TDS智能干選機在長平洗煤廠的應(yīng)用

悅晨光， 蘇晉鵬

（山西晉煤集團長平洗煤廠， 山西 晉城 048400）

1 長坪選煤廠概況

山西晉煤集團長平公司長平礦井原生產(chǎn)能力3.00 Mt/a，2012年長平礦井通過擴能改造后生產(chǎn)規(guī)模達到6.00 Mt/a，長平洗煤廠負責入洗長平礦井生產(chǎn)的所有原煤，同時負擔臨近趙莊礦井的部分原煤。長平選煤廠選址由于臨近河流，造成原煤系統(tǒng)、外運裝車系統(tǒng)和洗選環(huán)節(jié)無法集中設(shè)置，主要由山下原煤系統(tǒng)、山上洗選系統(tǒng)和山下裝車系統(tǒng)。

礦井所產(chǎn)原煤分別經(jīng)主斜井（為主要出煤系統(tǒng)）和立井（為輔助出煤系統(tǒng)）提升到地面。斜井原煤由一部膠帶機運至山上洗選系統(tǒng)，立井原煤由山下原煤倉緩存，再由汽車運至山上洗選系統(tǒng)。原煤經(jīng)過篩分、破碎處理后，塊原煤（100～13 mm）采用重介淺槽分選、末原煤（13～1.5 mm）采用二產(chǎn)品重介旋流器分洗、粗煤泥（1.5～0.1 mm）采用螺旋分選、細煤泥（-0.1mm）采用壓濾機回收。洗選出的各商品煤通過一部下山皮帶轉(zhuǎn)載至下上裝車站，進行裝車銷售。

隨著長平礦井生產(chǎn)能力的不斷提升，洗煤廠現(xiàn)有上山系統(tǒng)能力已不能滿足礦井高效生產(chǎn)需要，每天約有5 000 t以上的原煤須由汽車轉(zhuǎn)運到山上洗煤廠洗選加工。此種運行模式存在以下弊端：盤煤費用高，年費用達1 000～2 000萬元；塊率損失大，經(jīng)多次轉(zhuǎn)載、裝卸和倒運造成原煤塊率損失超過5%，影響企業(yè)經(jīng)濟效益提升；增大了交通安全隱患，導(dǎo)致礦區(qū)環(huán)境變差，大量的汽車倒運致使礦區(qū)內(nèi)和長釜公路交通安全隱患增大，礦區(qū)環(huán)境積揚塵情況加劇。為了解決上述問題，需要對在山下原煤車間新建篩分干選系統(tǒng)，通過篩分直接作為商品煤出售，同時對選擇TDS智能干選機300～40 mm進行分選，直接分選塊精煤。

2 技術(shù)改造方案

2.1 TDS智能干選機

TDS智能干選機采用智能識別方法，針對不同的煤質(zhì)特征建立與之相適應(yīng)的分析模型，通過大數(shù)據(jù)分析，對煤與矸石進行數(shù)字化識別，最終通過智能排矸系統(tǒng)將矸石排出。TDS智能干選系統(tǒng)包括給料、識別、執(zhí)行幾大主要系統(tǒng)，以及供風、除塵、配電、控制等輔助系統(tǒng)，基本原理見圖1[1]。

圖1 TDS智能干選機分選原理

該技術(shù)已成功在集團公司趙莊煤業(yè)、坪上煤業(yè)實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用，連續(xù)生產(chǎn)穩(wěn)定。從分選效果來看，TDS智能干選機具有分選精度高、分選粒度寬、處理能力大、智能化程度高等特點。

2.2 TDS的優(yōu)勢

1）TDS智能干選機是基于射線識別的選煤新技術(shù)，采用先進的檢測及執(zhí)行技術(shù)，分選過程不用水，不用介，裝機功率低，生產(chǎn)加工成本低。

2）TDS智能干選機不產(chǎn)生煤泥，有效解決了煤泥難處理問題，實現(xiàn)綠色選煤。

3）TDS智能干選機實現(xiàn)無人值守，系統(tǒng)簡單，人工成本低，采用TDS工藝在系統(tǒng)配置、設(shè)備數(shù)量、占地面積均小于水洗，可降低投入，縮短施工工期。

2.3 工藝方案

立井全部原煤及斜井部分原煤由膠帶機運至原

煤倉上后，通過倉上一條新設(shè)的原煤轉(zhuǎn)載膠帶機轉(zhuǎn)載至一臺交叉篩進行40/10 mm篩分，篩分出300～40 mm、40～10 mm、10～0 mm 各粒級的原煤，10～0 mm末煤進入末煤倉儲存，由新設(shè)膠帶機轉(zhuǎn)運至下山膠帶機運至末煤倉，也可以由倉下裝車系統(tǒng)裝汽車外運[2]。40～10 mm小塊原煤由高位緩沖倉緩存，再由膠帶機運至上山原煤膠帶機，也可以由分叉溜槽給入1號倉。300～40 mm大塊原煤由一臺寬度為1 400 mm的TDS14-305智能干選機進行分選，執(zhí)行打煤工藝，塊精煤進入塊煤倉儲存。塊精煤膠帶機機頭溜槽設(shè)兩個電液動翻板，根據(jù)煤質(zhì)情況及市場需求，塊精煤即可以作為塊煤運至山下塊煤倉，也可以破碎后作為末煤，也可以直接進入上山原煤膠帶機運至山上進行洗選。矸石由溜槽運到1號倉外堆放，由汽車外運排棄。工藝流程如圖2所示。

3 應(yīng)用效果

圖2 工藝流程簡圖

3.1 節(jié)省加工費

3.1.1 塊煤采用TDS分選加工費

塊煤由TDS分選加工費見表1。

3.1.2 塊煤采用淺槽分選加工費

表1 塊煤由TDS分選加工費

300～40 mm塊原煤若采用現(xiàn)有淺槽分選系統(tǒng)，則會產(chǎn)生四部分費用：

1）塊原煤上山汽車運輸費按6元/t計算。

2）淺槽加工費按18元/t計算。

3）塊煤破碎損失。塊原煤由汽車倒運到山上洗選，塊精煤再由膠帶機運至山下產(chǎn)品倉，倒運環(huán)節(jié)多，運輸距離長，塊煤損失大。若塊原煤在山下由TDS智能干選機分選，則可以減少塊原煤、塊精煤運輸距離，減少塊煤破碎損失。將大塊原煤在山下篩分出來后直接分選，可以減少5%的塊煤產(chǎn)品在運輸途中的破碎損失。破碎后的塊煤篩出后作為末煤銷售，塊煤與末煤的價差按150元/t計。

4）次生煤泥加工費：塊煤由淺槽分選，會產(chǎn)生部分次生煤泥，煤泥加工費按15元/t計算。各費用計算見表2。

由以上分析可以看出，塊煤由TDS智能干選機分選，加工費為464.25萬元/a。塊煤由淺槽分選，除了塊原煤汽車運輸費、淺槽加工費外，還將產(chǎn)生塊精煤破碎損失、次生煤泥加工費等費用，合計1 112.55萬元/a，則塊煤采用TDS分選比采用淺槽分選節(jié)省費用648.30萬元/a[3]。

表2 塊煤由淺槽分選綜合費用統(tǒng)計表

3.2 釋放山上洗選能力

山下新增篩分干選系統(tǒng)后，可釋放山上300萬t/a洗選能力，為礦井及選煤廠擴能提供空間。

3.3 減少煤塊破碎量

將大塊原煤在山下篩分出來后直接分選，減少了運到山上洗選后再運到山下的環(huán)節(jié)，可以減少5%的塊煤產(chǎn)品在運輸途中的破碎量。

3.4 降低交通安全隱患，改善礦區(qū)環(huán)境

通過減少汽車倒運，降低礦區(qū)內(nèi)和長釜公路交通安全隱患，礦區(qū)環(huán)境得到改善。

4 結(jié)語

長平洗煤廠山下新建篩分干選系統(tǒng)，采用TDS智能干選機對300～40 mm塊煤進行分選，加工費為464.25萬元/a。若把原煤由汽車運至山上進行洗選，則會產(chǎn)生原煤運費、淺槽加工費，綜合生產(chǎn)成本為2 088.00萬元/a。因此原煤在山下由篩分干選系統(tǒng)分選比運至山上由淺槽系統(tǒng)分選能節(jié)省費用1 623.75萬元/a。