雅店煤礦選煤廠原煤分級(jí)脫泥環(huán)節(jié)技術(shù)改造

程少坤

(陜西華彬雅店煤業(yè)有限公司，陜西 彬州 713500)

雅店選煤廠是2017年建成投產(chǎn)的礦井型選煤廠，設(shè)計(jì)能力6.0 Mt/a。選煤廠塊煤采用重介淺槽分選，末煤采用有壓兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選，塊、末煤分選系統(tǒng)相互獨(dú)立。原煤分級(jí)脫泥篩的作用有2個(gè)：一是13 mm分級(jí)，二是為13 mm以上塊煤脫泥；原末煤弛張篩的作用有2個(gè)：一是6 mm分級(jí)，篩下原末煤作為商品煤，二是為6～13 mm的原煤脫泥。

原煤分選系統(tǒng)加工對(duì)象是礦井原煤，雅店煤礦的采煤方法是綜采方式，煤層含水量大，原煤水分甚至超過20%，原煤濕粘是影響選煤廠生產(chǎn)的不利因素。

1 原煤篩分脫泥環(huán)節(jié)工藝流程及存在問題

1.1 原煤篩分脫泥環(huán)節(jié)流程

原煤篩分脫泥環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)工藝流程如圖1所示。原煤經(jīng)帶式輸送機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入原煤分級(jí)篩進(jìn)行13 mm分級(jí)，大于13 mm塊煤經(jīng)過脫泥，進(jìn)入重介淺槽分選機(jī)分選；小于13 mm末煤進(jìn)入原末煤弛張篩進(jìn)行6 mm脫粉，13～6 mm小塊進(jìn)入重介旋流器分選，小于6 mm末原煤經(jīng)過703原末煤帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)載，作為商品煤銷售。

圖1 原煤篩分脫泥環(huán)節(jié)工藝流程

1.2 存在問題

(1)由于原煤濕粘，而原煤系統(tǒng)又采用13 mm干法分級(jí)，隨著生產(chǎn)時(shí)間的增長，導(dǎo)致篩面大面積糊死，篩分效果極差，大量末煤進(jìn)入塊煤分選系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)煤泥量隨著洗選時(shí)間的增長而增加，致使分選密度極不穩(wěn)定，分選效果變差，矸石中帶煤嚴(yán)重，介耗隨之增加。

(2)原煤含水率高，甚至超過20%。由于6 mm以下原末煤不入洗，含水率高，無法滿足市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品水分的要求，原末煤銷售困難，且售價(jià)較低，影響全礦經(jīng)濟(jì)效益。

(3)原煤13 mm分級(jí)篩篩分效果極差，導(dǎo)致分級(jí)篩處理能力降低，洗選系統(tǒng)生產(chǎn)能力無法正常發(fā)揮，嚴(yán)重影響礦井正常生產(chǎn)。

2 技術(shù)改造方案

針對(duì)原煤分級(jí)脫泥環(huán)節(jié)存在的突出問題，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況，在不影響生產(chǎn)的前提下，選煤廠對(duì)原煤分級(jí)脫泥環(huán)節(jié)進(jìn)行了技術(shù)改造。

技術(shù)改造原則是利用現(xiàn)有洗選系統(tǒng)的設(shè)備，通過局部工藝改造，實(shí)現(xiàn)改善原煤分級(jí)效果，提高原煤處理能力和精煤產(chǎn)量的目標(biāo)，同時(shí)保證礦井原煤生產(chǎn)任務(wù)。本次改造不涉及到設(shè)備的調(diào)整或者更新，僅增加192塊13 mm彈性桿篩板和2套3675型弛張篩3 mm篩板及輔助材料(鋼材、管道、閥門、鋼梁等)。

2.1 原煤分級(jí)篩改造

(1)將原煤分級(jí)篩入料溜槽進(jìn)行了改造。通過新增管道使磁選機(jī)尾礦自流至入料溜槽，使原煤充分預(yù)濕，以防止篩面煤層太厚，噴水不能完全噴透。

(2)在原煤分級(jí)篩后段新增加2道噴水(來自循環(huán)水)，將原煤分級(jí)篩篩板13 mm編織網(wǎng)篩板全部更換為13 mm的彈性桿篩板。

(3)將原煤分級(jí)篩脫泥段長度由1.2 m改為3.6 m，同時(shí)改造篩下溜槽，在篩下增加原煤脫粉篩煤泥水通道，引至原末煤弛張篩上。

2.2 原末煤弛張篩改造

(1)將原末煤弛張篩6 mm脫粉和1.5 mm脫泥篩板全部更換為3 mm篩板，同時(shí)增加噴水量。

(2)改造篩下溜槽，將原煤泥水管道d219型更換為d325型，將篩下煤泥水引至煤泥水池。

2.3 粗煤泥系統(tǒng)能力核算

粗煤泥系統(tǒng)工藝為：煤泥水經(jīng)泵輸送至分級(jí)旋流器組分級(jí)后，溢流匯至濃縮池，底流經(jīng)弧形篩+煤泥離心機(jī)回收。根據(jù)《雅店煤礦原煤篩分試驗(yàn)報(bào)告》并結(jié)合選煤廠實(shí)際生產(chǎn)情況，3～0 mm的煤泥產(chǎn)率為16.64%，其中0.25～0 mm細(xì)煤泥產(chǎn)率為5.98%。按照原煤入洗量為1 000 t/h，不均衡系數(shù)取1.15，經(jīng)核算：

(1)進(jìn)入粗煤泥系統(tǒng)的煤量為191 t/h，質(zhì)量百分比濃度為15%時(shí)，水量為1 082 m3/h，煤泥水體積為1 210 m3/h。現(xiàn)有1組6×φ500 mm的分級(jí)旋流器組，處理能力為1 350 m3/h，Q=200 t/h，可滿足系統(tǒng)能力要求。

(2)分級(jí)旋流器底流3～0.25 mm煤量為123 t/h。現(xiàn)有2臺(tái)φ1 000 mm臥式刮刀離心機(jī)，單臺(tái)處理能力為65 t/h，可滿足系統(tǒng)能力的要求。

原煤分級(jí)脫泥環(huán)節(jié)改造后，原設(shè)計(jì)粗煤泥系統(tǒng)生產(chǎn)能力可以滿足生產(chǎn)需求。

3 技術(shù)改造后工藝流程及效果分析

3.1 技術(shù)改造后的工藝流程

技術(shù)改造后原煤篩分脫泥環(huán)節(jié)工藝流程如圖2所示。原煤經(jīng)過膠帶輸送機(jī)進(jìn)入原煤分級(jí)篩，經(jīng)過13 mm分級(jí)脫泥，150～13 mm塊煤進(jìn)入重介淺槽分選，選出塊精煤和塊矸石2種產(chǎn)品，分別脫介脫水后，精煤進(jìn)701膠帶機(jī)輸送至倉上分級(jí)(精大塊、精中塊、精小塊)后進(jìn)入塊精煤倉，矸石入進(jìn)入901 矸石膠帶機(jī)輸送至矸石倉。

13 mm以下末原煤進(jìn)入弛張篩，經(jīng)過3 mm脫泥，13～3 mm物料進(jìn)入重介旋流器分選，選后末精煤和末矸石分別進(jìn)行脫介脫水后，精煤再經(jīng)離心機(jī)二次脫水后進(jìn)入702末精煤膠帶，末矸石入進(jìn)入901 矸石膠帶機(jī)輸送至矸石倉。

弛張篩篩下物小于3 mm篩下煤泥水經(jīng)煤泥管道匯至煤泥水桶，由泵輸送至分級(jí)旋流器組分級(jí)，溢流匯至濃縮池，底流經(jīng)弧形篩+煤泥離心機(jī)回收，再經(jīng)703膠帶機(jī)運(yùn)至原末煤倉銷售。

圖2 技術(shù)改造后原煤篩分脫泥環(huán)節(jié)工藝流程

3.2 技術(shù)改造后的效果分析

(1)將原煤13 mm干法篩分改為濕法篩分，并將原編織篩板改為彈性桿篩板，避免了原煤粘篩板，解決了原煤分級(jí)篩分級(jí)效果差的問題，保證了塊煤分選系統(tǒng)來料的穩(wěn)定性。

(2)將末煤6 mm脫粉改為3 mm濕法脫泥，解決了末煤脫粉效果差的問題，提高了脫泥效率，避免了大量煤泥進(jìn)入末煤重介系統(tǒng)而影響分選效果，保證了介質(zhì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時(shí)降低了選煤廠的介質(zhì)消耗。

(3)經(jīng)過技術(shù)改造，不僅理順了原煤分級(jí)脫水環(huán)節(jié)，生產(chǎn)系統(tǒng)得到了平穩(wěn)運(yùn)行，也提高了分選系統(tǒng)的分選效果和產(chǎn)品質(zhì)量，而且使選煤廠生產(chǎn)能力得到了大幅度提升，保證了礦井生產(chǎn)正常進(jìn)行。

4 結(jié) 語

原煤分級(jí)脫泥環(huán)節(jié)改造后，與原設(shè)計(jì)對(duì)比，分級(jí)和脫泥效果得到了大幅提升，也提高了分選系統(tǒng)的分選效果和產(chǎn)品質(zhì)量。在原煤濕粘煤的情況下，濕法分級(jí)脫粉的效果顯而易見。

總之，雅店選煤廠經(jīng)過2017—2019年多次技術(shù)改造，不僅理順了原煤分級(jí)脫泥環(huán)節(jié)，也提高了處理能力和精煤產(chǎn)量，基本滿足礦井生產(chǎn)能力。2019年年底增加了1套末煤分選系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了原煤全部入洗，生產(chǎn)能力由6.0 Mt/a提升至8.0 Mt/a。