烏蘭木倫選煤廠塊煤系統優化改造實踐

張 帥，牛 超，韓 丹

(神華神東煤炭集團 洗選中心,內蒙古 鄂爾多斯 017209)

烏蘭木倫選煤廠塊煤系統優化改造實踐

張 帥，牛 超，韓 丹

(神華神東煤炭集團 洗選中心,內蒙古 鄂爾多斯 017209)

為解決烏蘭木倫選煤廠塊煤系統加量瓶頸、塊煤脫水效果差的問題，對塊煤系統整體工藝進行了優化改造。工藝系統優化后，塊煤洗選系統的處理能力得到顯著提升，小時入選量由原來的300 t提高到了400 t，脫水效果得到明顯改善。

塊煤系統；振動篩；脫水效果；入選量；塊煤水分

烏蘭木倫選煤廠隸屬于神華神東煤炭集團，是一座處理能力為5 Mt/a的大型礦井型選煤廠[1]。該廠洗選工藝為：200～25 mm粒級塊原煤經3 mm脫泥篩脫泥后，采用淺槽重介分選；<13 mm粒級末原煤經2 mm脫泥篩脫泥后，采用有壓兩產品重介旋流器分選；<2 mm粒級煤泥由水力分級旋流器分級，2～0.2 mm粒級粗煤泥由螺旋分選機分選后由臥式刮刀離心機脫水回收，<0.2 mm粒級細煤泥由兩臺加壓過濾機和兩臺板框壓濾機脫水回收。但在生產中，由于塊煤系統中離心機的脫水效果不佳，塊精煤篩處理量限制，使塊煤系統生產能力不足，嚴重制約了選煤廠入選能力的提升[1]。

1 存在問題及分析

1.1 存在問題

烏蘭木倫選煤廠塊煤系統工藝流程(圖1)為：原煤經過301原煤入選膠帶轉載到302原煤分級篩分級后，>50 mm粒級進入塊煤系統，<50 mm粒級進入末煤系統；進入塊煤系統的物料經過脫泥篩脫泥后由304淺槽重介分選機進行分選，分選出的精煤由305振動篩脫水脫介后，>25 mm粒級精煤經307精煤破碎機破碎后進入501混煤膠帶，<25 mm粒級末精煤由308離心機進行二次脫介、脫水后再進入混煤膠帶；矸石則經306振動篩脫水脫介后進入矸石倉，由汽運外排。

(1)塊精煤脫水篩通過量小、脫水效果差、下層篩利用率低。經觀察得知，在生產中305振動篩煤篩面距離篩梁高度較低，因此大大限制了其過煤量。經觀察發現，當原煤入選膠帶處理量為900 t/h，塊煤系統處理量達300 t/h時，305振動篩上層的物料距離篩上大梁僅有30 mm，因此導致塊煤系統處理量上限僅為300 t/h。同時，305振動篩上的物料厚度過高，導致水分很難穿透煤層進入到篩下，進而造成塊精煤脫水困難，最終導致塊精煤水分居高不下。因此，如何最大程度地提高塊煤系統的小時處理量與提高塊精煤脫水效果成為了生產中的一個技術難題[2]。

圖1 塊煤系統工藝流程圖Fig.1 Process flowsheet of lump coal separation system

(2)305振動篩二層篩面利用率低。經觀察還發現，當301原煤入選膠帶處理量為900 t/h時，塊煤系統處理量達上限300 t/h時，305振動篩上下層物料分布不均，下層篩面物料厚度過薄，小時過煤量過低，因此二層篩面利用率較低。

(3)塊煤系統粗煤泥脫水效果差。烏蘭木倫選煤廠塊煤系統粗煤泥(0.15～3 mm)和末精煤(3～25 mm)采用同一臺末精煤離心機(振動卸料)脫水，經過現場取樣檢測發現，塊煤系統粗煤泥水分較高。

1.2 原因分析

分析認為，上述問題的原因主要在于以下幾個方面：

(1)305振動篩上下層物料分布不均。塊煤系統305振動篩是二層篩，上層篩篩孔為25 mm，下層篩篩孔為2 mm，主要用于塊精煤的脫介和脫水。在日常生產過程中，發現精煤篩篩上的物料層較厚，而二層篩上的物料層較薄，這樣一來，上層篩物料脫水困難，而下層篩的利用率又較低，不能最大程度地發揮篩機的脫介脫水作用，影響了篩機的處理量[3]。

(2)臥式振動離心機效果不佳。烏蘭木倫選煤廠塊煤系統粗煤泥(0.15～3 mm)和末精煤(3～25 mm)采用同一臺末精煤離心機(振動卸料)脫水，在脫水中過程中，由于粗煤泥容易造成篩孔堵塞，因此當生產中一旦出現煤量增大的情況，離心機就經常出現電流過大或擺動不正常等現象，從而影響離心機處理量與脫水效果。離心機效果不佳也是塊煤系統入選能力提升的主要瓶頸因素之一。因此如何高效利用塊煤系統末精煤離心機，成為提高塊煤系統的小時處理量與提高末精煤脫水效果的一個技術難題[4]。

2 優化方案

根據以上分析，綜合考慮現場實際情況，采取了以下一系列措施：

(1)將塊煤粗煤泥引到末煤刮刀離心機處理。具體做法是：將塊煤系統粗煤泥引入末煤系統433刮刀卸料離心機入料槽，其管路傾度可達到15°，因此不會造成管路的堵塞。通過此項改造，在正常情況下，無論末煤系統是否開啟，都可將塊煤系統粗煤泥引入末煤系統煤泥離心機進行處理，從而徹底解決了塊煤系統粗煤泥對308末精煤離心機的影響，大大提高了末精煤離心機的處理能力及脫水效果，為下一步利用305振動篩二層篩板奠定了基礎。塊煤系統粗煤泥管路改造示意圖如圖2所示。

圖2 塊煤系統粗煤泥管路改造示意圖Fig.2 Schematic diagram of modification on coarse slime separation process of lump coal system

(2)均衡分配305振動篩上下層物料。通過對塊煤系統入選原煤進行篩分試驗發現，塊煤系統中25～50mm粒級的末精煤量占入選原煤總量的12%，約為110 t/h。從理論上講，如果對305振動篩的上層篩板進行更換(25 mm篩孔更換為50 mm)，可使305振動篩處理量增加90 t/h。為均衡分配該篩上層和下層物料，選煤廠研究決定將305振動篩入料端的4排φ25 mm的篩板更換成φ50 mm的篩板，令部分25～50 mm的末精煤進入到二層篩面進行脫水處理。

(3)提高塊原煤的小時入選量。通過上述改造，使部分50～25 mm料級塊精煤進入到305振動篩二層脫水，一方面提高了二層篩面的利用率，另一方面上層物料也明顯變少，避免了305振動篩堵塞故障，提高了塊原煤的小時入選量。烏蘭木倫選煤廠原煤分級篩篩板共12排，其中篩后側5排是50 mm篩孔，篩前側7排25 mm，目前已將篩后側3排50 mm篩板更換成了25 mm篩板，從而使塊煤小時入選量提高了100 t/h，大大提高了塊煤系統的生產效率。

3 改造效果

通過對塊煤系統進行優化改造，取得了以下一系列成果：

(1) 塊煤系統處理能力得到提升，確保了商品煤質量。改造前塊煤系統最大處理能力為300 t/h，改造后提高至400 t/h，較原來提高了100 t/h，進而使烏蘭木倫選煤廠原煤小時處理量由原來的900 t/h提高到了1 000 t/h，保證了井下過構造時原煤可以最大程度地入選，有利于商品煤質量的穩定，提高神東煤炭的市場競爭力，為適應目前市場嚴峻的經濟形勢提供條件。

(2) 提高了塊煤系統末精煤的脫水效果。改造后，308離心機只處理305振動篩下層末精煤，使308離心機的脫水效果得到了進一步的提高，經測試，出料水分降低約1個百分點。

(3)提高了305振動篩篩面的利用率。系統優化后，305振動篩二層物料產物明顯變多，上層篩物料明顯降低，上下層物料分布均衡，一方面提高了305振動篩下層篩面的利用效率，另一方面也提高了上層篩的脫水效果。

(4)塊煤系統的優化還使粗煤泥的水分降低了1個百分點左右，使選煤廠經濟效益得到一定提升，同時使305振動篩、308離心機的設備故障率得到降低，大大降低了崗位工的勞動強度。

[1] 泰戈特(北京)工程技術有限公司. 烏蘭木倫選煤廠改擴建工程設計說明書[Z]. 2010.

[2] 郭凡燦，薄 磊，李永志，等. 煤泥脫水裝備的發展現狀及展望[J]. 煤礦機械， 2008(9).

[3] 楊紅軍. 降低過濾機濾餅水分和細粒煤脫水淺析[J]. 煤炭加工與綜合利用，2004(1).

[4] 謝廣元. 選礦學[M]． 北京：中國礦業大學出版社，2001.

Optimization and modification on lump coal separation system in Wulanmulun coal preparation plant

ZHANG Shuai，NIU Chao，HAN Dan

(Coal Washing Center,Shenhua Shendong Coal Group Corporation Limited,Erdos,Inner mongolia 017209,China)

In order to solve problem caused by inefficient processing capacity and bad dewatering effect of lump coal separation system,technology optimization and modification on this system is made. The application shows that the processing capacity of this system is increased from 300t/h to 400t/h as well as lump coal is dewatered efficiently.

lump coal separation system; vibrating screen; dewatering effect; production capacity; moisture of lump coal

1001-3571(2015)02-0059-03

TD94

B

2014-07-21

10.16447/j.cnki.cpt.2015.02.017

張 帥(1987年—)，男，遼寧省錦州市人，助理工程師，從事選煤生產技術工作。

E-mail：zhangshuai8363@126.com Tel：14784778986