提高配煤穩(wěn)定性的技術(shù)改造

成翠仙

(西山煤電(集團(tuán))公司東曲礦選煤廠，山西 古交 030206)

西山煤電(集團(tuán))公司東曲礦選煤廠通過節(jié)能機(jī)械化改造后，選煤工藝變?yōu)槊撃酂o壓三產(chǎn)品重介旋流器分選+粗煤泥TBS分選+細(xì)煤泥浮選的聯(lián)合工藝流程，即:50～0 mm粒級的原煤經(jīng)1.0 mm篩子脫泥后，50～1.0 mm粒級的采用無壓三產(chǎn)品旋流器分選;1.0 mm粒級以下的采用分級旋流器分級，底流1.0～0.25 mm粒級的采用TBS干擾分選機(jī)分選，分選后的精煤(灰分在11%以下)與重介旋流器精煤一同進(jìn)入精煤倉;溢流－0.25 mm粒級的煤泥采用旋流微泡浮選柱浮選，浮選精煤利用快開壓濾機(jī)脫水后進(jìn)入精煤倉;浮選尾煤采用濃縮+壓濾工藝回收進(jìn)入中煤倉。主要洗選設(shè)備:WTMC1400/1050無壓三產(chǎn)品旋流器、KS－TBS3000干擾分選機(jī)、FCMC－4000型旋流微泡浮選柱、WPF－Z5000型短柱微泡浮選機(jī)、快開式精煤壓濾機(jī)。入洗的原煤全部來自東曲礦井，其煤種有高灰低硫的2#、4#煤，高硫中灰的8#煤，洗選過程中配洗出最終產(chǎn)品。

1 改造前存在的問題

東曲礦選煤廠原煤倉設(shè)計(jì)直徑為21 m，高為38.82 m，有效體積為11 794 m3，實(shí)際存煤量為7 500 t。東曲礦生產(chǎn) 2#、4#、8#、9#4 個(gè)煤種，2#、4#煤屬于焦煤，8#屬于瘦煤，9#煤屬于貧煤，原煤性質(zhì)屬難選煤，矸石量大、煤泥含量大且易泥化，容易產(chǎn)生次生煤泥，煤泥量基本在30%以上。煤種變化時(shí)，需要將某一原煤倉騰空再灌入其他煤種原煤，但灌入的原煤因落差較高，砸在給煤機(jī)底板上容易砸實(shí)，使物料黏結(jié)在給煤機(jī)底板以及倉壁，造成給煤機(jī)不下煤，無法正常供料，同時(shí)堆積起的物料黏壁較多后，減少了有效容積。給煤機(jī)不下煤時(shí)必須進(jìn)行人工捅倉，下料口距地面有一定高度，操作時(shí)非常困難，并具有較大的安全隱患。另外，在實(shí)際運(yùn)行過程中，由于原煤煤層高度和溫度不同，以及原煤黏性、粒度、水分等性質(zhì)不同，在給煤過程中煤的流動速度不同，使給煤量存在忽大忽小的狀況，有時(shí)在停機(jī)過程中還存在溜煤現(xiàn)象，經(jīng)常造成皮帶、溜槽堵壓事故。出現(xiàn)溜煤現(xiàn)象后需調(diào)整給煤機(jī)角度，使煤量減小，然而原煤性質(zhì)變化后，由于角度較小又會出現(xiàn)給煤量不足現(xiàn)象，使煤量難以調(diào)整。

2 改造方案

1)為了解決堵塞的問題，消除捅倉帶來的安全隱患，該廠一方面對破碎機(jī)進(jìn)行了更新改造，由原來的4PGC－380/350×1000破碎機(jī)更換為SSC800破碎機(jī)，把齒輥上的齒圈(原來為在鑄鐵芯上套用ZGMn13型高錳鋼鑄成的齒圈，兩端用螺栓緊固)全部焊接成整體，并且及時(shí)維護(hù)。同時(shí)加大除雜力度，避免大塊木材、大矸等雜物進(jìn)入原煤倉。另一方面在原煤倉安裝空氣炮。空氣炮利用壓縮空氣瞬間釋放產(chǎn)生爆破力，空氣的壓力能轉(zhuǎn)變成空氣射流動力能產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力，從而防止和消除物料黏堵，保障物料正常流動，達(dá)到破拱助流作用。其型號為:ZJ(D)－300－612系列;容積為300 m3，工作壓力為0.4～0.8 MPa(kg/cm3)，破拱口開啟時(shí)間≤0.02 s。

空氣炮的工作原理:當(dāng)原煤倉發(fā)生堵塞時(shí)，快速打開空氣炮儲氣罐的閥口，讓罐內(nèi)的壓縮空氣形成高速噴出的強(qiáng)烈氣流，以超過340 m/s的速度直接沖擊貯存散體物料的閉塞故障區(qū)。這種突然釋放的膨脹沖擊波克服了物料，由于靜磨擦而形成的起拱或黏壁，使倉內(nèi)的物料得以恢復(fù)重力流動，從而保證物料輸送和生產(chǎn)的連續(xù)性。它是利用空氣動力原理，工作介質(zhì)為空氣，由差壓裝置和可實(shí)現(xiàn)自動控制的快速排氣閥瞬間將空氣壓力能轉(zhuǎn)變成空氣射流動力能，可以產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力，是一種清潔、無污染、低耗能的理想清堵吹灰設(shè)備。

沖擊機(jī)布置在原煤倉電磁震動給料機(jī)給料口上方，安裝1臺分8個(gè)倉口，水平方向。沖擊機(jī)依靠破拱接管口的管螺紋連接及機(jī)體的2個(gè)吊點(diǎn)固定，排水口朝下，使罐內(nèi)積水能順利排出。沖擊機(jī)采用2個(gè)手動閥和電磁閥控制操作，沖擊機(jī)示意圖見圖1。

圖1 沖擊機(jī)示意圖

管路布置:沖擊機(jī)的管路有進(jìn)氣口、排氣口，分別選用了4'管和2'管道。安裝位置從運(yùn)銷車間現(xiàn)用的儲氣罐上連接到原煤倉下。使用的管道約350 m，排水管道用4'管及法蘭連接。沖擊機(jī)與噴嘴之間管路應(yīng)用活接夾或兩端法蘭連接，以利于安裝拆卸。

2)在原煤倉給煤機(jī)上方倉口處增加電動液壓插板，通過電動液壓插板預(yù)先控制煤量，起到輔助調(diào)整煤量作用。

3)調(diào)整給煤機(jī)角度，確定最佳角度。該廠使用的XZG型雙質(zhì)體振動給煤機(jī)示意圖見圖2。

圖2 XZG型雙質(zhì)振動給煤機(jī)示意圖

根據(jù)技術(shù)要求，槽體卸礦最佳角度(即給煤機(jī)需調(diào)整角度)α應(yīng)在12°～14°之間。我們對角度進(jìn)行調(diào)整，保持中間頻率40不變，觀察煤量變化，以及是否出現(xiàn)溜煤、給煤量不足、不下煤等現(xiàn)象。每個(gè)角度保持運(yùn)轉(zhuǎn)50 h，給煤量取平均值，溜煤及不下煤以1 h內(nèi)出現(xiàn)計(jì)1次。統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

表1 溜煤及不下煤現(xiàn)象統(tǒng)計(jì)表

由表1可以看出，給煤機(jī)角度調(diào)整在13°～13.5°，接近 13.5°時(shí)效果最好，不會出現(xiàn)不下煤現(xiàn)象，也極少出現(xiàn)溜煤現(xiàn)象。

3 改造后效果評價(jià)

1)生產(chǎn)過程中下煤不暢的情況得到了及時(shí)有效地處理。雖然空氣炮只沖擊炮口2～3 m的堵塞，但能在同一個(gè)環(huán)形水平線上破拱時(shí)起到較好的效果。避免了人工捅倉帶來的安全隱患，同時(shí)降低了勞動強(qiáng)度。

2)原煤倉給煤機(jī)倉口處加裝電動液壓插板后，給煤量通過給煤機(jī)變頻和電動液壓插板以及給煤機(jī)角度調(diào)整。給煤機(jī)角度調(diào)整到能達(dá)到處理量要求的角度，煤質(zhì)發(fā)生變化溜煤時(shí)，電動液壓插板關(guān)到較小位置，控制給煤量，避免了煤量過大造成皮帶溜槽的堵壓。

4 經(jīng)濟(jì)效益

通過一系列改造，該廠配煤穩(wěn)定性提高的同時(shí)，精煤產(chǎn)率由技改前的36.01%提高到技改后的36.28%，以年入洗原煤量300萬 t，每噸精煤750元計(jì)，年可創(chuàng)效益:300萬噸 ×0.27% ×750元 =607.5萬元。