選煤設備也在朝著大型化和自動化方向不斷發展。因此，生產效率和洗煤成本變得越來越重要。在確定好選煤方法之后，選煤工藝設計的每個環節和每個細節都直接影響著選煤廠的選煤效率和選煤成本，對選煤廠的經濟效益起著決定性的作用。在選煤廠建成投產之后，對一些設計不合理的工藝環節要及時進行改造，從而優化整個工藝設計。

2.3 選煤工藝對設備的要求

由于選煤工藝和技術的不斷發展，性能優越、技術先進的選煤設備也不斷推陳出新，成為提高選煤廠選煤水平的重要保障。在選煤設備的設計中要根據選煤工藝合理選用相對應的選煤設備，熟悉所選設備的性能、參數、運行條件等，做到所選設備既能滿足工藝工況要求，又能將設備性能控制在合理的范圍內，從而使得設備得到最大限度的應用。這樣做的目的主要是基于成本因素。

3 選煤工藝設計的技術發展方向

在新的選煤技術不斷涌現的今天，選煤廠選煤工藝設計已經朝著工藝系統簡單化、經濟效益最大化方向發展。依托著現代機電一體化技術和電子信息技術的不斷發展，選煤設備朝著大型化和高度自動化方向發展，選煤工藝設計的同時高度結合了選煤設備的引入，從而成為選煤工藝設計的新課題。

另一方面，通過工藝加工增加煤炭使用價值、提高附加價值，極大地提高了煤炭的綜合利用率。未來的選煤廠將成為煤炭深加工及綜合利用的綜合性工廠，這無疑對工藝設計提出了更高的要求[2]。

4 選煤工藝管理方法簡介

4.1 介質管理的科學化

選煤廠應該加強對介質儲運及消耗的管理，不斷提高鐵粉質量監管，提高磁選機工作效率，改善脫介篩噴水，進而加強選煤廠介質系統工藝管理。噸煤介耗水平可以直觀反映工藝系統及介質管理的優劣，而且介耗的高低直接影響著選煤廠的經濟效益。

4.2 提高選煤廠的信息化管理

選煤廠建立以集控室網絡服務器為核心的微機信息管理網，并與廠內工業電視網、生產監控系統互聯，形成廣域計算機網絡，實現對選煤廠管理信息的綜合處理，便于生產過程中集控人員根據生產需要對設備及參數進行適當調整，進而有效改善選煤廠內部管理，提高生產效率和產品質量，降低生產管理成本，提高經濟效益。

4.3 加強選煤設備的維護與檢修

選煤廠設備具有連續化、自動化、高速度、精密化的特點，機電設備的運行狀況直接影響著選煤廠的正常生產，因此加強選煤設備的維護與檢修至關重要：①日常保養包機管理，嚴格落實包機責任制，包機者應該按照操作規程（或出廠說明書），堅持每班進行保養，發現隱患應及時排除；發現重大問題，必須立即通知班組設備員和機電技術員，采取措施進行處理；②機電設備檢修應嚴格執行維修保養與預防檢修相結合的原則，按設備狀態合理確定檢修時間和檢修制度，提高檢修質量，降低檢修費用，縮短檢修停機時間，減少直至杜絕大型機電事故的發生[3]。

5 結語

隨著“環境保護無國界”口號的提出，全世界對環境保護的呼聲日益提高，煤炭燃燒對環境的污染越來越受到世界各國的關注，我國“環保法”的實施對煤炭質量的要求也越來越嚴格。煤炭洗選是降低有害物質含量滿足環境保護要求，維護我們賴以生存的地球環境的有效途徑之一。煤炭加工中的選煤是國際上開展的潔凈煤技術研究的工作重點，是煤炭后續發展加工的必要前提，是工業燃煤大大減少煙塵和SO2排放量的最經濟和最有效的途徑，是潔凈煤技術的源頭。

[1]盧丹.不同預處理方法對煤結渣影響的實驗研究[D].杭州：浙江大學，2010：53-54.

[2]班海俊，楊兵乾.我國選煤行業管理現狀[J].陜西煤炭，2009(1)：31-32.

[3]張鵬，陳建中，沈麗娟，等.選煤廠選煤工藝設計探討[J].煤炭工程，2006（12）：25-27.