新景礦洗煤廠提高塊炭產(chǎn)率技術(shù)改造研究

馬建鋼

（陽泉煤業(yè)集團(tuán)新景礦洗煤廠，山西 陽泉 045000）

1 序 言

新景礦洗煤廠始建于1997年10月，屬礦井型選煤廠，由北京華宇工程有限公司平頂山選煤設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，初期設(shè)計(jì)能力為3.6Mt/a，通過改建擴(kuò)建，洗選能力已上升至8.50Mt/a；生產(chǎn)工藝為塊煤重介淺槽+末煤三產(chǎn)品重介旋流器分選+粗煤泥采用TBS或螺旋分選機(jī)組分選+煤泥壓濾回收工藝，主要產(chǎn)品有洗中塊、洗小塊、1#噴粉煤、2#噴粉煤、4#噴粉煤、洗中煤、末原煤、煤泥，副產(chǎn)品主要為矸石。隨著煤炭市場的變化，用戶對塊煤產(chǎn)品需求量增大，且塊煤價(jià)格接近末精煤，提高塊炭產(chǎn)率是增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑[1-3]。

新景礦洗煤廠主要以15#煤入洗塊炭，此種煤平均厚度6.14m，夾矸3～5層，普氏硬度2～3，抗壓強(qiáng)度7.7MPa，抗拉強(qiáng)度0.1MPa，抗拉強(qiáng)度相比其他礦井極低，是該礦的塊炭擠損大和破損率高的主要原因。工藝方面，新景礦洗煤廠因人工撿矸勞動強(qiáng)度大，用工多，原設(shè)計(jì)手選皮帶除雜后矸石破碎后全部進(jìn)入洗選系統(tǒng)。主要工藝是井下采煤經(jīng)Ф150申克分級篩篩分后，篩上物經(jīng)手選皮帶除雜后全部入鄂式破碎機(jī)破碎后再與博后篩篩上物（13～150mm）混合一起通過輸送皮帶轉(zhuǎn)載至原煤東倉。由于顎式破碎機(jī)破碎過程中對塊原煤的過粉碎程度大，且破碎粒度不均勻，破碎后存在大塊超限矸石等弊端，導(dǎo)致后續(xù)環(huán)節(jié)如轉(zhuǎn)載和入倉塊炭破碎率增加、塊煤車間洗選事故率增高、塊原煤倉不能高倉位儲煤等[4-6]。特別是洗煤廠塊原煤倉，80%的矸石與20%的塊炭混在一起，經(jīng)過20～30m的擠壓，塊炭破損率很大。

鑒于以上原因，需通過技術(shù)改造提高塊炭產(chǎn)率，增加經(jīng)濟(jì)效益。

2 項(xiàng)目必要性分析

新景礦洗煤廠原煤準(zhǔn)備車間由1、2、3、4四個系統(tǒng)組成，采用兩用兩備的生產(chǎn)模式。井下原煤經(jīng)輸送皮帶分別給入原煤準(zhǔn)備車間四臺篩孔為150mm的原煤分級篩（申克篩）進(jìn)行預(yù)先篩分，分級篩篩上物經(jīng)人工手選雜物及鐵器后進(jìn)入四臺顎式破碎機(jī)破碎（破碎粒徑150mm），篩下物通過四部博后篩進(jìn)行準(zhǔn)備篩分，博后篩篩上物（粒徑13～150mm）和破碎機(jī)破碎后物料混合后通過皮帶輸送機(jī)輸送至塊原煤倉，博后篩篩下物（粒徑0～13mm）則進(jìn)入末原煤倉（西倉或北倉）或直接輸送至儲煤場作為電煤銷售。

原煤準(zhǔn)備車間原有破碎設(shè)備為鄂式破碎機(jī)，破碎形式是動、靜鄂板擠壓破碎，塊原煤受擠壓過粉碎嚴(yán)重，較大的片矸卻不能有效破碎，致使洗煤廠洗塊煤產(chǎn)率一直不高，影響了新景礦的經(jīng)濟(jì)效益。此外，原煤準(zhǔn)備車間每套系統(tǒng)需要的原煤處理能力為1000t/h，需要破碎的+150mm量約為300t，但現(xiàn)有顎式破碎機(jī)處理能力只有100t/h，已成為原煤環(huán)節(jié)的一個故障點(diǎn)，不利于全廠的安全、平穩(wěn)運(yùn)行。通過對破碎環(huán)節(jié)進(jìn)行改造，既能減少塊原煤的過度破碎，又提高破碎環(huán)節(jié)的通過能力，最終實(shí)現(xiàn)提高洗塊炭產(chǎn)率，減少原煤加工環(huán)節(jié)的故障點(diǎn)，有利于實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。因此，對原煤準(zhǔn)備車間破碎機(jī)進(jìn)行改造很有必要。

3 技術(shù)改造

原煤準(zhǔn)備車間由1、2、3、4四個系統(tǒng)組成，采用兩用兩備的生產(chǎn)模式。系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。

圖1 原煤準(zhǔn)備車間系統(tǒng)構(gòu)成

3.1 破碎機(jī)更換

（1）破碎機(jī)處理能力的確定

新景礦201/201A運(yùn)輸能力為2000t/h，原煤準(zhǔn)備系統(tǒng)按照2000t/h設(shè)計(jì)。根據(jù)工業(yè)分析，3號煤+90mm產(chǎn)率為10.68%，8號煤+90mm產(chǎn)率為13.94%，15號煤+90mm產(chǎn)率為30.04%，按照不利條件15號煤設(shè)計(jì)，破碎系統(tǒng)需處理的+90mm塊炭量為2000×30.04%≈600t，則每臺破碎機(jī)處理能力為不小于300t/h。因此，破碎機(jī)處理能力按照350t/h選型。

（2）破碎機(jī)的布置

四系統(tǒng)破碎機(jī)更換成雙齒輥破碎機(jī)，破碎機(jī)最大長度5.6m。三系統(tǒng)破碎機(jī)入料中心線和帶式輸送機(jī)機(jī)頭漏斗中心線對齊，保證入料穩(wěn)定性和破碎效果；四系統(tǒng)破碎機(jī)受車間空間限制，1-1'軸線部分是懸挑結(jié)構(gòu)，不能承載較大載荷，破碎機(jī)只能布置在1'-2軸，破碎機(jī)入料中心線和帶式輸送機(jī)機(jī)頭漏斗中心線偏差0.4m。如圖1所示。

3.2 新增電磁隔爆除鐵器

新景礦原煤準(zhǔn)備車間201/201A機(jī)頭設(shè)有除鐵器，現(xiàn)場使用效果不好，為了減少進(jìn)入破碎機(jī)的鐵器，保證破碎效果，在4個系統(tǒng)手選皮帶上方設(shè)置電磁除鐵器。四個系統(tǒng)每個系統(tǒng)新增1個電磁除鐵器，電磁除鐵器采用吊式布置，距離手選帶500mm，既保證大塊物料通過，又保證除鐵效果，除鐵器小車梁梁底標(biāo)高7.8m。原煤車間破碎機(jī)除鐵器安裝位置如圖2所示。

圖2 原煤車間破碎機(jī)及除鐵器安裝位置圖

3.3 電動葫蘆

破碎機(jī)檢修最大起重量為7t，新增2臺10t電動葫蘆檢修破碎機(jī)齒輥，原5t電動葫蘆移位做檢修破碎機(jī)電動機(jī)和減速機(jī)用。

3.4 塊原煤倉改造

現(xiàn)東倉塊原煤倉倉頂至216皮帶機(jī)頭之間有5m車間樓層，造成原塊煤入倉高度增加5m，易造成塊煤入倉時的破損。根據(jù)現(xiàn)場條件，采用水泥澆筑成半圓柱形，與原煤倉做成一體，增加塊原煤倉倉位，減少塊原煤進(jìn)入倉的5m高差，使得塊原煤不需要通過溜槽直接從216機(jī)頭給入倉的中部，減少了入破損，并且增加了東倉儲量1000t。塊原煤倉改造前后對比示意圖如圖3所示。

圖3 塊原煤倉改造前后對比示意圖

綜上，技術(shù)改造主要設(shè)備選型見表1。

表1 技術(shù)改造主要設(shè)備選型表

4 效果分析

改造工程完工后，年增加塊炭率1%左右，約6萬t，根據(jù)塊炭與電煤的差價(jià)，實(shí)現(xiàn)增加效益200×6=1200萬元。在增加經(jīng)濟(jì)效益的同時，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性能，可靠程度得到極大提高，技術(shù)改造取得了良好效果。

5 結(jié)語

通過更換破碎機(jī)消除故障點(diǎn)、避免過度破碎，增加電測隔爆除鐵器來保證大快物料通過及除鐵效果，新增電動葫蘆檢修破碎機(jī)齒輥，改造塊原煤倉減少了塊煤入倉時的破損。實(shí)踐證明，經(jīng)技術(shù)改造后，新景選煤廠年增加塊炭率1%左右，約6萬t，增加經(jīng)濟(jì)效益1200萬元。同時，不匹配生產(chǎn)力的老舊設(shè)備的更換消除了運(yùn)行故障點(diǎn)，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性能，可靠程度得到極大提高，技術(shù)改造取得了良好效果。