優(yōu)化商品煤產品結構 推進煤炭供給側結構性改革

劉瑞山 魏立勇 劉 丹 楊洪占 張翠艷

(1.開灤(集團)有限責任公司，河北省唐山市，063000；2.河北省唐山市環(huán)境保護局，河北省唐山市，063000)

★ 企業(yè)天地 ★

優(yōu)化商品煤產品結構推進煤炭供給側結構性改革

劉瑞山1魏立勇1劉 丹2楊洪占1張翠艷1

(1.開灤(集團)有限責任公司，河北省唐山市，063000；2.河北省唐山市環(huán)境保護局，河北省唐山市，063000)

立足開灤集團選煤實際，從組織、管理、技術和經濟等角度，闡述了開灤集團的“大精煤”戰(zhàn)略，介紹了開灤集團優(yōu)化商品煤產品結構的具體做法，總結了開灤集團推進煤炭供給側結構性改革的經驗。

選煤產品 結構優(yōu)化 煤炭供給側 結構性改革

開灤(集團)有限責任公司是我國特大型煤炭企業(yè)，始建于1878年，已有139年的歷史，開創(chuàng)了我國選煤的先河，可以說是我國首先進行煤炭產品供給側改革的企業(yè)。截至目前，開灤集團擁有7座煉焦煤選煤廠、3座動力煤選煤廠及4座動力煤風選廠，這些選煤廠擔負著洗選加工開灤集團原煤的任務，為用戶和市場提供優(yōu)質的多種煤炭產品。隨著礦井多年持續(xù)開采，優(yōu)質煤炭資源逐漸減少，原煤質量不斷下降，煤炭產品滿足市場需求的程度不高。特別是當前黨中央提出供給側結構性改革的大政方針，要求煤炭生產企業(yè)優(yōu)化產品結構，提高煤炭產品質量，滿足市場和環(huán)保要求。為此，開灤集團于2015年初啟動了優(yōu)化商品煤產品結構，推進煤炭供給側結構性改革工程。

1 優(yōu)化商品煤產品結構，推進煤炭供給側結構性改革工程的組織實施

1.1 領導小組

開灤集團于2015年初組建集團公司優(yōu)化商品煤產品結構，推進煤炭供給側結構性改革工程工作小組。由開灤集團主管銷售和選煤副總經理任組長，集團公司選煤副總工程師任副組長，成員單位包括：洗選加工部、企業(yè)管理部、質檢中心、運銷分公司、煤業(yè)分公司、能源化工股份公司。

1.2 實施原則

優(yōu)化商品煤產品結構，推進煤炭供給側結構性改革工程堅持以市場為導向，以用戶需求為中心，以集團公司產銷平衡和整體收益最大化為目標。

1.3 實施流程

每月20日前，由運銷分公司根據下月市場需求向各煤類生產單位和洗選加工部提供商品煤需求信息明細表，洗選加工部組織煤業(yè)分公司、能源化工股份公司、質檢中心對運銷分公司提出的商品煤需求信息方案進行協商，依據協商結果由煤業(yè)公司、能源化工股份公司組織各礦按原煤生產和洗選加工能力進行測算，測算過程中要充分考慮產品結構調整優(yōu)化后，精煤、洗末煤的產比變化和商品煤量的增減與綜合售價的相關關系，力求效益最大化；洗選加工部每月25日前將商品煤結構調整優(yōu)化方案與運銷分公司溝通，優(yōu)化方案經集團公司主管領導批準后，下達到運銷分公司和各生產單位執(zhí)行。

1.4 責任與分工

工作小組依照市場變化和集團公司生產經營需要不定期召開專業(yè)會議，總結商品煤結構優(yōu)化工作，協調解決相關問題。煤業(yè)分公司、能源化工股份公司、運銷分公司是商品煤結構調整優(yōu)化方案實施的責任單位，要履行好主體責任，抓好優(yōu)化方案的研究、執(zhí)行和落實工作；洗選加工部是商品煤結構調整優(yōu)化方案實施的檢查督導單位，為煤類生產單位在執(zhí)行優(yōu)化方案過程中提供技術支持和指導；企業(yè)管理部要督導商品煤優(yōu)化方案的落實。

1.5 激勵措施

為調動運銷分公司和各煤類生產單位優(yōu)化產品結構的積極性，按照記賬式管理要求，對煤炭收購、結算還原市場價格，真實反映各單位經營情況，提升創(chuàng)效積極性。對于運銷分公司與煤類生產單位結算中出現的價格爭議，由優(yōu)化商品煤結構工作小組負責協調平衡，必要時報集團公司主管領導裁定。

2 堅定實施“大精煤”戰(zhàn)略，提高精煤產量

2.1 “大精煤”戰(zhàn)略的內涵

為了貫徹執(zhí)行國家安全高效綠色智能化開采、清潔高效低碳集約化利用的產業(yè)政策和環(huán)保要求，實現企業(yè)追求利潤最大化的目標。開灤集團在經濟新常態(tài)時期，制定實施了“大精煤”戰(zhàn)略。它是開灤集團優(yōu)化產品結構、提高產品質量的效益型、生態(tài)型工程，開灤集團“十三五”規(guī)劃把堅定實施大精煤戰(zhàn)略作為加快煤炭產業(yè)清潔高效發(fā)展的重點工作來推進。

“大精煤”戰(zhàn)略的內涵就是在滿足市場、質量、環(huán)保要求的前提下，大力提高精煤產量和精煤產率。一般情況下，最大產率與最大經濟效益是一致的。目前，開灤集團的洗末煤主要按發(fā)熱量計價，取消了混煤與中煤的價格巨差，更加凸顯了精煤產率最大化與選煤廠最大經濟效益的統一性。“大精煤”戰(zhàn)略與企業(yè)的經濟效益是一致的。

2.2 應用新技術驅動“大精煤”戰(zhàn)略

隨著科學技術和知識經濟的發(fā)展，科技因素越來越成為企業(yè)參與市場競爭的核心，技術創(chuàng)新成為企業(yè)生死存亡的關鍵。技術創(chuàng)新是指企業(yè)以技術突破為基礎，以市場接受為準繩，通過不斷采用新的科學技術并將其轉化為現實生產力，使企業(yè)在市場競爭中處于優(yōu)勝地位，并因此獲得潛在的超額利潤。

開灤集團為了深入推進“大精煤”戰(zhàn)略，增強“大精煤”戰(zhàn)略的內生動力，充分挖掘、發(fā)展和應用百余年的選煤技術和經驗，同時走產、學、研相結合的道路，與多所高校和科研單位合作，應用、發(fā)展和創(chuàng)新選煤技術，使“大精煤”戰(zhàn)略在科學技術之路上高效進行。

2.2.1 應用三錐水介質旋流器，提高粗煤泥的分選效率和精煤產率

開灤集團與山東科技大學合作，研究開發(fā)了《選煤廠粗煤泥分選工藝與裝備研究》。該項目研制了粗煤泥關鍵設備——三錐水介質旋流器，該設備分選精度較高，實驗室用直徑100 mm旋流器Ep值為0.08，工業(yè)用直徑50 mm旋流器Ep值為0.13。對于粗煤泥水介質分選設備來說，該設備的分選精度優(yōu)于其他同類設備，補充和完善了傳統的重介(跳汰)+浮選兩段分選工藝，形成了重介(跳汰)+三錐水介質旋流器+浮選三段分選工藝。該新型工藝克服了原有工藝大直徑旋流器分選下限較低、對細粒煤分選效果較差、浮選“跑粗”等問題。

2016年1月份，在呂家坨洗煤廠組織完成了0.2～2 mm粒級粗煤泥三錐水介質旋流器分選工業(yè)試驗改造工程。通過調整三錐旋流器入料濃度及壓力、溢流管直徑及插入深度等參數實現精煤灰分的精確調整，可控精煤灰分區(qū)間為11%～13%。不但從粗煤泥中回收了灰分合格的精煤，而且也減輕了三產品旋流器的負擔，進而提高了其分選效果。據檢測，三產品旋流器入選原煤中細泥含量降低14.35%，末中帶煤、精煤帶矸量分別下降0.5%、0.07%；因細粒級減少，比表面積降低，旋流器系統產品帶介量相應降低。改造后全廠綜合精煤產率提高了0.17%，按該廠入洗原煤3.3 Mt/a計算，可增創(chuàng)效益224.4萬元/a。

2016年10月份，對范各莊礦選煤廠的粗煤泥系統應用三錐水介質旋流器分選進行改造，改造后，原煤處理量可提高45 t/h，介耗降低0.1 kg/t原煤，浮選油耗降低0.04 kg/t原煤，末中帶煤降低約1%，多產出精煤4000 t/a，可創(chuàng)效509.79萬元/a。解決了粗煤泥的分選回收問題，既能保證提高原料煤入洗量，又能提高精煤產品質量合格率，降低介質消耗，同時還能改善浮選工藝分選效果。

2.2.2 應用直接浮選工藝改造原有半直接浮選和濃縮浮選系統

開灤集團范各莊、呂家坨選煤廠自建廠以來一直使用半直接浮選、濃縮浮選工藝，該工藝起到了重選作業(yè)和浮選作業(yè)之間的緩沖調節(jié)作用，但與此同時也產生了浮選生產滯后于重選生產的現象。當澄清濃縮設備的溢流濃度較高時，影響水力分級設備的粒度控制，使得浮選入料中粗粒增多，甚至還有數量可觀的超粒。澄清濃縮設備溢流中攜帶細泥，容易發(fā)生高灰泥質積聚，造成惡性循環(huán)、連鎖反應，嚴重影響選煤正常生產。煤泥在半直接浮選、濃縮浮選系統中浸泡的時間比在直接浮選系統中的長，而且在水中氧化比在空氣中氧化更劇烈、更容易氧化，煤表面發(fā)生氧化后，增加了煤表面的親水性，使煤泥可浮性下降，影響浮選精煤產率的提高。

呂家坨選煤廠于2016年“五一”、“十一”兩次停產檢修期間分步自行完成了直接浮選改造工程。改造后，縮短煤泥在洗煤系統的存留時間、礦漿新鮮、浮選效果好，實現了低濃度浮選，解決了浮選入料粒度過細問題，降低濃縮機維護與使用成本。浮選尾煤灰分提高10%左右，精煤產率提高1.91%。按入洗原煤330萬t/a計算，可多產出精煤6.29萬t/a，綜合增加銷售收入及浮選藥劑消耗等因素，可創(chuàng)效7216萬元/a。

范各莊選煤廠于2016年2月23日組織將浮選由半直接浮選調整為直接浮選，解決了浮選開車前3 h泡沫層發(fā)虛、尾礦“跑粗”現象。浮選入料量提高到1900～2000 m3/h，入料濃度可降低到120 g/l左右，改善浮選的分選效果。工藝流程調整后，在浮選入料灰分及精煤灰分變化不大的前提下，總精煤產率提高了0.52%，煤泥灰分提高了3.71%， 按入選原煤500萬t/a計算，可創(chuàng)效1534萬元/a。同時，降低了煤泥的泥化程度，浮選洗煤達到正常分選的時間縮短了約2 h，浮選收車的時間在30 min，尾煤系統收車縮短到2 h。3#濃縮機停用，節(jié)省了設備備件、電力消耗、人工維修等費用。

2.2.3 生產部分高灰精煤，對部分洗末煤二次選煤加工

對于煉焦煤為主的選煤廠，首先應合理確定煉焦用煤這一主打產品的灰分指標。對稀缺煤種，精煤產品的灰分應在市場允許的情況下盡可能高，以便充分利用有限資源。

開灤集團唐山區(qū)域礦井原煤煤種大多屬于煉焦煤，如趙各莊、錢家營、范各莊礦煤種為肥煤，林西礦、呂家坨礦煤種是主焦煤，均是特殊稀缺煤種，應充分利用。

唐山市是我國鋼鐵大市，又是沿海城市，當地應運而生了大量的煤炭焦化和煤化工企業(yè)，這些企業(yè)從唐山港進口一些低灰煉焦精煤，它們需要一定量的高灰精煤與之配煤煉焦。

開灤集團及時適應這一有利形勢，選煤系統與銷售公司密切配合，與當地焦化企業(yè)形成高灰精煤的供銷協議。

2016年，林西、錢家營、范各莊、呂家坨選煤廠共計生產高灰精煤214.48萬t，提高了精煤產率、產量和經濟效益。與生產正?；曳志罕容^，集團公司自產精煤產率提高了約1.5%，多產精煤29.51萬t。

3 對選煤副產品進行加工與優(yōu)化摻配，提高其利用價值和經濟效益

選煤廠生產精煤的同時，也生產了較多的其他產品。考慮這些產品的市場價格和需求，合理確定動力用煤和其他產品的質量指標，盡可能物盡其用。

3.1 返洗洗末煤，生產高灰精煤

我國煉焦煤資源相對較少，特別是具有強粘結性的煉焦煤資源更少，其中優(yōu)質的肥煤和焦煤占已查明煤炭資源總儲量的比例不足6%和8%，這使得優(yōu)質肥煤和焦煤屬于特殊稀缺煤種，如何最大限度地回收和利用這部分煉焦洗末煤已顯得越為重要。

為了滿足市場用戶的需求，錢家營、趙各莊、林西等選煤廠對洗末煤再次洗選加工，生產高灰精煤，提高洗末煤利用價值。

錢家營選煤廠2016年入洗洗末煤42321 t，生產高灰精煤19529 t，創(chuàng)效達350萬元。

林西選煤廠2016年返洗洗末煤52143 t，生產高灰精煤17581 t，精煤產率33.72%。

趙各莊選煤廠于2015年在原煤入洗量不足的情況下，返洗洗末煤220000 t，生產高灰精煤70600 t，精煤產率32.09%，創(chuàng)效439.2萬元。

3.2 回收浮選尾礦、重介旋流器中矸磁尾中的粗粒煤泥，摻入洗末煤

濃縮+壓濾煤泥回收工藝弊端主要是將粗粒煤泥損失在煤泥產品中，降低了選煤經濟效益。為此開灤集團開發(fā)和使用了兩段濃縮、兩段回收新工藝。即一段濃縮底流沉降離心機回收粗粒，散裝物料直接摻入中煤或末煤，二段底流壓濾回收。沉降離心機回收粗粒煤泥下限可達0.1 mm，并且物料水分低，可直接摻入產品煤，有效減少煤泥量。

趙各莊、唐山、錢家營選煤廠將浮選尾礦、重介旋流器中矸磁尾進入一段耙式濃縮機，其底流經弧形篩截粗(粗粒進入洗末煤中)后，弧形篩篩下物料進入沉降離心機，該機篩上物料進入洗末煤，篩下物料輸送至二段尾煤壓濾入料耙式濃縮機。

林西選煤廠將浮選尾礦、重介旋流器中矸磁尾進入一段斜管式濃縮機，其底流精弧形篩截粗(粗粒進入洗末煤中)后，弧形篩篩下物料進入沉降離心機，該機篩上物料進入洗末煤，篩下物料輸送至二段尾煤壓濾入料耙式濃縮機。

呂家坨選煤廠將浮選尾礦、重介旋流器中矸磁尾進入煤泥旋流器，其底流精弧形篩截粗(粗粒進入洗末煤中)后，弧形篩篩下物料進入沉降離心機，該機篩上物料進入洗末煤，篩下物料輸送至二段壓濾入料耙式濃縮機。

兩端濃縮、兩段回收煤泥工藝的關鍵設備是沉降過濾式離心機。大于0.045 mm粒級在尾煤濾餅的分配率為9.1%，也就是余下90.9%的大于0.045 mm粒級尾煤分配到了離心脫水產物中。為了有效發(fā)揮沉降過濾式離心機的功效，保護其不受粗粒(+2 mm)的迫害，在它入料前增加截粗弧形篩。

4 實施毛煤井下分選排矸工程，提高入洗原煤質量，減少地面矸石占地和環(huán)境污染

煤炭開采過程中，受煤層本身含矸結構、斷層構造和開采工藝等多種因素的影響，采出來的煤中不可避免地伴有大量矸石。采用傳統工藝，矸石一般隨煤炭提升至地面，經選煤廠排除選出。大量的矸石提升、洗選和地面盤運工序增加了礦井運行成本，加重了設備磨損，同時，矸石在地面堆積不同程度地造成地面環(huán)境污染。

開灤集團率先在唐山礦業(yè)分公司實施毛煤井下分選排矸工程，該工程采用動篩跳汰機為井下排矸主要設備，具有系統簡單、保證精煤質量指標等優(yōu)點?？苫厥沼杏觅Y源28.38萬t/a，棄除53.62萬t/a矸石，凈利潤為1165.5萬元/a；同時增大了礦井實際提升能力，降低運營成本，節(jié)約矸石地面堆放場地，避免對環(huán)境污染，通過將排出的矸石充填采空區(qū)，可防止地面塌陷。

5 實施效果

5.1 精煤和商品煤質量合格率及產率得到提高

開灤集團經過優(yōu)化商品煤產品結構，其精煤和商品煤質量合格率及產率均實現了逐步提升，2016年與2014年比，精煤產率提高了1.88%，精煤A級品率97.79%,提高了3.28%，均達到了集團公司內控標準90%以上；商品煤產率提高了2.4%，商品煤A級品率提高了4.42%。得到了眾多用戶的好評，沒有出現C類產品。2014-2016年開灤集團精煤和商品煤質量合格率及產率統計情況見表1。

表1 2014-2016年開灤集團精煤和商品煤質量合格率及產率統計表 %

5.2 精煤和商品煤產量和經濟效益得到提高

開灤集團經過優(yōu)化商品煤產品結構管理，其精煤產量2015年和2016年比2014年分別提高56.09萬t和7.19萬t，商品煤產量2015年和2016年比2014年分別提高77.8萬t和0.87萬t。去除煤炭價格因素，以2014年開灤集團煤炭產品銷售含稅價格，精煤815元/t、洗煤230元/t、商品煤綜合售價482元/t計算，2015年比2014年提高的經濟效益為7.03億元,2016年比2014年提高的經濟效益為0.46 億元。2014-2016年開灤集團選煤經濟效益統計情況見表2。

表2 2014-2016年開灤集團選煤經濟效益統計表

注：2016年入洗原煤量減少，主要是因為去產能、限產的影響，各礦井原煤產量下降；表中精煤產量和商品煤產量不含托管選煤廠精煤和外來煤產量，均為自產量

5.3 良好的社會效益

開灤集團唐山礦業(yè)分公司位于唐山南湖生態(tài)城核心區(qū)，通過井下排矸工程和選煤廠綜合管理等措施，有效地消除了對位于唐山南湖生態(tài)城環(huán)境的污染，唐山南湖被評為國家AAAAA級景區(qū)，在此成功舉行了2016年世界園藝博覽會。

6 結語

供給側結構性改革是中國特色社會主義政治經濟的重大創(chuàng)新和豐富發(fā)展，是解決長期積累的結構矛盾、有效轉變發(fā)展方式的治本良方。開灤集團經過優(yōu)化商品煤產品結構管理，使得其精煤和商品煤產率、質量、經濟效益、社會效益均得到了提高。

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(責任編輯 宋瀟瀟)

Optimizingcommoditycoalproductstructureandpromotingcoalsupplysidestructuralreform

Liu Ruishan1, Wei Liyong1, Liu Dan2, Yang Hongzhan1, Zhang Cuiyan1

(1.Kailuan (Group) Co., Ltd., Tangshan, Hebei 063000, China;2.Environmental Protection Bureau of Tangshan, Hebei Province, Tangshan, Hebei 063000, China)

Based on the reality of coal processing in Kailuan Group, from the aspects of administration, management, technology and economics, the "Grand Clean Coal" strategy was elaborated, the detailed acts of optimizing commodity coal product structure of Kailuan Group was introduced, and the experience of Kailuan Group promoting coal supply side structural reform was concluded.

coal processing product, structure optimization, coal supply side, structural reform

劉瑞山，魏立勇，劉丹等. 優(yōu)化商品煤產品結構 推進煤炭供給側結構性改革[J].中國煤炭，2017，43(8):163-167. Liu Ruishanm, Wei Liyong, Liu Dan， et al. Optimizing commodity coal product structure and promoting coal supply side structural reform [J].China Coal，2017，43(8):163-167.

TD-9

A

劉瑞山(1964-)，男，高級工程師，現就職于開灤集團煤炭洗選加工部。