塔山選煤廠原煤準備車間技術改造

高 明

(大同煤礦集團 生產技術部，山西 大同 037003)

塔山選煤廠原煤準備車間技術改造

高 明

(大同煤礦集團 生產技術部，山西 大同 037003)

為適應塔山選煤廠原煤含矸量大的洗選要求，對原煤準備車間手選皮帶下料溜槽與運輸皮帶進行改造，并優化大塊煤分級篩篩孔。原煤準備車間技術改造后，滿足反手選的要求，工人勞動強度和破碎機磨損程度均下降，人工揀矸效率和精準度均提高，分級篩篩上物料分布均勻，基本沒有出現堆積的現象。

綜采放頂煤；反手選；含矸量

大同煤礦集團塔山選煤廠是一座設計能力為15 Mt/a的現代化礦井型選煤廠，洗選工藝為：150～13 mm粒級塊煤由淺槽重介質分選機分選，13～1.5 mm粒級末煤由有壓三產品重介質旋流器分選，1.5～0.2 mm粒級由煤泥分選機分選，<0.2 mm粒級細煤泥由加壓過濾機、板框壓濾機聯合脫水回收。入選原煤為大同組石炭系煤，煤質較硬，矸石含量較高，灰分約為43%，發熱量約為16.57 MJ/kg。主導產品為精煤和中煤，精煤為優質動力煤，供各大電廠發電；中煤就近地銷，供當地小型電廠發電。

由于綜采放頂煤工藝的應用[1]，原煤中含有大量頂板和夾層矸石。大塊煤含矸量高達70%，致使原煤準備車間揀矸環節壓力大增，人工揀矸能力不足，破碎機齒牙磨損消耗速度較快，這些因素均制約著生產系統的正常運行。此外，塔山礦井來煤量大，大塊煤分級篩篩上物料過多，導致篩機篩分效率降低，物料堆積、出料不均現象時有發生。因此，必須對原煤準備車間進行技術改造。

1 生產現狀

塔山礦井原煤由主皮帶運輸至原煤場(儲量為10萬t)，煤場12個受煤坑及與其對應的給煤機呈環形均勻分布，給煤機將原煤分別給入雙系統的兩條運輸皮帶，經轉載后進入原煤準備車間的150 mm大塊煤分級篩，分級篩篩上物進入手選皮帶，篩下物進入末煤皮帶。從手選皮帶揀出的矸石和雜物由六個下料溜槽給入矸石皮帶，經轉載后直接落地；手選皮帶上的塊煤由溜槽進入下方皮帶，經轉載后進入破碎車間，破碎后的原煤與分級篩篩下原煤一起進入主選車間洗選。

塔山礦井每天的原煤產量高達55 000 t，>150 mm粒級原煤含矸量高達70%(表1)，導致原煤準備車間揀矸能力不足，工人勞動強度極大，部分來不及處理的矸石隨塊煤一起進入雙齒輥破碎機，使其齒牙磨損嚴重，維修成本很高。

表1 礦井來煤大篩分試驗結果Table 1 Result of run-of-mine size analysis %

由表1可知：>50 mm粒級原煤的含矸量在70%以上，>150 mm粒級大塊煤的含矸量更高，矸石比率高達74.26%。由此來看，將原揀矸工藝改為揀煤工藝，不僅可減少工人近1/3的勞動量，而且能提高揀選的精準性和工作效率。

2 改造方案與實施

2.1 手選皮帶下料溜槽與運輸皮帶的改造

將手選皮帶兩側溜槽下方的矸石皮帶改為原煤皮帶，并將皮帶機尾部向后延伸3.5 m；在原矸石皮帶右側5 m處鋪設一條矸石皮帶，矸石和雜物通過溜槽進入改造后的矸石皮帶，經轉載后落地。改造前后的手選皮帶下料溜槽示意圖如圖1所示。

圖1 手選皮帶下料溜槽示意圖Fig.1 Structure diagram of discharging chute of hand-picking belt

2.2 優化大塊煤分級篩篩孔

該廠大塊煤分級篩為振動篩，篩上物料堆積、出料不均、篩下小顆粒進入手選皮帶的現象時有發生，這與其處理能力不足有很大關系。提高篩分效率能夠提高振動篩的處理能力，在篩分物料一定的情況下，篩孔尺寸對篩分效率影響很大，篩孔尺寸越大，物料透篩能力越強，振動篩處理能力越大[2]；此外，振動篩處理能力還與篩面開孔率有關，根據篩面開孔率計算公式可知，增加篩縫寬度、減小篩條寬度均有利于提高篩面開孔率和篩機處理能力[3]。

為此，將原大塊煤分級篩篩孔尺寸由50 mm×150 mm改成120 mm×150 mm，以提高分級篩處理能力。由于物料形狀對篩分效率也有影響，其影響主要取決于篩孔形狀，因此可通過適當改變篩孔形狀的辦法來降低物料形狀對篩分效率的影響[4]。經對塔山選煤廠煤炭形狀分析，發現橢圓形篩孔的篩分效率優于長方形篩孔，故將分級篩篩孔改成120 mm×150 mm的橢圓形篩孔。

2.3 原煤準備車間工藝布置

在其他工藝不變的基礎上，兩條來煤皮帶上的原煤進入原煤準備車間大塊煤分級篩，篩上物進入原煤反手選皮帶，篩下物進入末煤皮帶。手選皮帶揀出的塊煤由溜槽進入下方原煤皮帶，經轉載后進入破碎車間，經破碎后與篩下原煤一起進入主選車間；手選皮帶上的矸石和雜物由機頭溜槽進入新建的矸石皮帶，落地后由汽車運走。改造前后，塔山選煤廠原煤準備車間的工藝基本沒有發生變化，原則流程如圖2所示。

圖2 原煤準備車間原則流程Fig.2 Raw coal prepared plant basic flowsheet

另外，原塊矸石皮帶及其配套系統仍保留，當入選原煤矸石含量小時，可及時將手選工藝還原，以保證原煤準備車間工藝的靈活性。

3 改造效果

2013年10月中旬，塔山選煤廠原煤準備車間完成了技術改造，完全滿足反手選的要求，工人勞動強度和破碎機磨損程度均下降，人工揀矸效率和精準度大大提高，分級篩篩上物料分布均勻，基本沒有出現物料堆積的現象。改造前(10月3—9日)與改造后(10月21—27日)的主要生產數據、設備損耗與人員配置對比結果如表2、表3所示。

表2 改造前后的生產數據對比結果Table 2 Comparative result of production data before and after modification

注：洗耗率是選煤廠洗出矸石量占入選原煤量的百分比。

表3 改造前后的設備損耗與人員配置Table 3 Equipment loss and personnel allocation before and after modification %

由表2、表3可知：技術改造后，日均揀矸量為1 206 t，日均原煤入選量為56 586 t，日均洗耗率為38.30%。與改造前相比，在原煤入選總量幾乎不變的情況下，日均揀矸量增加480 t，相當于每天多洗選480 t原煤，按此計算每年可多洗選16.80萬t原煤，折算成精煤為9.40萬t。按照精煤價格500元/t，每年可增加利潤4 700萬元。

原煤準備車間破碎機的齒牙損壞數量明顯減少，揀選人數也由每班8人降至5人。另外，由于入廠原煤中的大塊矸石量減少，洗選系統設備磨損程度均降低，矸石系統的堵卡事故發生率明顯下降，間接帶來一定經濟效益。

4 結語

塔山選煤廠原煤準備車間手選皮帶改造，從根本上解決了原煤中大塊矸石多，人工揀矸能力不足的問題；大塊分級篩篩孔的優化，避免了揀選皮帶上大塊原煤堆積，人工揀煤不及時的現象。另外，該廠通過合理調整原煤場的12臺給煤機，使入選原煤中的塊末煤比例均衡，人工揀選效率進一步提高；同時，制定手選皮帶崗位工考核辦法，并加強監督管理，避免了揀選皮帶“跑煤”現象的發生。

[1] 賈懷軍.加壓過濾機和板框壓濾機聯合工藝在塔山選煤廠細粒煤泥處理中的應用[J].選煤技術，2011(3)：46-47.

[2] 方 瑞.影響振動篩性能的因素與提高措施[J].上海造紙，2009(2)：28.

[3] 陳建中，沈麗娟，趙躍民.選礦機械[M].徐州：中國礦業大學出版社，2012：111.

[4] 王翠清,冉隆河.影響直線振動篩篩分效果的幾個重要參數[J].選煤技術，2006(2)：14.

Technical modification on raw coal prepared plant of Tashan coal preparation plant

GAO Ming

(Production Technology Department, Datong Coal Mine Group, Datong, Shanxi 037003, China)

In order to efficiently separate raw coal characterized by large amount of reject in Tashan coal preparation plant, technical modification on discharging chute of hand-picking belt and belt conveyor in raw coal prepared plant is made, at the same time upgrading large lump coal sizing screen aperture.The application shows that this modification can not only reach reverse hand cleaning well, making raw coal equably distribute on sizing screen deck without any stack, but also lower labor of workers and wear of crusher, with a high efficiency of hand picking accurately.

fully mechanized top coal caving; content of reject; reverse hand cleaning

1001-3571(2015)03-0043-03

TD941

B

2015-03-24

10.16447/j.cnki.cpt.2015.03.012

高 明(1987—)，男，黑龍江省哈爾濱市人，助理工程師，從事煤炭洗選加工技術管理工作。

E-mail：m15135247753@163.com Tel: 0352-7868342