張端磊,劉海全,范旭陽
(兗礦集團(tuán) 鮑店煤礦, 山東 濟(jì)寧 272100)
鮑店煤礦隸屬于兗礦集團(tuán)兗州煤業(yè)股份有限公司。1977年開始興建,1986年6月10日建成投產(chǎn),近年來陸續(xù)對礦井生產(chǎn)、運(yùn)輸、提升系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造,礦井生產(chǎn)能力得到不斷的提高。鮑店煤礦選煤中心是由原兗州煤礦設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的大型礦井選礦廠,1990年12月26日建成投產(chǎn),主要選煤工藝為原煤預(yù)先篩分,+50 mm的部分入重介斜輪分選,0~50 mm重介分選。為適應(yīng)礦井生產(chǎn),已對原煤系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行了多次能力提升改造。但目前選煤中心原煤系統(tǒng)運(yùn)輸能力已達(dá)到滿負(fù)荷生產(chǎn),運(yùn)輸能力沒有冗余量,加上設(shè)備老化,事故較多,難以滿足礦井生產(chǎn)需要,已成為影響礦井生產(chǎn)的薄弱環(huán)節(jié)。其原煤系統(tǒng)存在的問題有:
1) 目前系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)行,經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備過載停機(jī)的現(xiàn)象,影響生產(chǎn)。
2) 各設(shè)備處理量達(dá)到上限,振動篩出現(xiàn)主部件斷裂故障,影響生產(chǎn)。
3) 斜輪入洗量大,經(jīng)??ǚ诌x槽,影響生產(chǎn)。
4) 渣漿泵流量小,造成選煤及介質(zhì)回收效果差。
5) 帶式輸送機(jī)滿載造成沿途灑煤較多,造成輸送帶跑偏,現(xiàn)場清理工作量大。
根據(jù)上述存在的問題,經(jīng)分析研究,決定對選礦廠原煤系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造。
1) 鮑店煤礦提升改造后的礦井生產(chǎn)能力計(jì)劃達(dá)到6 Mt/a。根據(jù)事故率統(tǒng)計(jì)和冗余能力考慮[1],本次鮑店煤礦地面原煤系統(tǒng)毛煤生產(chǎn)能力按6.4 Mt/a進(jìn)行改造,以滿足生產(chǎn)需要。
2) 地面毛煤系統(tǒng)年生產(chǎn)能力為6.4 Mt/a,其地面毛煤系統(tǒng)運(yùn)量要達(dá)到850 t/h。
3) 經(jīng)破碎篩分后,50 mm以上的矸石及塊煤含量一般為20%~25%。因此,大矸石及大塊煤相應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)量要達(dá)到200 t/h;50 mm以下的原煤相應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)量應(yīng)滿足700 t/h,以滿足提升后的礦井需求。
由以上的具體思路,其改造方案從工藝角度,主要包括4部分內(nèi)容:
1) 原煤分級篩更換。
2) 重介選矸車間更換兩臺直線矸石脫介篩、兩臺直線塊煤脫介篩、兩臺斜輪分選機(jī)。
3) 原煤系統(tǒng)相關(guān)帶式輸送機(jī)提速,增大運(yùn)量。
4) 更換兩臺合介泵、兩臺稀介泵。
技術(shù)改造框架圖如圖1所示。
圖1 技術(shù)改造框架
改造后主要機(jī)電設(shè)備及材料如表1所示。
表1 工藝設(shè)備及材料表
1) 原煤分級篩。原102原煤分級篩因使用年份長,經(jīng)常會出現(xiàn)故障,更換型號ACS1830原煤分級篩,篩分效率90%[2],篩板篩孔直徑200 mm。
2) 141(毛煤)帶式輸送機(jī)頭部改造。現(xiàn)141帶式輸送機(jī)基本參數(shù)如下:L=59.1 m,B=1 400 mm,D=800 mm,v=1.96 m/s,α=16°,N=132 kW,Q=800 t/h,NN=200 N/mm,運(yùn)量無法滿足提升后的礦井生產(chǎn)能力。故對141帶式輸送機(jī)的帶速進(jìn)行提高。為此,需更換減速機(jī)和電動機(jī),增加電動機(jī)的功率[3]。
對141帶式輸送機(jī)頭部的改造方案為:更換電動機(jī)YB3-315L1-4、減速機(jī)B3SH09+F+B、聯(lián)軸器;同時(shí),因機(jī)架銹蝕嚴(yán)重,還需要對驅(qū)動裝置架及部分頭架、機(jī)架進(jìn)行重新加固。
3) 104、142(毛煤)帶式輸送機(jī)頭部改造計(jì)算過程與141帶式輸送機(jī)的相似,不再贅述。
根據(jù)計(jì)算篩分后50 mm以下的原煤占比大約為75%~80%,故50 mm以下原煤系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)備及帶式輸送機(jī)的處理量或運(yùn)量達(dá)到700 t/h便可滿足提升后的礦井需求。為此,對260、261、268、183、184帶式輸送機(jī)頭部進(jìn)行改造,其計(jì)算方法與141帶式輸送機(jī)的類似,不再贅述。
根據(jù)計(jì)算篩分50 mm以上的矸石及塊煤含量一般為20%~25%。故大矸石及大塊煤相應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)量應(yīng)達(dá)到200 t/h才能滿足提升后的礦井需求。為此,具體改造內(nèi)容為:
1) 斜輪分選機(jī)?,F(xiàn)有146、147斜輪分選機(jī)能力190 t/h,轉(zhuǎn)速2.32 r/min,槽寬2.4 m,提升輪4.5 m。無法滿足提升后的礦井生產(chǎn)能力。更換兩臺型號為ZXL-2600的斜輪分選機(jī),其能力為200~300 t/h, 轉(zhuǎn)速2.70 r/min,槽寬2.6 m。更換時(shí)需對基礎(chǔ)做相應(yīng)的加固。
2) 矸石脫介篩。隨著礦井開拓延伸,煤質(zhì)變化大,大矸石含量現(xiàn)階段為15%~20%,平均分到兩個(gè)系統(tǒng),單個(gè)系統(tǒng)的矸石篩需要達(dá)到130 t/h的能力。而現(xiàn)有矸石篩能力只有80~100 t/h,達(dá)不到礦井生產(chǎn)要求。將原雙層篩板的脫介篩更換成兩臺型號AHD1848、處理能力130~150 t/h[4]、上層篩板篩孔直徑40 mm、下層篩縫1 mm的直線矸石脫介篩。更換時(shí)需對基礎(chǔ)做相應(yīng)的加固。
3) 塊煤脫介篩。隨著礦井的開拓延伸,煤質(zhì)變化大,塊煤含量為13%~20%,平均分到兩個(gè)系統(tǒng),單個(gè)系統(tǒng)的塊煤篩需要達(dá)到130 t/h的能力。而現(xiàn)有塊煤篩能力只有80~120 t/h,將原雙層篩板的脫介篩更換成兩臺型號AHD2448、處理能力130~150 t/h[4]、上層篩板篩孔直徑40 mm、下層篩縫1 mm的直線塊煤脫介篩。更換時(shí)需對基礎(chǔ)做相應(yīng)的加固。
4) 178、179、180(+50 mm塊煤)帶式輸送機(jī)頭部改造。計(jì)算方法與141帶式輸送機(jī)的類似,不再贅述。
1) 鮑店地面原煤系統(tǒng)技術(shù)改造項(xiàng)目,主要是:
(1) 原煤分級篩進(jìn)行更換。
(2) 重介選矸車間更換兩臺矸石脫介篩、兩臺塊煤脫介篩、兩臺斜輪分選機(jī)。
(3) 對11條帶式輸送機(jī)頭部進(jìn)行改造。
鮑店地面原煤系統(tǒng)本次改造后,礦井提升能力將達(dá)到640萬t/a。礦井提升能力增加了40萬t/a。
2) 效益分析
(1) 項(xiàng)目完成后,能有效地降低事故率,每天按減少0.5 h影響計(jì)算,可多提毛煤13.65萬t,按目前商品煤價(jià)格為580元/t計(jì)算,年增經(jīng)濟(jì)效益為6 887萬元。
(2) 事故減少后,職工搶修次數(shù)減少,出現(xiàn)安全事故次數(shù)降低,職工安全更有保障。