東灘煤礦選煤廠原煤準備系統(tǒng)技術改造

嵇曉琳，于 波

（兗州煤業(yè)股份有限公司東灘煤礦，山東 鄒城 273512）

0 引言

東灘煤礦位于兗州煤田中部的東面，1979年開始興建，1989年12月投產，礦井原設計能力為400萬t/a。為了適應市場需要和集團公司可持續(xù)發(fā)展的要求，先后對提升系統(tǒng)進行了全面技術改造，2010年核定生產能力750萬t/a。

東灘煤礦選煤廠是與東灘礦井配套設計的礦井型選煤廠，1993年12月建成投產，經過后期增容技術改造，年處理原煤能力達800萬t/a。原生產工藝為原煤經預先篩分，50mm以上去重介斜輪選矸，0～50mm去跳汰混合入洗。煤泥水采用兩段濃縮，粗煤泥離心機和壓濾機聯(lián)合回收煤泥的工藝。洗水一級閉路循環(huán)。由于用戶對產品需求和井下采場的變化，2008年通過技術改造在主廠房原粗精煤重介系統(tǒng)閑置位置增加了處理原煤能力500萬t/a的無壓三產品重介旋流器工藝系統(tǒng)；2014年根據(jù)集團公司統(tǒng)一部署進行了“全入洗，全重介，全分選”技術改造，選選生產工藝相對齊全完善。東灘煤礦煤種屬弱變質氣煤，低硫、低灰、高發(fā)熱量，是優(yōu)質動力煤和煉焦配煤。主要產品為：精煤、動力煤、精塊煤、混煤等。東灘選煤廠原煤準備系統(tǒng)擔負礦井原煤地面運輸、預先分級和排除大塊矸石提高煤炭質量的任務，是與礦井原煤生產和提升運輸相配套的系統(tǒng)，相比洗選生產系統(tǒng)，原煤準備系統(tǒng)自投產以來一直沒能進行升級改造。鑒于此，東灘礦選煤廠亟待提高原煤準備系統(tǒng)機械化和自動化程度，以徹底取消手選矸石，提高工作效率和經濟效益。

1 改造前的原煤準備系統(tǒng)

1.1 工藝流程

原煤經主井提升至地面后由大粒+-度篩篩分，+260mm物料落地，落地后的+260mm大塊物料，由選煤廠揀選車間人工分選出大塊煤及矸石，大塊煤經人工破碎后，由裝載機運輸至103皮帶機尾敷設的一條刮板機，轉載進入煤流系統(tǒng)；－260mm物料經105、106香蕉篩分級，－50mm的物料經轉載運輸后進原煤倉或進洗煤系統(tǒng)，+50mm物料進入107、108手選皮帶，由揀選車間人工手選出的大塊矸石進入801皮帶至矸石卸載倉，大塊物料進入重介選矸系統(tǒng)分選。

1.2 存在問題

由于礦井井下開采環(huán)境的復雜性，仍有部分毛煤不經過破碎直接進入煤流系統(tǒng)，再加上隨著破碎機使用時間的延長，破碎機磨損嚴重，停用維修時間也逐步增加，原煤中超粒度問題不能得到有效解決。超大物料進入重介選矸系統(tǒng)，就會造成斜輪壓堵而影響礦井生產，為了保證礦井正常生產，人工手選不但不能撤除，有時還得需要增加人員。由于人工選矸的可靠性差，經常出現(xiàn)因揀選不及時，造成重介系統(tǒng)停車，影響礦井的生產。

2 改造方案

為了解決原煤準備系統(tǒng)存在的問題，經研究分析，并結合現(xiàn)場實際情況，東灘礦選煤廠采取了如下改造方案：

2.1 增加新設備

新建篩分破碎樓把101、102皮帶機分別延長，延長后的101、102皮帶機將毛煤給到新增的1012和1022振動篩篩上，+200粒度的篩上物經新增破碎機1013、1023破碎到-200粒級后與篩下物一起通過新建皮帶機1014、1024入103皮帶。這樣完全用機械設備取代人工選矸。

圖1 改造前的設備流程圖

圖2 改造后的設備流程圖

2.2 應用效果

2018年1月原煤準備系統(tǒng)在選煤廠投入使用。至今運轉良好，能夠滿足選煤廠的生產要求。選煤廠技術人員在圓振篩的工藝效果上進行了多次檢測，每次均在正常帶煤生產過程且設備正產運行后進行，檢測結果見下表。

表1 篩分試驗（毛煤、篩上物）數(shù)據(jù)

表2 篩下物篩分試驗

圖3 篩上物粒度曲線及灰分曲線

圖4 篩下物粒度曲線及灰分曲線

表3 篩分效率

2.3 改造后的工藝流程

主井提升的原煤經延長后的101、102皮帶機分別卸入新安裝的1#、2#原煤分級篩，-240mm篩下物料分別經返煤皮帶機返至103皮帶機，分級篩篩上物料經篩前溜槽直接入雙齒輥破碎機，破碎后的-240物料與篩下物料一起返至103皮帶機，運輸至原煤準備車間入原煤分級篩，+50物料經皮帶機運至重介斜輪車改造效果。

3 效益分析

項目實施后年效益395.60萬元。

經濟效益的計算依據(jù)：

1）項目實施后取消手選工人55名。按人均費用6萬元/a計算，每年可以減少費用投入330萬元。

2）礦井提升量平均為1350t/h，以2016年全年混煤平均銷售價格350.02元/t計算,扣除噸煤成本230元，增效(350.02-230)×1350×20.92=339萬元/a。

3）新上項目年折舊及維護費用計算（折舊按年限平均折舊法）。

土建工程折舊計算（按30年折舊計算）：

土建工程投資229.96萬元，年折舊費用229.96萬元÷30=7.7萬元

機電設備及其他費用折舊計算（按10年折舊計算）：

機電設備安裝及其他費用投資769.96萬元，年折舊費用763.42萬元÷10=77.0萬元

建構筑物及設備年維護費用=999.92萬元×1%=10.0萬元（按投資的1%計算）

新上項目年折舊及維護費用=7.7萬元+77.0萬元+10.0萬元=94.7萬元

4）新上項目直接運行費用計算。新上項目新增設備運行負荷約682.8kW，按一年工作330天，一天工作16h，一度電0.5元計算。一年運行費用=682.8×16×330×0.5=180.26 萬元。

5）項目實施后效益計算。項目實施后年效益=330萬元+339萬元-94.7萬元-180.26萬元=395.60萬元。

4 結 論

本項目實施后，不但提高了礦井安全生產可靠性，節(jié)省了大量人工費用和人力資源，減輕了職工的勞動強度，并可消除諸如疏通卡堵設備溜槽帶來的人身和設備安全隱患，而且職工在清潔的工作環(huán)境中身心健康也得到了保障。為集團公司提出的以人為本、建設和諧兗礦，促進礦區(qū)和諧發(fā)展的號召做出貢獻，有顯著的社會效益。