王莊煤礦選煤廠末煤系統(tǒng)技術(shù)改造分析

解 雷 ，秦 超

(1.潞安化工集團 王莊煤礦，山西 長治 046031；2.潞安化工集團 潞寧煤業(yè)，山西 忻州 036700)

王莊煤礦選煤廠位于王莊礦井工業(yè)場地內(nèi)，建設(shè)規(guī)模和服務(wù)年限與礦井一致。末煤系統(tǒng)處理能力為500萬t/a，日處理 15 151.68 t，小時處理946.98 t。王莊煤礦選煤廠工藝流程為：200～40 mm重介淺槽分選機分選，40～1.0 mm兩段兩產(chǎn)品重介旋流器主再選，1.0～0.25 mm TBS干擾床分選，-0.25 mm浮選，浮選精礦加壓過濾機回收，浮選尾煤過濾機回收。

1 存在問題

1) 王莊礦混煤產(chǎn)品發(fā)熱量低，難以達(dá)到Qnet,ar≥5 700 kcal/kg，產(chǎn)品質(zhì)量不能滿足市場要求?，F(xiàn)場調(diào)研分析后得出，產(chǎn)生問題的原因主要是煤泥干擾床尾煤摻入了末原煤。目前煤泥干擾床尾煤的走向是經(jīng)過刮板機摻入末原煤或者矸石。若摻入末原煤，因煤泥干擾床尾煤灰分較高，摻混后會降低末原煤的發(fā)熱量；若摻入矸石中與矸石一起排掉，將造成資源浪費。

2) 末精煤提高產(chǎn)品質(zhì)量時，再選系統(tǒng)處理能力不夠。原設(shè)計生產(chǎn)末精煤的產(chǎn)品質(zhì)量為：灰分≤11%，Mt<12%，粒度40～0 mm，主要作為噴吹用煤；現(xiàn)在由于市場變化，需生產(chǎn)灰分為Ad≤11.0%和Ad≤9.5%兩種產(chǎn)品，而末精煤產(chǎn)品灰分降低到Ad≤9.5%后，進(jìn)入再選系統(tǒng)的物料明顯增多，再選旋流器處理能力及配套設(shè)備能力不能滿足要求。

2 技改必要性

為響應(yīng)潞安化工集團的戰(zhàn)略布局，穩(wěn)固末精煤市場，提高末精煤市場占有率，王莊煤礦選煤廠必須實現(xiàn)混煤產(chǎn)品發(fā)熱量Qnet,ar≥5 700 kcal/kg，末精煤產(chǎn)品灰分Ad≤9.5%，同時提高Ad≤9.5%末精煤的生產(chǎn)能力。技改必要性主要體現(xiàn)在以下方面：

1) 增加煤泥干擾床尾煤走向的靈活性，可以解決煤泥干擾床尾煤摻入末原煤導(dǎo)致混煤發(fā)熱量降低或摻入矸石一起排棄造成資源浪費的問題，也可以實現(xiàn)煤泥干擾床尾煤排放后單獨儲存進(jìn)行銷售，既節(jié)約了資源、降低了能耗，又增加了企業(yè)效益，一舉多得。

2) 改造現(xiàn)有的末煤系統(tǒng)，增加末煤再選系統(tǒng)的能力，解決因末煤系統(tǒng)處理能力小而不能滿足市場要求的問題，增強煤炭產(chǎn)品的市場競爭能力，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

3) 適應(yīng)煤質(zhì)波動、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的要求。

4) 適應(yīng)礦井生產(chǎn)能力波動，由于礦井來煤緩沖能力很小，瞬時能力不均衡，必須要增加末煤系統(tǒng)洗選能力，提高選煤廠的生產(chǎn)效率。

3 末煤系統(tǒng)技術(shù)改造

3.1 技術(shù)改造內(nèi)容

1) 針對煤泥干擾床尾煤走向不靈活的問題，增建煤泥干擾床尾煤倉，實現(xiàn)旁路靈活性。

2) 針對末煤再選系統(tǒng)處理能力不足的問題，更換再選兩產(chǎn)品重介旋流器及配套設(shè)備，增加再選系統(tǒng)的處理能力。

本次主要改造工程為：更換再選兩產(chǎn)品重介旋流器、旋流器入料泵及桶；增加磁選機、高頻篩，稀介質(zhì)泵及桶；增建煤泥干擾床尾煤倉、棧橋及轉(zhuǎn)載點。

3.2 技術(shù)改造工藝總平面布置

1) 本次新建煤泥干擾床尾煤倉布置在原主廠房的北側(cè)，與原有中煤倉并排建設(shè)，不影響工業(yè)廣場的行車和人流。

2) 本次改造末煤再選系統(tǒng)在原廠房內(nèi)進(jìn)行改造，新增加的稀介桶和泵布置在矸石及混煤棧橋下，不影響工業(yè)廣場的布局，見圖1。

圖1 地面工藝總布置圖

3.3 技術(shù)改造車間工藝布置

1) 調(diào)整煤泥干擾床尾煤靈活性的布置。方案：在原主廠房北側(cè)新建轉(zhuǎn)載點和煤泥干擾床尾煤倉，轉(zhuǎn)載點大小為6 m×6 m，煤泥干擾床尾煤倉為6 m×7 m的方倉，儲量為 150 t，將原煤泥干擾床尾煤刮板延長至轉(zhuǎn)載點內(nèi)，再由帶式輸送機轉(zhuǎn)運至煤泥干擾床尾煤倉儲存。

優(yōu)點：①可以實現(xiàn)煤泥干擾床尾煤去向靈活調(diào)整。②煤泥干擾床尾煤可以單獨儲存，不會影響中煤質(zhì)量。缺點：①煤泥干擾床尾煤需要經(jīng)過轉(zhuǎn)載才能進(jìn)尾煤倉。②帶式輸送機角度比較大，且存在堵倉口的問題。

2) 增加末煤再選系統(tǒng)能力的布置。方案：將現(xiàn)有再洗旋流器更換為直徑為1 000 mm 的兩產(chǎn)品重介旋流器，在再洗旋流器西側(cè)增加2臺磁選機，在現(xiàn)有的高頻篩北側(cè)增加1臺高頻篩，更換現(xiàn)有再選旋流器入料泵和桶，預(yù)留1臺再選旋流器入料泵。在矸石及混煤帶式輸送機棧橋下新建稀介質(zhì)桶及泵車間，車間內(nèi)布置1臺稀介質(zhì)泵和1個稀介質(zhì)桶。

優(yōu)點：①新建部分為單層車間，結(jié)構(gòu)簡單，布置在矸石及混煤帶式輸送機棧橋下，不影響工業(yè)場地的布局。②再選系統(tǒng)的介質(zhì)系統(tǒng)與一段介質(zhì)系統(tǒng)相對獨立，便于生產(chǎn)上的管理及調(diào)節(jié)。缺點：①更換設(shè)備時對選煤廠生產(chǎn)有一定影響。②廠房內(nèi)設(shè)備增多，檢修空間變小。

3.4 改造后末煤分選產(chǎn)品

根據(jù)原煤煤質(zhì)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、選煤方法及工藝流程，計算后的最終產(chǎn)品平衡表見表1。

表1 改造后末煤分選產(chǎn)品平衡

4 改造后預(yù)期效益分析

4.1 銷售收入分析

根據(jù)當(dāng)?shù)孛禾渴袌鰻顩r，結(jié)合本項目設(shè)計的煤炭產(chǎn)品數(shù)質(zhì)量指標(biāo)，遵循謹(jǐn)慎性原則，計算銷售收入見表2、表3。

表2 改造前銷售收入對比

表3 改造后銷售收入對比

由表2、表3可知，改造前銷售收入為315 057萬元，改造后銷售收入為319 292萬元，凈增4 236萬元。

4.2 盈利能力分析

1) 經(jīng)測算，該項目實施后新增末煤入洗能力 50萬t/a，年新增銷售收入4 236萬元，年新增總成本3 636萬元，年新增利潤總額587萬元，年平均稅后利潤499萬元，投資回收期(含建設(shè)期)3.21 a。

2) 該項目投資內(nèi)部收益率(稅前)為46.99%，大于相應(yīng)的基準(zhǔn)收益率12%，投資內(nèi)部收益率(稅后)為40.95%，大于相應(yīng)的基準(zhǔn)收益率15%，財務(wù)凈現(xiàn)值為2 537萬元。表明本技術(shù)改造項目除能滿足行業(yè)最低要求外，還有超額盈余。

5 結(jié) 語

王莊煤礦選煤廠末煤系統(tǒng)技術(shù)改造工程在技術(shù)上是可行的，解決了煤泥干擾床尾煤走向不靈活性、再選系統(tǒng)處理能力不夠等問題，提高了混煤產(chǎn)品的發(fā)熱量，增加了精煤產(chǎn)品種類，滿足了客戶對煤炭產(chǎn)品的多樣性需求，提高了煤炭產(chǎn)品的市場競爭力，增強了企業(yè)的抗風(fēng)險能力和市場競爭能力，年平均增加經(jīng)濟效益近500萬元，對集團公司煤炭產(chǎn)品的市場布局具有重要的戰(zhàn)略意義。