基于煤質資料在選煤工藝選擇的分析

郭月紅

摘 要：選煤工藝是以煤炭選取為主要內容的一套工藝流程，對保證煤炭質量具有重要作用。但目前的選煤工藝中卻存在較多問題，主要體現在煤質分析不科學、選煤流程不合理，缺乏調研與實際控制。上述問題對選煤工藝的結果造成嚴重影響。因而，本次研究以選煤工藝為研究視角，選取山西省離柳礦區為具體研究對象。通過分析礦區具體數據，總結出科學合理的選煤工藝。

關鍵詞：煤質；煤質分析；選煤工藝

選煤工藝對于礦區選煤具有重要作用[1]。依托不同原煤特征設計不同選煤工藝，才能實現選取優質煤的目的。煤質分析是建立選煤工藝的重要程序，與選煤工藝的合理性存有較大關系。煤質分析不透徹，煤質特性把握不合理會直接影響選煤工藝的合理性。調研數據是煤質分析的基礎，調研數據不準確將直接影響煤質分析的結果[2-3]。本次研究以選煤工藝為視角，選取山西省離柳礦區為具體研究對象。在調研的基礎上總結相關數據，結合數據進行煤質分析，并在此基礎上提出合理建立選煤工藝的方法。

一、資料

本次研究選取山西省離柳礦區為研究對象，入選原煤包括：中灰分煤與高灰分煤，低硫份煤與高硫份煤。設計選煤廠生產能力為200萬t/年.

二、煤質分析

對篩選資料進行分析，可以得出結論：第一、各級灰分在粒度降低的情況下會呈現出逐漸降低趨勢。這表明矸石硬度較高，不易發生破碎。而原生煤小于0.5mm的顆粒含量為11.88%。這表明：原生煤煤泥含量大，易碎。第二、原煤中的主要粒級介于13至1mm之間，顆粒含量為45.54%，粒級小于13mm的粒級含量超過60%。這一結果提示：在設計選煤工藝的相關設備時，要充分衡量原煤粒度較細的影響。

對浮沉資料進行分析，可以得出結論：第一、原煤含中、低密度物質較少，高密度物質含量適中，灰分含量較低。這說明原煤具備良好的可選性。第二、在灰分略高于原生煤泥的情況下，煤泥含量呈升高狀態。這說明：明矸石會發生輕度的泥化情況。

三、選煤工藝

（一）原煤跳汰分選工藝的分析

第一、易選煤煤質具有較差的適應性，適合于跳汰分選的選煤工藝。但易選煤的煤質一旦發生變化，轉變為難選煤時，其在分選中的精度將快速降低。

第二、跳汰分選工藝具有透篩嚴重的特點。跳汰分選比重占據分選精煤率損失的3%至5%左右。

根據本研究對離柳礦區資料的分析，原煤小于13mm的含量為63.34%左右，其粒度較為細致，且含量較大。經研究調查發現，坑口選煤廠入選原煤使用帶式運輸機和汽車將原煤運輸至原煤儲煤場。經過推土機和汽車對入選原煤的倒運，其粉碎程度越來越嚴重，小于13毫米的細粒含量加大，進而出現跳汰分選的高透篩率，對跳汰分選的精度造成破壞，對精煤產品的質量造成嚴重的損害。

第三、跳汰分選的工藝具有自動化程度低的特點。原煤分選的過程對跳汰司機對床層掌控具有較大的依賴性，因此人工操作對分選的效果具有較大的影響。為減少跳汰透篩的問題，在分選過程中一般設置人工床層，但人工床層會加大跳汰機分選操作的難度，進而增大能源消耗。

（二）中煤再遠工藝的分析

第一、在中煤再選系統的設置中，工藝較為繁瑣，事故點較多，增加了生產和管理過程的難度。

第二、由于煤質較為散碎的原因，跳汰中煤中小于13毫米的原煤含量在60%左右。此部分物料若再次破碎，則出現物料粉碎的問題，不適合于再選。而原煤破碎的解離一般是針對于大于50毫米的夾矸，在缺少此粒級的浮沉資料的情況下解離跳汰中煤，則無法判破碎解離的效果。

第三、本研究通過分析浮沉資料發現，此中煤在一般情況下密度級為1.6—2.0kg/L的物料，成分含量約在12.37%左右，灰分約為44.24%左右，年產量為24.74萬噸。而再選的成立能力則在50t/h，小時的處理力度較弱，無法發揮其系統自動化程度較高、重介分選精度較高的優勢，相反，使系統處于繁瑣的狀態。

根據以上的探究分析，本研究認為原方案的設計：跳汰+中煤重介分選不合適。

（三）選煤工藝比較

結合原煤煤質分析結果，可以看出主要的選煤工藝有：第一、1mm脫泥；50至1mm，使用重介旋流器進行不脫泥、無壓分選；1至0.25mmTBS分選；不足0.25mm的細煤進行浮選，不足0.25mm的尾巴煤進行濃縮濾回收。第二、50至0.5mm的原煤，使用重介旋流器進行不脫泥、無壓分選；不足0.5mm的細煤行浮選，不足0.5mm的尾巴煤進行濃縮濾回收。對原設計方案進行流程評估，使用三產品旋流器進行分選方案高于跳汰精煤方案2.75個百分點，直接提高精煤產量約55萬t，能夠顯著提升企業效益。但上述分析未充分考慮跳汰機透篩所產生的影響。在綜合分析跳汰機影響的情況下，應使用重介分選工藝，才能實現經濟效益最大化。脫泥、無壓的三產分流工藝結合TBS工藝精煤產率超過60%，達到60.39%。而不脫泥，無壓的三產分流工藝的精煤產率為59.98%。脫泥、無壓的三產分流工藝的精煤產率高于不脫泥，無壓的三產分流工藝，對應精煤產量為0.82萬t。經濟效益較好。

綜述，最佳選煤工藝應為：1mm脫泥；50至1mm的原煤，使用重介旋流器進行不脫泥、無壓分選；1至0.25mmTBS分選；不足0.25mm的細煤進行浮選，不足0.25mm的尾巴煤進行濃縮濾回收。

參考文獻：

[1]程志強.淺析煤炭生產中重介選煤工藝的發展及應用[J].工程技術：文摘版，2016（10）：00292-00292.