安山地面生產(chǎn)系統(tǒng)改造技術(shù)實(shí)踐

張舒潔

（中煤科工集團(tuán)北京華宇工程有限公司，陜西 西安 710075）

安山選煤廠位于安山煤礦工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，主要入洗安山礦井、沙梁礦井的原煤，設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為3.00Mt。

1 地面生產(chǎn)系統(tǒng)及改造必要性

1.1 原地面生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)述

安山煤礦原有配套的地面生產(chǎn)系統(tǒng)，地面生產(chǎn)系統(tǒng)建筑包括1 座篩分車間、5 座Φ18m 圓筒倉(cāng)及相關(guān)棧橋。來自礦井的原煤進(jìn)入篩分車間后，先經(jīng)一次分級(jí)篩（Φ30mm）分級(jí)后，-30mm 末煤直接成為產(chǎn)品，由帶式輸送機(jī)運(yùn)至末煤產(chǎn)品倉(cāng)(2 個(gè))儲(chǔ)存；一次分級(jí)篩篩上物進(jìn)入二次分級(jí)篩（Φ80mm）分級(jí)，篩下80～30mm 中塊煤成為中塊煤產(chǎn)品，由帶式輸送機(jī)運(yùn)至中塊煤產(chǎn)品倉(cāng)（1 個(gè)）存儲(chǔ)；篩上+80mm 大塊煤通過手選帶式輸送機(jī)進(jìn)行人工揀除大塊矸石和雜物后，由帶式輸送機(jī)運(yùn)至大塊煤產(chǎn)品倉(cāng)（1 個(gè)）存儲(chǔ)。人工揀除的大塊矸石和雜物存入下層的四個(gè)矸石倉(cāng)，總?cè)萘?00t，每個(gè)倉(cāng)下各設(shè)一臺(tái)電液動(dòng)平板閘門，倉(cāng)內(nèi)的矸石和雜物通過汽車直接運(yùn)至臨時(shí)排矸場(chǎng)內(nèi)。

1.2 改造的必要性

煤炭市場(chǎng)對(duì)煤炭需求量增加的同時(shí)，品種需求也在增多，產(chǎn)品質(zhì)量要求也在提高。安山煤礦原煤僅經(jīng)簡(jiǎn)單篩分便作為最終產(chǎn)品銷售，原煤不洗選不能滿足市場(chǎng)變化和各類用戶對(duì)商品煤的質(zhì)量要求，且不符合國(guó)家政策要求[1,2]。

為了滿足市場(chǎng)變化和產(chǎn)品用戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求，提高煤炭利用效率，節(jié)約能源，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)[3]，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，需對(duì)安山地面生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行改造。

2 產(chǎn)品市場(chǎng)定位及工藝流程

2.1 市場(chǎng)定位

安山礦井主采52、52上煤層，井田煤層屬低灰、特低硫、中磷分、含油、高熱值的不粘煤（BN31），易于選冶，化學(xué)反應(yīng)性好，是良好的動(dòng)力、氣化、液化、工業(yè)爐窯燃料和化工用煤。煤質(zhì)特征見表1。

表1 煤質(zhì)特征表

校正后的篩分資料見表2。由表可知原煤平均灰分為22.12%，原煤塊煤量較大，機(jī)械強(qiáng)度較高，+13mm 物料含量為56.13%，-0.5mm 粒級(jí)灰分34.29%，灰分明顯高于鄰近粒級(jí)，說明矸石易碎。

表2 校正后篩分資料

根據(jù)周邊煤礦及用戶、集團(tuán)公司各煤炭產(chǎn)品的主要用戶情況分析，制定選煤廠產(chǎn)品方案為中塊精煤、小塊精煤、混煤、矸石產(chǎn)品。

中塊精煤（100～25mm）：主要流向是作為化工用煤及工業(yè)鍋爐用煤。同時(shí)，本粒級(jí)塊精煤也適合工業(yè)鍋爐用于燃燒及民用。

小塊精煤（25～13mm）：可作為優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤，也滿足煤炭氣化用煤技術(shù)條件。

混（末）煤（13 ～0mm）：主要流向是電廠，有銀河電廠、神華神東電廠、新元潔能電廠、清水川電廠等。

2.2 工藝流程的確定

常見動(dòng)力煤洗選采用脫粉入洗[4]，重介淺槽、跳汰是常用工藝[4,5]。結(jié)合煤質(zhì)資料和產(chǎn)品市場(chǎng)定位，通過比較分析，最終確定選煤工藝為：

100～6mm 塊煤采用重介淺槽排矸；3～0.25mm粒級(jí)粗煤泥采用濃縮旋流器+弧形篩+離心機(jī)回收；0.25～0mm 粒級(jí)細(xì)煤泥采用濃縮機(jī)+壓濾機(jī)回收。

3 工藝改造

現(xiàn)地面生產(chǎn)系統(tǒng)有5 座Φ18 圓筒倉(cāng)、1 座篩分車間及上倉(cāng)棧橋。對(duì)原有產(chǎn)品倉(cāng)進(jìn)行功能調(diào)整，并對(duì)倉(cāng)上、倉(cāng)下進(jìn)行相應(yīng)改造。原有產(chǎn)品倉(cāng)自西向東依次為1 座大塊煤倉(cāng)（1#）、1 座中塊煤倉(cāng)（2#）和3 座混煤倉(cāng)（3#、4#、5#），現(xiàn)在調(diào)整為原煤倉(cāng)（1#）、混煤倉(cāng)（2#、3#）、中塊精煤倉(cāng)（4#）、小塊精煤倉(cāng)（5#）。1#煤倉(cāng)頂層31.900m 平面設(shè)置有701 帶式輸送機(jī)頭部，拆除原有螺旋溜槽，對(duì)原卸料口予以封閉，作為原煤倉(cāng)使用。對(duì)原701 帶式輸送機(jī)頭部進(jìn)行延長(zhǎng)約1.5m，倉(cāng)上土建結(jié)構(gòu)予以必要改造，同時(shí)在原煤倉(cāng)東南側(cè)新建1 號(hào)轉(zhuǎn)載點(diǎn)。1#倉(cāng)下原有2 臺(tái)汽車衡拆除，倉(cāng)下土建結(jié)構(gòu)予以必要改造，倉(cāng)下新設(shè)4 臺(tái)帶式給煤機(jī)、2 條帶式輸送機(jī)，將倉(cāng)內(nèi)原煤輸送至1 號(hào)轉(zhuǎn)載點(diǎn)，進(jìn)而轉(zhuǎn)運(yùn)至篩分車間。

在原篩分車間西南側(cè)新建塊煤主廠房。現(xiàn)有棧橋東西兩側(cè)分別新建產(chǎn)品棧橋及原煤棧橋，產(chǎn)品棧橋中部下方新建2 座7m×8.5m 矸石方倉(cāng)。

3.1 改造原有篩分車間

篩分車間13.50m 之上C-E 跨之間新增兩層，標(biāo)高4.200 平面進(jìn)行補(bǔ)板（增加組合樓板）、增設(shè)埋件（局部增加鋼梁補(bǔ)強(qiáng)），改造面積423.67m2；標(biāo)高8.700 平面進(jìn)行補(bǔ)板（增加組合樓板）、增設(shè)埋件（局部增加鋼梁補(bǔ)強(qiáng)），改造面積527.1m2；A軸外新增面積113.68m2，體積為402.09m3，鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)為砌塊，鋼筋砼獨(dú)立基礎(chǔ)。

在12.60m 平面C-E 跨間新布2 臺(tái)3673 型進(jìn)口組裝雙層香蕉弛張篩，8.70m 平面布置相關(guān)收集皮帶及破碎機(jī)，來煤皮帶上增加犁式卸料器。利用其他項(xiàng)目拆除的單層3661 型香蕉篩（12.60m 平面，編號(hào)212）及溜槽組成臨時(shí)篩分系統(tǒng)。

改造后毛煤（-300mm）自主井井口房輸送至篩分車間，經(jīng)機(jī)頭除鐵器除鐵后，既可以經(jīng)犁式卸料器及給料機(jī)進(jìn)入臨時(shí)篩分系統(tǒng)，也可以通過機(jī)頭分叉溜槽進(jìn)入弛張篩進(jìn)行50/6mm 分級(jí)。

當(dāng)煤質(zhì)好、無需復(fù)雜處理時(shí)，啟動(dòng)臨時(shí)篩分系統(tǒng)。井下來煤經(jīng)除鐵器除鐵后，經(jīng)犁式卸料器及給料機(jī)進(jìn)入單層香蕉篩（3661 型）進(jìn)行50mm 分級(jí)。+50mm 塊煤進(jìn)入粒精煤（702）帶式輸送機(jī)運(yùn)輸至產(chǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)存，-50mm 末煤進(jìn)入混煤（703）帶式輸送機(jī)運(yùn)至混煤倉(cāng)儲(chǔ)存。

洗選系統(tǒng)開啟時(shí)，除鐵后的原煤通過機(jī)頭分叉溜槽給入弛張篩進(jìn)行50/6mm 分級(jí)。弛張篩前溜槽設(shè)有翻板，當(dāng)洗選系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，翻板逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，篩上+50mm 大塊煤通過大塊煤通道給入大塊煤收集帶式輸送機(jī)（208），進(jìn)而給入破碎機(jī)破碎至-100mm，篩下50 ～6mm 物料經(jīng)原煤收集帶式輸送機(jī)（207）轉(zhuǎn)載，與破碎后物料混合后由701帶式輸送機(jī)運(yùn)輸至原煤倉(cāng)儲(chǔ)存。當(dāng)洗選系統(tǒng)不開時(shí)，翻板順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，大塊煤通道關(guān)閉，篩上+50mm與50 ～6mm 物料由篩前溜槽一并給入原煤收集帶式輸送機(jī)（207 可逆），進(jìn)而轉(zhuǎn)載進(jìn)入主廠房塊精煤分級(jí)篩進(jìn)行25mm 篩分，分級(jí)后的原煤分別由帶式輸送機(jī)運(yùn)至產(chǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)存。弛張篩篩下-6mm 粉煤不洗選，經(jīng)篩下漏斗進(jìn)入粉煤收集帶式輸送機(jī)（205、206），進(jìn)而給入混煤帶式輸送機(jī)（703）運(yùn)至產(chǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)存。

3.2 新建塊煤主廠房

主廠房為完全新建，位于篩分車間西南側(cè)，間距3m 以避開原有基礎(chǔ)。主廠房建筑面積3006.46m2，建筑體積14222.45m3，鋼框架結(jié)構(gòu)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)為砌塊，鋼筋砼條形基礎(chǔ)。

原煤倉(cāng)中原煤經(jīng)1 號(hào)轉(zhuǎn)載點(diǎn)轉(zhuǎn)載輸送至主廠房，經(jīng)帶式輸送機(jī)機(jī)頭溜槽進(jìn)入脫泥篩。脫泥篩分兩段，先進(jìn)行干法脫粉（Φ3mm），后進(jìn)行濕法脫泥（Φ3mm），篩上物進(jìn)入淺槽進(jìn)行分選，篩下煤泥水自流入煤泥水桶。淺槽的溢流經(jīng)固定篩、塊精煤脫水脫介篩（Φ上=13，Φ下=1mm）進(jìn)行脫介、脫水和分級(jí)。淺槽底流經(jīng)矸石脫介篩進(jìn)行脫介、脫水后給入矸石上倉(cāng)帶式輸送機(jī)，運(yùn)至矸石倉(cāng)儲(chǔ)存。塊精煤脫介脫水篩前-13mm 精煤采用精煤離心機(jī)脫水后，轉(zhuǎn)載給入混煤帶式輸送機(jī)，運(yùn)輸至混煤倉(cāng)儲(chǔ)存，-13mm 精煤也可運(yùn)至塊精煤上倉(cāng)帶式輸送機(jī)，離心機(jī)離心液自流入介質(zhì)集水坑，經(jīng)泵輸送至塊精煤稀介質(zhì)段，再去磁選。13～80mm 塊精煤經(jīng)溜槽給入主廠房的塊精煤分級(jí)篩進(jìn)行25mm 分級(jí)。80～25mm 中塊精煤進(jìn)入塊煤帶式輸送機(jī)運(yùn)至產(chǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)存，25～13mm 小塊精煤進(jìn)入小塊煤帶式輸送機(jī)運(yùn)至產(chǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)存。

4 結(jié)語(yǔ)

安山選煤廠充分利用現(xiàn)有筒倉(cāng)和篩分車間，巧妙地將現(xiàn)有建筑和新建建筑聯(lián)系起來，將地面生產(chǎn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榧昂Y破-洗選-儲(chǔ)運(yùn)”為一體的現(xiàn)代化選煤廠。洗選系統(tǒng)和礦井生產(chǎn)系統(tǒng)緊密結(jié)合，各生產(chǎn)系統(tǒng)功能劃分明確，布置緊湊，改造實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)市場(chǎng)的各類煤質(zhì)需求，脫粉入洗使淺槽的分選下限能力充分發(fā)揮。