淺談內蒙古上海廟礦業有限公司榆樹井煤礦4.0Mt/a干法選煤系統設計

王新華

（唐山市神州機械有限公司，河北 唐山 063000）

1 引言

隨著國家對環境保護力度的加大，ZM礦物高效分離機在選煤領域的應用越來越廣泛。ZM礦物高效分離機不用水、不產生煤泥、工藝簡單，要求原料煤入料粒度控制在80mm以下，表面水分控制在9%以內，同時配套原煤上料及選后產品輸送設備，即可進行正常生產。系統各落料點全封閉并配套噴霧降塵設施，沉降室、旋風除塵器、布袋除塵器聯合降塵、除塵工藝，系統粉塵無外溢，對環境沒有污染，除塵器回收的煤粉可以單獨回收，也可以調濕后混入精煤系統，減少二次污染。

上海廟礦業公司榆樹井煤礦是山東臨沂礦業集團與中國煙草投資管理公司共同投資建設的一座現代化大型礦井，礦區井田面積24.3km2，地質儲量3.89億t，可采儲量2.46億t，礦井設計能力300萬t/a，裝備按照500萬t/a配置，所產煤炭為不粘煤。礦井采用綜采采煤法，由于割頂、鏟底等原因，導致可采煤層的頂、底板和夾矸混入煤中，使原煤灰分增高，煤質變差，尤其是夾矸中的炭質泥巖遇水泥化，增加了原煤洗選難度，使原有水洗系統在生產過程中產生大量煤泥，回收率低，發熱量提高有限。經過多次半工業性試驗，最終礦方決定選用ZM礦物高效分離機技術對該礦原煤進行分選排矸[1]。

2 ZM礦物高效分離機的特點

①ZM礦物高效分離機技術先進，主選機采用特殊處理，設備運轉可靠，模塊化設計，組裝投產快，目前在國內外被廣泛應用。

②選煤不用水，適合干旱地區使用，節省大量水資源。

③ZM高效礦物分離機對風壓、風量做了地域性處理，根據不同地區設置不同參數。

④設備占地面積小，工藝簡單，高效環保，智能化程度高，分選數量效率為90%以上，有效分選粒級80～3mm,可能偏差Ep=0.15～0.23。

⑤ZM礦物高效分離機采用集成模塊化組裝，主體設備全封閉并內置保溫、消聲、防火材料，可保證設備運轉不受天氣的影響，分選后產品煤水分較低，可避免冬天凍車、凍倉事故的發生，安全可靠性高；智能化控制，省去大量人為操作，操作管理方便、簡潔，事故發生概率低[2]。

3 ZM礦物高效分離機分選原理

ZM礦物高效分離機采用階梯式分選原理，每個階梯區間內物料通過風力作用流化分層，同時配套振動電機做動力，加強物料按密度分層效果，低密度物料最先越過排料擋板被排出，剩余物料進入下一個階梯區間再次進行分選，直至分選完畢，排出重礦物。

4 上海廟礦業公司榆樹井煤礦ZM礦物高效分離機系統工藝流程

4.1 原煤準備系統

此系統為原有系統改造項目，原煤準備及產品輸送系統利用原有系統；礦井原煤進入原煤準備車間，進入2臺2YAH3061原煤分級篩進行300mm/80mm篩分；300mm以上物料沒有煤炭，直接排棄；80～300mm篩物料經帶式輸送機轉運至塊煤破碎機破碎至80mm以下，與篩下物一起進入原煤上倉皮帶機，運至3個直徑為22m的原煤倉（總儲量20000t）儲存。

4.2 ZM礦物高效分離系統

ZM分選系統位置放在了原煤上倉皮帶機走廊、水洗上煤皮帶機走廊、煤泥干燥車間和水洗主廠房中間的空地上，設備為上、下擺放。

利用原水洗上煤皮帶機為干選系統上煤皮帶機，在皮帶機上設犁式卸料器，把原煤卸到干選上煤皮帶機上，再進入礦物高效分離機進行分選。

-80mm原煤送入2套ZM600礦物高效分離系統進行分選，選后精煤進入2臺SZD2148振動篩進行25mm分級，實現最終產品為：+25mm塊精煤，-25mm末精煤，外排物矸石，除塵系統收集的煤粉經調濕攪拌后混入末精煤。

4.3 產品貯運系統

各產品都分別由皮帶機轉載至原有水洗產品上倉系統，利用現有塊煤倉作為+25mm精煤塊煤倉，利用4個直徑為22m的產品倉（總儲量40000t）儲存-25mm末精煤產品，由汽車外運銷售；選后矸石由皮帶轉載后進入原水洗矸石倉儲存，汽運至排矸場，綜合利用或廢棄。

表1 0～80mm粒度級原煤干選試驗結果

5 設備選型

內蒙古上海廟礦業有限公司榆樹井煤礦主井提升原煤300萬t/a，按照每年生產270天，每天16小時計算，小時入選能力為694.4t/h。

5.1 干選機選型

干選機不均勻系數k=1.2，干選機處理量為694.4×1.2=833.28t/h。

單套ZM600礦物高效分離機處理能力為500～600t/h，原煤矸石含量及原煤表面水分大小對設備處理量影響較大，再考慮到設備留有備用，因此選用了兩套ZM600礦物高效分離機，每套ZM600礦物高效分離機由2臺24m2主機組成，正常生產時采用三用一備的模式。

5.2 振動篩選型

振動篩不均勻系數k=1.3，根據表一，精煤產率為76.9%，最大入料量為640t/h，分級粒度為25mm，選用2臺SZD2148圓振動篩，處理能力700～850t/h。考慮到篩下物可能會把篩下漏斗堵塞，在盡量加大篩下漏斗角度的同時，還在篩下漏斗上安裝了高分子聚乙烯板，使物料能夠順利流進皮帶機。

5.3 皮帶機選型

皮帶機參數選擇參照《TD75型通用固定式帶式輸送機設計選用手冊》《DTⅡ（A）型帶式輸送機設計手冊》。考慮到雨雪天氣、環保等因素，各皮帶機加裝彩鋼板弧形罩，進行防風、防雨。

6 結語

ZM礦物高效分離機具有不用水、工藝簡單、生產成本低、耗能低、占地面積小、建設周期短、設備運轉可靠等一系列優點，適用于榆樹井煤礦的原煤分選，為榆樹井煤礦的發展帶來了更大的經濟效益。符合產業發展趨勢，安全、環保、節能、高效的ZM礦物高效分離機系統在選煤技術提升方面做出應有的貢獻。