復(fù)合式干法選煤工藝優(yōu)化研究

龍林

貴州豫能投資有限公司 貴州貴陽(yáng) 550081

當(dāng)前時(shí)代下，煤炭行業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化程度得到了有效優(yōu)化，相應(yīng)的帶動(dòng)了煤炭產(chǎn)量、加工深度的發(fā)展，依托分選加工能夠進(jìn)一步提高煤炭質(zhì)量。復(fù)合式干法選煤具有工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、能耗低、不用水、回收率高及設(shè)備事故率低等諸多優(yōu)點(diǎn)，是一種新型選煤工藝方法，有利于煤礦綜合利用的實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，該工藝方法不會(huì)對(duì)環(huán)境構(gòu)成太大污染，因此成為了當(dāng)前煤炭行業(yè)中的主流工藝方法。

1 復(fù)合式干法選煤工藝分選機(jī)理

該工藝的分選機(jī)理主要是：長(zhǎng)方形分選床內(nèi)給入物料后，床面會(huì)有厚度相應(yīng)的物料層產(chǎn)生，依托風(fēng)力與振動(dòng)力的作用，接觸床面的底層物料會(huì)有床層松散及按密度分層的物料出現(xiàn)。因分選床具橫向坡度較大，重力作用下的表層煤會(huì)進(jìn)入下一條平行溝槽，重復(fù)上述流程。在平行溝槽反復(fù)分選多次后，經(jīng)排料邊會(huì)排出得到的精煤。而密度較高的物料如矸石、含硫礦物質(zhì)等會(huì)沉入槽底，并沿溝槽逐漸向矸石排料端移動(dòng)、排出，分選過(guò)程順利完成[1]。

2 復(fù)合式干選機(jī)結(jié)構(gòu)

復(fù)合式干選機(jī)選取了入選原煤中所含細(xì)粒煤的自生介質(zhì)與空氣組成氣固兩相混合介質(zhì)分選，多次分選是通過(guò)機(jī)械振動(dòng)的作用催動(dòng)分選物料做螺旋反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)在床層密度逐漸提高過(guò)程中產(chǎn)生的顆粒相互作用的浮力效應(yīng)的運(yùn)用下完成分選[1]。而復(fù)合式干法分選機(jī)也是以這一總體思路為中心，通過(guò)深入研究床面形狀、床面角度調(diào)節(jié)、物料運(yùn)動(dòng)軌跡、振動(dòng)形式、風(fēng)量控制、風(fēng)力分布、床層厚度控制及供風(fēng)除塵工藝配套后設(shè)計(jì)出的合理結(jié)構(gòu)。

復(fù)合式干選機(jī)的組成主要包含分選床、風(fēng)室、振動(dòng)器、吊掛裝置及機(jī)架等。其中，分選床包含了床面、排料擋板、格條及背板等?？蓪?shí)現(xiàn)風(fēng)量控制的風(fēng)室位于床面下，供風(fēng)源自于離心通風(fēng)機(jī)，經(jīng)床面上風(fēng)孔后的氣流，在物料分選中體現(xiàn)作用。分選床與振動(dòng)器在吊掛裝置的作用下，懸掛于機(jī)架上，分選床橫向、縱向角度可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3 復(fù)合式干法選煤工藝優(yōu)化應(yīng)用

3.1 優(yōu)化選煤設(shè)備

優(yōu)化復(fù)合式干法選煤工藝時(shí)，為促進(jìn)選煤效果的進(jìn)一步提高，首當(dāng)其沖的便是優(yōu)化選煤設(shè)備，使相關(guān)設(shè)備的選用與組裝更具合理性，同時(shí)將可能出現(xiàn)的嚴(yán)重漏洞規(guī)避，或是解決不同設(shè)備間不協(xié)調(diào)的問(wèn)題。例如：貴州豫能公司高山煤礦選擇購(gòu)置復(fù)合式干法選煤升級(jí)設(shè)備，ZM礦物高效分離機(jī)，在設(shè)計(jì)時(shí)主要針對(duì)0-13mm末煤進(jìn)行分選，+50mm的產(chǎn)品通過(guò)手選分離出塊煤，而13-50mm之間的塊粒煤產(chǎn)品很難通過(guò)人工手選分離出來(lái)，這時(shí)就需要增加產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，也就是塊粒煤和矸石混合在一起低價(jià)銷售，沒(méi)有達(dá)到該礦經(jīng)濟(jì)效益最大化，；在干法選煤工藝?yán)铮O(shè)備選型和入料粒度的配合至關(guān)重要，在自由調(diào)整入料粒度的同時(shí)還要保證產(chǎn)品質(zhì)量，經(jīng)過(guò)與廠家溝通以及考察其他單位入料粒度及分選效果，該礦決定把入料粒度調(diào)整為0-50mm，此時(shí)需要調(diào)整設(shè)備的參數(shù)及翻板角度，實(shí)時(shí)跟蹤分選效果，及時(shí)分析選后產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)，都達(dá)到了預(yù)期效果；13-50mm的塊粒煤產(chǎn)品成功分選進(jìn)入了精煤，再經(jīng)過(guò)篩分分級(jí)，有效規(guī)避了該產(chǎn)品分選不出塊粒煤的漏洞，降低了銷售風(fēng)險(xiǎn)，成功把選煤和篩選發(fā)揮到了最佳效果，保障了該礦的經(jīng)濟(jì)效益最大化[2]。

3.2 優(yōu)化選煤工藝流程

原有的干法選煤設(shè)備，需分級(jí)進(jìn)行原煤的篩選，再通過(guò)干選設(shè)備對(duì)部分粒級(jí)的原煤進(jìn)行分選，剩余部分的原煤還要進(jìn)行篩選、手選等方法提高煤炭質(zhì)量，洗選粒級(jí)范圍有限。投入使用后的復(fù)合式干選機(jī)，會(huì)有一定變化產(chǎn)生；例如：貴州豫能公司安順煤礦和轎子山煤礦購(gòu)置了FGX復(fù)合式干法選煤設(shè)備后，0-80mm的產(chǎn)品全部進(jìn)入干選設(shè)備，干選后通過(guò)分級(jí)篩將精煤產(chǎn)品分離出末煤、粒煤、小塊、中塊及中塊矸石等一系列等級(jí)不同的產(chǎn)品，從而有效滿足不同用戶的需求，干選范圍大，回收率高[3]。

3.3 優(yōu)化選煤過(guò)程

在復(fù)合式干法選煤過(guò)程中，原煤經(jīng)分選后分為四個(gè)產(chǎn)品，分別為精煤、中煤、煤粉和矸石，為確保精煤及矸石質(zhì)量穩(wěn)定，而原煤的質(zhì)量隨時(shí)會(huì)發(fā)生變化，矸石含量的不同不僅需要調(diào)整床面角度，還要隨時(shí)根據(jù)矸石和精煤的質(zhì)量調(diào)整翻板角度，此時(shí)中煤產(chǎn)品的質(zhì)量存在不穩(wěn)定性，質(zhì)量常常介于精煤和矸石之間，若單獨(dú)銷售，煤質(zhì)質(zhì)量較差的產(chǎn)品往往售價(jià)低，用戶需求少；此時(shí)需考慮將中煤進(jìn)行反選，若單獨(dú)反選不僅占用場(chǎng)地，還要調(diào)整設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)，操作起來(lái)工序相當(dāng)復(fù)雜；最好的方法就是合并進(jìn)入入選前的原煤進(jìn)行反選，但入選量的增加，設(shè)備的負(fù)荷也隨之增加，更加影響分選后各產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)存在不穩(wěn)定性，這時(shí)就需要考慮入選原煤的上料量，而給煤機(jī)恰好能解決這一現(xiàn)狀，成功控制了入選原煤量的穩(wěn)定，這樣不僅解決了中煤產(chǎn)品占用場(chǎng)地的問(wèn)題，也不用多余的增加產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，還降低了銷售風(fēng)險(xiǎn)。值得一提的是，為了將選煤后煤炭資源運(yùn)輸難度降低，建議將皮帶機(jī)長(zhǎng)度適當(dāng)延長(zhǎng)，確保在長(zhǎng)距離運(yùn)輸中能夠逐步分段卸料，依托犁式卸料器將以往大規(guī)模卸料存在的難度降低，同時(shí)規(guī)避由于鏟車出現(xiàn)過(guò)大轉(zhuǎn)運(yùn)量引發(fā)的問(wèn)題。卸料后入倉(cāng)時(shí)，可合理進(jìn)行入倉(cāng)皮帶機(jī)的加設(shè)，將煤炭資源可能出現(xiàn)于卸料至入倉(cāng)環(huán)節(jié)中的損耗現(xiàn)象規(guī)避，不僅能將外界環(huán)境因素引發(fā)的虧噸、虧卡問(wèn)題解決，還能將煤塵引發(fā)的威脅有效規(guī)避，并促進(jìn)復(fù)合式干法選煤工藝成效的提高。

4 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)有的煤礦生產(chǎn)中，復(fù)合式干法選煤工藝發(fā)揮的作用相當(dāng)顯著。該工藝方法與傳統(tǒng)人工選煤方式相比，工藝更簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本更低、能耗更低、回收率更高，具有顯著的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，該工藝在環(huán)境保護(hù)方面也具有一定優(yōu)勢(shì)，與我國(guó)可持續(xù)發(fā)展理念相適應(yīng)。所以，有必要深入研究復(fù)合式干法選煤工藝的優(yōu)化路線，以此促進(jìn)復(fù)合式干法選煤工藝價(jià)值的進(jìn)一步提升，這也有利于煤炭行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。