白巖選煤廠中煤泥水事故原因及處理方案

付銀香

（煤炭科學(xué)研究總院唐山研究院，河北 唐山063012）

1 概述

重慶松藻白巖選煤廠為年處理能力為300萬t的大型群礦型選煤廠，小時處理原煤568.18t，日處理原煤9090.91t。選煤廠主要入洗松藻煤電集團(tuán)石豪、逢春煤礦礦井原煤，原煤為高灰、高硫、中發(fā)熱量的三號無煙煤。根據(jù)煤質(zhì)特征選用的選煤工藝為：＋50mm原煤以上的采用動篩排矸，50～6mm原煤采用重介分選，6mm以下原煤的直接作為電煤產(chǎn)品，粗煤泥采用濃縮旋流器組、振動弧形篩、煤泥離心機(jī)回收，煤泥水采用濃縮壓濾，全廠實現(xiàn)洗水閉路循環(huán)。

設(shè)計引用兩臺國外先進(jìn)設(shè)備——曲張篩，實現(xiàn)6mm原煤分級篩分，6mm以下的原煤直接作為電煤產(chǎn)品，從設(shè)備上減輕了煤泥水系統(tǒng)的負(fù)荷量。設(shè)計選用兩臺20m直徑高效的生產(chǎn)濃縮機(jī)、五臺KX350／2000的快開壓濾機(jī)、一臺20m直徑的事故濃縮機(jī)處理煤泥，選型充足。

2 事故現(xiàn)象

在調(diào)試及試生產(chǎn)過程中，出現(xiàn)三臺濃縮機(jī)全部依次壓耙、系統(tǒng)煤泥水處理難度較大；壓濾機(jī)入料濃度低，最低只有70g／L；壓濾效果不好，壓榨一板需要時間為2h，壓榨時間過長；濃縮機(jī)內(nèi)煤泥經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，＋0.5mm顆粒占15%以上等現(xiàn)象。

3 事故原因分析

針對事故現(xiàn)象，并經(jīng)過設(shè)計人員跟蹤幾個班次的生產(chǎn)情況觀察，發(fā)現(xiàn)原因如下：

1）采用6mm原煤分級篩時，由于重慶地區(qū)雨水較多，而原煤有成團(tuán)特性，小于6mm原煤粘結(jié)成團(tuán)后直徑大于6mm，導(dǎo)致細(xì)顆粒不能經(jīng)過原煤分級篩篩出，洗選系統(tǒng)將進(jìn)入大量煤泥。

2）重介分選的精煤脫介篩18mm分級段篩下溜槽安裝錯誤，分級段篩板差150mm距離未安裝到位，篩下物料進(jìn)入稀介段溜槽，以致濃縮旋流器組入料出現(xiàn)過大顆粒，1mm以上顆粒含量較多，并且最大顆粒達(dá)10mm以上。

3）粗煤泥回收系統(tǒng)中，濃縮旋流器組崗位工人生產(chǎn)過程中巡邏不到位，未發(fā)現(xiàn)旋流器組底流口堵塞，有一臺或兩臺堵塞未引起重視，仍然繼續(xù)生產(chǎn)，造成底流口不出料，所有入料經(jīng)溢流至濃縮機(jī)，系統(tǒng)出現(xiàn)跑粗，濃縮機(jī)中進(jìn)入大顆粒。

4）濃縮機(jī)絮凝劑操作工人加藥方法和加藥量不當(dāng)，生產(chǎn)調(diào)試過程中不洗煤也在加藥，加藥時間長且加藥量大，并且藥劑制拌時混合不均；聚丙烯酰胺在加入濃縮機(jī)時，不是成線狀均勻加入，而是大股大股的成塊成球加入，造成煤泥在底部凝結(jié)成塊，流動性減弱；濃縮機(jī)耙架轉(zhuǎn)動時，僅帶入少量煤泥入底流口，從而底流濃度低，隨著生產(chǎn)時間加長濃縮機(jī)中煤泥處理不及時造成壓耙。

5）原煤中矸石易泥化，聚丙烯酰胺相對于泥的凝聚效果不佳，現(xiàn)場沒有添加凝聚劑如氯化鋁、硫酸鋁鉀等。操作工人發(fā)現(xiàn)循環(huán)水渾濁時，大量加入聚丙烯酰，造成煤泥沉淀成塊，泥依然成絮狀漂浮于表面。

6）中心傳動20m直徑高效濃縮機(jī)中心處底流口相對大直徑濃縮機(jī)小。中心入料時，濃縮機(jī)中心管處堆積煤泥至鍋形底口，特別在跑粗情況下，粗顆粒直接沉淀至鍋底部分，越集越高，以致鍋底堵塞，大量煤泥無法刮進(jìn)底流口。

7）五臺壓濾機(jī)故障率過高：壓濾機(jī)壓榨的同時在進(jìn)料，并且沒有使用反吹，造成壓榨時間過長，壓濾機(jī)中心管堵塞。而壓濾機(jī)自動卸料時，拉板數(shù)量不能調(diào)節(jié)，卸料速度過快，造成機(jī)下漏斗堵塞、煤泥壓刮板輸送機(jī)、煤泥破碎機(jī)堵塞等一連串事故，特別是入洗原煤加大時，小時處理原煤600t時只有兩臺甚至一臺壓濾機(jī)在工作，壓濾機(jī)處理煤泥不及時。

8）原煤－6mm以下原煤含量大，占全樣的64%。當(dāng)原煤粘性大，且水分大于10%時，原煤曲張篩篩分效率明顯降低。情況嚴(yán)重時，曲張篩只能篩下60～70t原煤，系統(tǒng)進(jìn)入的煤泥量增大，而生產(chǎn)過程中只使用一臺濃縮機(jī)，當(dāng)一臺壓耙時再使用另外一臺，以致三臺濃縮機(jī)依次壓耙。

4 事故處理方案

重慶松藻白巖選煤廠出現(xiàn)濃縮機(jī)壓耙，煤泥水系統(tǒng)處理不及時，制定的處理方案如下：

圖1 濃縮機(jī)事故圖

圖2 濃縮機(jī)底部積累煤泥圖

1）加強絮凝劑添加的管理：①添加絮凝劑的操作工人加藥時，及時和調(diào)度保持聯(lián)系，保證不洗煤時不加藥。②加藥量的管理：加藥量和入料濃度結(jié)合，藥劑濃度在1～3g／L之間調(diào)節(jié)，藥劑量在1.5～3m3／h之間調(diào)節(jié)。入料濃度過低時，將工頻選變頻，降低頻率，降低加藥速度。③制藥要攪拌均勻，一般攪拌時間為30～40min。④增加凝聚劑的添加，添加硫酸鋁鉀。

2）加強濃縮機(jī)的管理：①發(fā)現(xiàn)濃縮機(jī)壓力在4MPa靶架沒有提高時，及時聯(lián)系集控室，此時不再往濃縮機(jī)入料。②濃縮機(jī)中有煤泥時不能停機(jī)，在檢修班時也要將壓濾打起。若需停機(jī)檢修，必須將濃縮機(jī)液壓系統(tǒng)壓力降至0.8MPa以下方可停機(jī)。③耙架提起煤泥量大時及時調(diào)整轉(zhuǎn)速，由10min／r調(diào)至5min／r。④每次提耙時間通過延時。繼電器控制在3～5s，此時間內(nèi)耙架會提起150～200mm。⑤控制降耙速度：150～200mm的距離，通過液壓系統(tǒng)中的單向節(jié)流閥控制其在25～30min降至正常工作位，防止降耙速度過快。⑥生產(chǎn)過程中，同時使用兩臺濃縮機(jī)。

3）提高壓濾機(jī)的入料濃度：①修改濃縮機(jī)和攪拌桶間的關(guān)聯(lián)設(shè)定，降低濃縮機(jī)底流泵的開機(jī)頻率或者將濃縮機(jī)底流泵的出口閥門關(guān)小，降低泵的抽出流量，讓濃縮機(jī)底流細(xì)水長流，增加煤泥的沉淀時間。②底流泵操作司機(jī)和濃縮機(jī)操作司機(jī)結(jié)合，濃縮機(jī)壓力達(dá)2.5MPa時，開底流泵。③當(dāng)發(fā)現(xiàn)壓濾機(jī)入料濃度低而濃縮機(jī)壓力高時，使用高壓風(fēng)管，沖吹濃縮機(jī)中心管處，將沉淀在中心管處的煤泥吹散開來。

4）加強壓濾機(jī)的管理：將壓濾機(jī)反吹風(fēng)開啟，防止中心管堵塞，同時降低壓榨時間，達(dá)到每臺每小時卸兩板料；改造煤泥破碎機(jī)卸料溜槽和輸送機(jī)機(jī)頭溜槽，避免煤泥破碎機(jī)卸料堵塞、輸送機(jī)機(jī)頭堵塞，加強煤泥輸送通暢，從而保證壓濾機(jī)卸料通暢。

5）治理跑粗，治理濃縮池中粗顆粒過多：①將精煤脫介篩的分級段溜槽加寬加高，杜絕18～0.75mm的顆粒通過稀介段進(jìn)入磁尾桶。②濃縮旋流器組操作工人勤巡邏，發(fā)現(xiàn)其中某臺旋流器組堵塞時，要及時關(guān)掉此臺閥門，或者和集控室聯(lián)系，換另外一組旋流器組，并經(jīng)常檢查溢流是否含有粗顆粒。③濃縮旋流器組的分級粒度在0.3mm，觀察旋流器組的入料壓力，壓力保持在0.1～0.13MPa。④日生產(chǎn)檢查中，加強煤泥振動弧形篩的檢查，振動弧形篩的篩縫為0.35mm，發(fā)現(xiàn)篩板磨損，或者篩下＋0.35mm含量較多時，及時更換篩板。

6）治理跑介：①集控室觀察主洗系統(tǒng)入煤量，根據(jù)煤量調(diào)整噴水，按規(guī)范要求，脫泥后脫介篩的噸煤噴水量在每噸煤0.5～1.0m3／t。②降低噴嘴高度至離篩板100～150mm，同時調(diào)整噴嘴使噴水噴在脫介篩的篩檻處。③加強中煤脫介篩篩前溜槽的管理，避免篩前物料進(jìn)入篩下溜槽，避免磁選機(jī)入料堵塞。

7）加強全廠管理，某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題及時整改，減少惡性循環(huán)。崗位工人培訓(xùn)上崗，提高操作工人的主觀能動性。

5 處理效果

通過采取有效的處理方案，系統(tǒng)杜絕了跑粗，降低了介耗，并且濃縮機(jī)的底流濃度從事故前的70g／L增大至500g／L，有時高達(dá)600g／L。壓濾機(jī)從事故前的2h壓榨一板料調(diào)節(jié)至40min壓榨一板料。濃縮機(jī)循環(huán)水也由渾濁變?yōu)槌吻?，循環(huán)水濃度小于5g／L。煤泥壓濾破碎后上倉輸送通暢，高壓風(fēng)沖吹底流口效果也非常明顯。煤泥水系統(tǒng)在之后的生產(chǎn)過程中，也一直處于穩(wěn)定狀態(tài)。

表1 事故處理前后參數(shù)表

表2 全廠入洗參數(shù)表

6 結(jié)語

選煤廠生產(chǎn)中，煤泥水系統(tǒng)處理是一直是大家備受關(guān)注也重點考慮的環(huán)節(jié)。為實現(xiàn)選煤廠潔凈煤生產(chǎn)以及洗水閉路循環(huán)，減少環(huán)境污染，在煤炭洗選加工中滿足環(huán)境保護(hù)的要求，煤泥水系統(tǒng)處理至關(guān)重要。重慶松藻白巖選煤廠生產(chǎn)調(diào)試過程中出現(xiàn)的煤泥水現(xiàn)象，就說明了這一點。煤泥水處理不及時，不但會造成環(huán)境污染，還會耽誤整個生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)。因此，充分了解選煤廠煤質(zhì)特性，選擇先進(jìn)充足的煤泥水處理設(shè)備，加強洗煤生產(chǎn)系統(tǒng)中煤泥水的管理，是選煤廠煤泥水處理的靈魂。