淺槽重介分選工藝在西曲礦選煤廠的應(yīng)用

路慶華

(西山煤電股份公司西曲礦選煤廠，山西 古交 030200)

1 選煤廠概況

西曲礦選煤廠位于古交礦區(qū)，隸屬西山煤電股份公司，屬于礦井型選煤廠。1987年建成投產(chǎn)，經(jīng)過多次技術(shù)改造，現(xiàn)在生產(chǎn)能力提升為3.4 Mt/a。該廠工藝流程為:無壓三產(chǎn)品重介旋流器主選+粗煤泥TBS分選+末煤浮選分選。該廠原煤準(zhǔn)備系統(tǒng)投產(chǎn)時，使用選擇性破碎機(jī)進(jìn)行排矸，截至2012年已運(yùn)行25年，故障率高，影響了生產(chǎn)的連續(xù)性。為此，該廠在更新設(shè)備上進(jìn)行了可行性研究，結(jié)合入選煤種多、煤質(zhì)不穩(wěn)定的特點(diǎn)和目前幾種排矸設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)，最終選擇了XZQ－1635型淺槽重介分選機(jī)作為排矸設(shè)備，2012—2013年分兩期對兩套排矸系統(tǒng)進(jìn)行了改造。目前，兩套淺槽重介排矸系統(tǒng)已改造完畢，投入使用后運(yùn)行正常，達(dá)到了預(yù)期效果。

2 淺槽重介系統(tǒng)工藝流程

礦井毛煤(260～0 mm)經(jīng)分級篩(篩孔d50 mm)處理后，篩上物(260～50 mm)的物料進(jìn)入淺槽重介分選機(jī)分選，分選后的塊精煤經(jīng)脫介篩脫介脫水后，篩上物進(jìn)入破碎機(jī)破碎，由皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)入原煤倉;淺槽重介分選后的矸石經(jīng)脫介篩脫介脫水后由皮帶運(yùn)輸機(jī)排到矸石倉。塊精煤弧形篩篩下水經(jīng)分流后，一部分與塊精煤脫介篩、矸石脫介篩一段篩下水進(jìn)入合格介質(zhì)桶。分流部分與塊精煤脫介篩、矸石脫介篩二段篩下水進(jìn)入磁選機(jī)進(jìn)行介質(zhì)回收，磁選機(jī)尾礦經(jīng)弧形篩、高頻篩脫水后，篩上物上原煤皮帶，篩下物自流入尾煤一段濃縮機(jī)。一段濃縮機(jī)溢流至二段濃縮機(jī)，二段濃縮機(jī)溢流作循環(huán)水用，底流壓濾機(jī)回收。

3 改造過程中存在問題及改進(jìn)措施

1)考慮到手選需要大量的勞動力，且工作環(huán)境差，該系統(tǒng)改造時省去了手選撿雜環(huán)節(jié)。但淺槽重介分選機(jī)用刮板鏈傳動、運(yùn)輸重物料，混在毛煤中的長條煤塊、木棍、鐵器、棉紗、膠帶機(jī)膠皮帶等雜物經(jīng)常在淺槽底部卡住，造成卡、堵、跳鏈、斷鏈等事故，影響鏈條運(yùn)轉(zhuǎn)。這就要求毛煤入選前的準(zhǔn)備工序投入增大，以控制雜物進(jìn)入槽內(nèi)。為此，從礦井煤倉到淺槽分選機(jī)的每一個轉(zhuǎn)載、分級環(huán)節(jié)都增設(shè)了孔徑大小、形狀不一的篦子和下料溜槽，將大塊煤和雜物清理出去。同時要求工作人員加強(qiáng)巡回檢查，發(fā)現(xiàn)篦子上有雜物時要及時清理，還要加強(qiáng)除鐵器的管理，保證設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，及時清理除鐵器上的鐵器。

2)皮帶運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)篦子上的大塊煤轉(zhuǎn)載到矸石皮帶上時要經(jīng)過一高度3.6 m的溜槽，溜槽形狀見圖1。塊煤從高處落下，對下落點(diǎn)的鐵板沖擊力大，造成溜槽磨損嚴(yán)重，維護(hù)成本高，同時噪音大，影響職工的身心健康。為此，在后期進(jìn)行了技術(shù)改造，改造后溜槽示意圖見圖2。即物料由高處落下，首先堆積在溜槽的緩沖箱內(nèi)，待物料填滿后，后續(xù)落下的物料從緩沖箱“溢流”至后續(xù)溜槽段，大大減少了物料對溜槽母體的沖擊，同時也降低了噪音。在緩沖箱的側(cè)面設(shè)計了檢查孔，便于定期清理更換緩沖箱內(nèi)的物料，以免發(fā)生自燃。

圖1 改造前溜槽示意圖

圖2 改造后溜槽示意圖

3)改造前，認(rèn)為脫介篩篩下水中的細(xì)粒煤的回收是本次改造的難點(diǎn)。在主洗車間尾煤回收系統(tǒng)與準(zhǔn)備車間生產(chǎn)時間不同步時，存在淺槽系統(tǒng)煤泥水回收、脫介篩噴水循環(huán)使用問題。通過實(shí)際使用發(fā)現(xiàn)，塊煤經(jīng)分級篩分級，在篩上振動過程中粉煤大多都已脫落，且淺槽分選時間短，次生煤泥量少。因此，去往濃縮機(jī)的煤泥水中顆粒物含量不多，煤泥水回收工藝大大簡化。將磁選機(jī)底流自流入一段濃縮機(jī)，該廠有2個直徑為30 m的一段濃縮機(jī)，因此，在主洗尾煤回收系統(tǒng)幾個小時不生產(chǎn)情況下，一段濃縮機(jī)底流濃度也在濃縮機(jī)承受范圍內(nèi)。二段濃縮機(jī)底流有濃度時，煤泥水車間的壓濾機(jī)可隨時回收。這樣解決了主洗重介系統(tǒng)停車循環(huán)水的使用及尾煤處理的難題。

4)由于大塊矸石的沖擊力大，因此，將矸石脫介篩的第一排篩板更換為盲板，盲板上又焊接1層鐵板，這樣耐沖擊強(qiáng)度大，延長了篩板使用壽命。

4 使用效果

1)XZQ－1635型淺槽重介分選機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，易于操作和維護(hù)，易損件更換方便;自動化程度高，懸浮液密度可自動調(diào)節(jié)，分選精度及產(chǎn)品回收率高;單臺設(shè)備處理能力大，可適應(yīng)礦井工作面過斷層時矸石量大的情況;有效分選時間短，次生煤泥量低，最大限度地減輕矸石泥化程度。

2)該廠主洗系統(tǒng)有2套重介旋流器(4臺)，沒有備用設(shè)備，完成任務(wù)指標(biāo)比較緊張。淺槽重介分選機(jī)可通過調(diào)整級篩篩板的篩孔，以降低進(jìn)入主洗系統(tǒng)的原煤量，減輕主洗負(fù)擔(dān)。

3)為了檢測淺槽重介系統(tǒng)的分選效果，對其中的1個系統(tǒng)進(jìn)行了單機(jī)試驗(yàn)，入料和產(chǎn)品的密度分析見表1，淺槽分選機(jī)工藝性能評定報告見表2。由表1，表2可見，該設(shè)備分選精度高，可能偏差 Ep=0.037 kg/L，數(shù)量效率達(dá)到98%以上，矸石帶煤量為0。從使用效果看，該系統(tǒng)介質(zhì)消耗較低，基本控制在0.03 kg/t以下。

表1 入料和產(chǎn)品的密度分析

表2 淺槽分選機(jī)工藝性能評定報告表

5 結(jié)語

通過半年的生產(chǎn)實(shí)踐，證明西曲礦選煤廠對排矸系統(tǒng)的技術(shù)改造是可行的，改進(jìn)后的淺槽重介分選機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，滿足了生產(chǎn)需要。雖然工藝較復(fù)雜，技改投入成本高，但該工藝系統(tǒng)矸石帶煤量低，減少了煤炭資源的浪費(fèi)，減少了矸石自燃現(xiàn)象，同時廠房噪音降低，職工工作環(huán)境得到了改善。