安山地面生产系统改造技术实践.pdf

2012020 年第 6 期 安山地面生产系统改造技术实践 张舒洁 （中煤科工集团北京华宇工程有限公司，陕西 西安 710075） 摘 要 结合煤质及产品市场定位，确定安山地面生产系统的改造工艺流程为 1006mm 采用重介浅槽排矸工艺，对原有 筒仓进行改造及功能划分，对原有筛分车间进行改造，新建块煤主厂房、矸石仓、1 号转载点及带式输送机栈桥，充分利 用现有场地，将地面生产系统转变为一个现代化的选煤厂，为企业创造了经济效益。 关键词 地面生产系统 浅槽 技术改造 中图分类号 TD94 文献标识码 A doi10.3969/j.issn.1005-2801.2020.06.072 Technical Practice of Reconstruction of Anshan Ground Production System Zhang Shu-jie Beijing Huayu Engineering Co., Ltd., China Coal Technology Engineering Group, Shaanxi Xian 710075 Abstract Combined with coal quality and product market positioning, it is determined that the transation process of Anshan ground production system is 1006 mm adopting heavy medium shallow trough gangue discharge process, reing and dividing the original silo, transing the original screening workshop, constructing new block coal main workshop, gangue bin, No.1 transfer point and belt conveyor trestle bridge, making full use of the existing site, transing the ground production system into a modern coal preparation plant, creating economic benefits for enterprises. Key words ground production system shallow slot technical reconstruction 收稿日期 2019-12-19 作者简介 张舒洁（1987-），女，陕西富平人，北京华宇工程有 限公司西安分公司，工程师，硕士，从事选煤厂设计工作。 安山选煤厂位于安山煤矿工业场地内，主要入 洗安山矿井、沙梁矿井的原煤，设计年生产能力为 3.00Mt。 1 地面生产系统及改造必要性 1.1 原地面生产系统简述 安山煤矿原有配套的地面生产系统，地面生产 系统建筑包括 1 座筛分车间、5 座 Φ18m 圆筒仓及 相关栈桥。来自矿井的原煤进入筛分车间后，先经 一次分级筛（Φ30mm）分级后，-30mm 末煤直接 成为产品，由带式输送机运至末煤产品仓 2 个 储 存；一次分级筛筛上物进入二次分级筛（Φ80mm） 分级，筛下 8030mm 中块煤成为中块煤产品，由 带式输送机运至中块煤产品仓（1 个）存储；筛上 80mm 大块煤通过手选带式输送机进行人工拣除大 块矸石和杂物后，由带式输送机运至大块煤产品仓 （1 个）存储。人工拣除的大块矸石和杂物存入下 层的四个矸石仓，总容量 600t，每个仓下各设一台 电液动平板闸门，仓内的矸石和杂物通过汽车直接 运至临时排矸场内。 1.2 改造的必要性 煤炭市场对煤炭需求量增加的同时，品种需求 也在增多，产品质量要求也在提高。安山煤矿原煤 仅经简单筛分便作为最终产品销售，原煤不洗选不 能满足市场变化和各类用户对商品煤的质量要求， 且不符合国家政策要求 [1,2]。 为了满足市场变化和产品用户对产品质量的要 求， 提高煤炭利用效率， 节约能源， 优化产品结构 [3]， 提高产品竞争力，需对安山地面生产系统进行改造。 2 产品市场定位及工艺流程 2.1 市场定位 安山矿井主采 52、52 上煤层，井田煤层属低灰、 特低硫、中磷分、含油、高热值的不粘煤（BN31）， 易于选冶，化学反应性好，是良好的动力、气化、 液化、工业炉窑燃料和化工用煤。煤质特征见表 1。 2022020 年第 6 期 表 1 煤质特征表 煤层 编号 原 煤浮 煤 水分 Mad/％灰分 Ad/％挥发分 Vdaf/％水分 Mad/％灰分 Ad/％挥发分 Vdaf/％ 最低－最高最低－最高最低－最高最低－最高最低－最高最低－最高 平均平均平均平均平均平均 52 上煤 2.2210.593.7425.9533.4738.061.847.502.895.9333.0736.24 8.47227.992235.34223.77224.132234.7022 52煤 2.4312.994.4723.0031.0438.590.9211.053.167.9930.8336.70 8.334610.254635.46464.62464.884634.3746 校正后的筛分资料见表 2。由表可知原煤平 均灰分为 22.12，原煤块煤量较大，机械强度较 高，13mm 物料含量为 56.13，-0.5mm 粒级灰分 34.29％，灰分明显高于邻近粒级，说明矸石易碎。 表 2 校正后筛分资料 粒级 /mm物品名 校正后 占全样 / Ad/ 100 手选 煤 8.4512.83 矸石 0.20 57.55 小计 8.65 13.88 10080 手选 煤 1.889.87 矸石 0.02 60.23 小计 1.89 10.36 8050 手选 煤 9.77 7.38 矸石 1.20 68.63 小计10.98 14.10 ＋ 50 合计 21.52 13.68 5025 煤 17.49 23.49 2513 煤 17.12 22.90 136 煤 9.70 20.08 63 煤 13.66 22.75 30.5 煤 11.75 26.25 0.50 煤 8.76 34.29 500 合计78.48 24.43 毛煤总计 100.00 22.12 根据周边煤矿及用户、集团公司各煤炭产品的 主要用户情况分析，制定选煤厂产品方案为中块精 煤、小块精煤、混煤、矸石产品。 中块精煤（10025mm）主要流向是作为化 工用煤及工业锅炉用煤。同时，本粒级块精煤也适 合工业锅炉用于燃烧及民用。 小块精煤（2513mm）可作为优质动力煤， 也满足煤炭气化用煤技术条件。 混（末）煤（13 ～ 0mm）主要流向是电厂， 有银河电厂、神华神东电厂、新元洁能电厂、清水 川电厂等。 2.2 工艺流程的确定 常见动力煤洗选采用脱粉入洗 [4]，重介浅槽、 跳汰是常用工艺 [4,5]。 结合煤质资料和产品市场定位， 通过比较分析，最终确定选煤工艺为 1006mm 块煤采用重介浅槽排矸；30.25mm 粒级粗煤泥采用浓缩旋流器弧形筛离心机回收； 0.250mm 粒级细煤泥采用浓缩机 压滤机回收。 3 工艺改造 现地面生产系统有 5 座 Φ18 圆筒仓、1 座筛分 车间及上仓栈桥。对原有产品仓进行功能调整，并 对仓上、仓下进行相应改造。原有产品仓自西向东 依次为 1 座大块煤仓（1）、1 座中块煤仓（2）和 3 座混煤仓（3、4、5），现在调整为原煤仓（1）、 混煤仓 （2、 3） 、 中块精煤仓 （4） 、 小块精煤仓 （5） 。 1煤仓顶层 31.900m 平面设置有 701 带式输送机头 部，拆除原有螺旋溜槽，对原卸料口予以封闭，作 为原煤仓使用。对原 701 带式输送机头部进行延长 约 1.5m，仓上土建结构予以必要改造，同时在原煤 仓东南侧新建 1 号转载点。1仓下原有 2 台汽车衡 拆除，仓下土建结构予以必要改造，仓下新设 4 台 带式给煤机、2 条带式输送机，将仓内原煤输送至 1 号转载点，进而转运至筛分车间。 在原筛分车间西南侧新建块煤主厂房。现有栈 桥东西两侧分别新建产品栈桥及原煤栈桥，产品栈 桥中部下方新建 2 座 7m8.5m 矸石方仓。 3.1 改造原有筛分车间 筛分车间 13.50m 之上 C-E 跨之间新增两层， 标高 4.200 平面进行补板（增加组合楼板）、增设 埋件（局部增加钢梁补强），改造面积 423.67m2； 标高 8.700 平面进行补板（增加组合楼板）、增设 2032020 年第 6 期 埋件（局部增加钢梁补强），改造面积 527.1m2；A 轴外新增面积 113.68m2，体积为 402.09m3，钢筋砼 框架结构，围护结构为砌块，钢筋砼独立基础。 在 12.60m 平面 C-E 跨间新布 2 台 3673 型进口 组装双层香蕉弛张筛，8.70m 平面布置相关收集皮 带及破碎机，来煤皮带上增加犁式卸料器。利用其 他项目拆除的单层 3661 型香蕉筛（12.60m 平面， 编号 212）及溜槽组成临时筛分系统。 改造后毛煤（-300mm）自主井井口房输送至筛 分车间，经机头除铁器除铁后，既可以经犁式卸料 器及给料机进入临时筛分系统，也可以通过机头分 叉溜槽进入弛张筛进行 50/6mm 分级。 当煤质好、无需复杂处理时，启动临时筛分系 统。井下来煤经除铁器除铁后，经犁式卸料器及给 料机进入单层香蕉筛（3661 型）进行 50mm 分级。 50mm 块煤进入粒精煤（702）带式输送机运输至 产品仓储存，-50mm 末煤进入混煤（703）带式输 送机运至混煤仓储存。 洗选系统开启时，除铁后的原煤通过机头分 叉溜槽给入弛张筛进行 50/6mm 分级。弛张筛前溜 槽设有翻板，当洗选系统运行时，翻板逆时针旋 转，筛上 50mm 大块煤通过大块煤通道给入大块 煤收集带式输送机（208），进而给入破碎机破碎 至 -100mm，筛下 50 ～ 6mm 物料经原煤收集带式 输送机（207）转载，与破碎后物料混合后由 701 带式输送机运输至原煤仓储存。当洗选系统不开时， 翻板顺时针旋转，大块煤通道关闭，筛上 50mm 与 50 ～ 6mm 物料由筛前溜槽一并给入原煤收集带 式输送机（207 可逆），进而转载进入主厂房块精 煤分级筛进行 25mm 筛分，分级后的原煤分别由带 式输送机运至产品仓储存。弛张筛筛下 -6mm 粉煤 不洗选， 经筛下漏斗进入粉煤收集带式输送机 （205、 206），进而给入混煤带式输送机（703）运至产品 仓储存。 3.2 新建块煤主厂房 主 厂 房 为 完 全 新 建， 位 于 筛 分 车 间 西 南 侧，间距 3m 以避开原有基础。主厂房建筑面积 3006.46m2，建筑体积 14222.45m3，钢框架结构，围 护结构为砌块，钢筋砼条形基础。 原煤仓中原煤经 1 号转载点转载输送至主厂 房，经带式输送机机头溜槽进入脱泥筛。脱泥筛分 两段，先进行干法脱粉（Φ3mm），后进行湿法脱 泥（Φ3mm），筛上物进入浅槽进行分选，筛下煤 泥水自流入煤泥水桶。浅槽的溢流经固定筛、块精 煤脱水脱介筛（Φ上13，Φ下1mm）进行脱介、 脱水和分级。浅槽底流经矸石脱介筛进行脱介、脱 水后给入矸石上仓带式输送机，运至矸石仓储存。 块精煤脱介脱水筛前 -13mm 精煤采用精煤离心机 脱水后，转载给入混煤带式输送机，运输至混煤仓 储存，-13mm 精煤也可运至块精煤上仓带式输送 机，离心机离心液自流入介质集水坑，经泵输送至 块精煤稀介质段，再去磁选。1380mm 块精煤经 溜槽给入主厂房的块精煤分级筛进行 25mm 分级。 8025mm 中块精煤进入块煤带式输送机运至产品仓 储存，2513mm 小块精煤进入小块煤带式输送机运 至产品仓储存。 4 结语 安山选煤厂充分利用现有筒仓和筛分车间，巧 妙地将现有建筑和新建建筑联系起来，将地面生产 系统转变为集“筛破 - 洗选 - 储运”为一体的现代 化选煤厂。洗选系统和矿井生产系统紧密结合，各 生产系统功能划分明确，布置紧凑，改造实现了目 标市场的各类煤质需求，脱粉入洗使浅槽的分选下 限能力充分发挥。 【参考文献】 ［1］ 戴少康 . 选煤工艺设计适用技术手册 [M]. 北京 煤炭工业出版社，2010. ［2］ 母长春 . 新矿集团沙章图选煤厂工艺设计探讨 [J]. 选煤技术，2018（04）91-9599. ［3］ 彭建喜 . 同煤集团燕子山选煤厂块煤系统技术改 造分析 [J]. 科技视界，2014（36）334351. ［4］ 郭牛喜，陶能进，王宏，等 . 我国煤矿选煤设计 综述 [J]. 煤炭工程，2018，50（06）15-19. ［5］ 郑均笛 . 选煤厂创优设计的总结与思考 [J]. 选煤 技术，2016（04）3. 地区绿色矿山的建设起到积极的示范作用。 【参考书目】 ［1］ 韩栓祥，卓青松，杨红民 . 大佛寺煤矿绿色矿山 （上接第 191 页） 建设综述 [J]. 煤炭工程，2015，47（05）4-58. ［2］ 徐夕岭，宋焕虎 . 唐山矿绿色矿山建设实践与 探 索 [J]. 煤 炭 与 化 工，2017，40（09）152- 154157.