大块煤矸机械分选技术的改造实践.pdf

1062020 年第 7 期 大块煤矸机械分选技术的改造实践 赵健翔 （云夏公司团柏矿白龙洗煤厂，山西 霍州 031400） 摘 要 针对白龙洗煤厂采用人工拣煤造成大块煤矸无法入洗的问题，该厂提出了大块煤矸机械分选技术的改造。采用 了 SSC800 系列分级破碎机，调整了机械分选系统，增加了集中与就地监控系统，采取了相应的节能技术措施。实践应用 解决了洗选问题，降低了工人的劳动强度，保证了安全生产。 关键词 大块煤矸 机械分选 技术改造 中图分类号 TD94 文献标识码 A doi10.3969/j.issn.1005-2801.2020.07.040 Transation of Mechanical Separation Technology for Large Coal and Gangue Zhao Jian-xiang （Bailong Coal Preparation Plant of Tuanbai Coal mine, Yunxia Company, Shanxi Huozhou 031400） Abstract In view of the problem that large coal gangue can not be washed due to manual coal picking in Bailong Coal Preparation Plant, the transation of mechanical separation technology for large coal gangue is put forward. The SSC800 Series Classification Crusher is adopted, the mechanical separation system is adjusted, the centralized and local monitoring system is added, and the corresponding energy-saving technical measures are adopted. The practical application solves the problem of washing and dressing, reduces the labor intensity of workers and ensures the safety in production. Key words large coal gangue mechanical separation technical transation 收稿日期 2019-07-18 作者简介 赵健翔（1986-），男，汉族，山西省霍州市人，2007 年毕业于山西煤炭职业技术学院，煤炭深加工与利用专业，助理 工程师，研究方向煤炭深加工。 1 问题的提出 白龙洗煤厂位于山西省霍州市白龙镇，设计处 理生产能力为 300 万 t/a，除了保证白龙矿生产的原 煤全部入洗，还可担负相邻一个矿 120 万 t 原煤的 洗选任务。 当前白龙煤矿主要是采用“综采 放顶煤”的 开采技术，如图 1 所示，在生产过程中产生了大量 的大块煤矸，给白龙洗煤厂的工作带来了严重问题， 主要表现在以下几点。 （1）大块煤矸石滚落问题 在煤矿物料的运输过程当中，上层大块煤矸石 容易发生滚落现象，给生产经营带来隐患。同时下 尖角大块矸石会给皮带造成损伤，降低皮带的使用 寿命，造成皮带运输机发生故障影响生产。 （2）大块煤矸不利于选煤生产 大块煤矸进入到主选系统后，会使得设备超负 荷运行，造成设备、部件发生安全故障的概率增加。 后期人工手选捡出大块煤矸作业会增加工人的劳动 强度。 图 1 改造前洗煤厂大块煤矸人工手选系统示意图 （3）大块煤矸不利于现代化生产 300m 筛上物尺寸大，人工拣煤作业的劳动强 度巨大，违背以人为本的生产管理特点，也不利于 现代化的生产方式。将 300m 筛上物进行破碎入动 筛车间机械洗选，彻底取消人工手选，降低工人劳 动强度。 针对以上存在的问题，该洗煤厂提出了大块煤 矸机械分选技术及实施方案，有效地解决了洗选过 1072020 年第 7 期 程中的大块煤矸问题。 2 SSC800 系列分级破碎机的应用 2.1 SSC800 系列分级破碎机的结构 通过技术分析及考察，决定采用 SSC800 系列 大处理能力分级破碎机来取代以往的齿辊式破碎 机。该破碎机是采用新结构、新工艺研制而成的新 型高效的粗碎、中碎、细碎新型破碎设备。整体结 构如图 2 所示。 1. 机架；2. 电机；3. 耦合器；4. 减速机；5. 联轴器；6. 轴承座； 7. 档侧板；8. 破碎辊；9. 润滑油泵；10. 行走轮 图 2 SSC800 系列分级破碎机结构示意图 技术参数为处理能力 10000t/h；入料粒度 上限 1500mm；出料粒度 下限 13mm；破碎强度 ≤300MPa ； 装机功率 最大1200kW ； 单级破碎2～6。 2.2 SSC800 系列分级破碎机特点分析 （1）固定齿辊中心距对物料进行强行破碎， 准确控制产品粒度。破碎辊中心距可调，实现了保 证产品粒度前提下的刚性可调。 （2）破碎齿采用高锰合金钢，具有高强度、 高耐磨性。齿部抗磨损能力强、寿命长，磨损后易 修复，维修费用低。 （3）具有破碎、分级的双重功效。在一定条 件下可单独完成破碎、筛分作业，即简化了系统又 节省了设备、土建投资和后续的人工及配件费用。 （4）过粉碎低、齿辊磨损低、破碎耗能低。 破碎齿辊采用低转速、大扭矩，对物料进行剪切破 碎，一般较常规齿辊破碎机降低 2040。 （5）处理能力大，环保性能突出，可以有效 地满足该选煤厂的作业需求。 3 机械分选技术实施方案 机械分选方案设计目的为了消除人工拣 矸，减轻工人劳动强度；300m 大块煤矸破碎 至 -300mm，汇入动筛车间洗选；提高机械选矸处 理能力，实现 50300mm 物料全部入洗。 3.1 机械分选设计方案 在大块煤矸储存仓东侧建一破碎车间，将原 172手选胶带输送机头部缩短至块煤仓位置并抬高， 头部溜槽下安装一部转载皮带。大块煤矸经转载皮 带机运至破碎车间，经齿辊破碎机破碎到 -250mm， 物料经转载皮带机运至卸料点，经头部溜槽卸入 原煤分级筛筛前 50250m 级分岔溜槽上部。其中 一路可以进入 511 胶带输送机，经头部溜槽转运至 512 胶带输送机，再转运到 601 胶带输送机，至动 筛车间入洗；另一路经筛前分岔溜槽可以进入破碎 机破碎至 -50mm 汇入原煤皮带去洗煤车间入洗。如 图 3 所示。 图 3 改造后洗煤厂大块煤矸机械分选系统示意图 3.2 集中与就地监控系统 根据白龙洗煤厂大块煤矸机械分选系统改造工 程建设要求，利用洗煤厂现有集控室，通过增加相 应 PLC 模块，实现各设备的远程监控。另外，在原 自动化软件平台 FactorySuiteA2 生产集控系统的基 础上， 增加实时监控画面， 并与原系统风格保持一致。 3.3 主要节能措施的设计 （1）工艺布置节能措施 整个系统工艺布置紧凑合理，尽量减少带式输 送机的长度和转载点数量，降低了煤炭运输的动力 消耗。 （2）机械设备选型节能措施 功率大于 45kW 的输送机采用电机 液力耦合 器 减速机驱动方式来延长输送机的启动时间，使 电机的起点电流峰值和其持续的时间缩小，且电机 在输送机满负荷运行工况下处于满负荷工作，使无 功功率降到最低。 （3）电气设备节能 选用节能低损耗电力变压器，负载率处于经济 运行状态。选择节能型接触器。集中控制系统采用 分系统集中起停车闭锁，采用顺煤流和逆煤流相结 合的起车方式，尽量缩短设备空转时间，减少电力 消耗。采用无功集中补偿与分散补偿相结合，提高 1082020 年第 7 期 供电电网的功率因数。电缆截面均按经济电流密度 选择。照明选用节能灯具，并采用集中控制，以节 省照明用电。 （4）供热系统节能措施 热网敷设采用了保温、防水性能好的、使用年 限长的岩棉，减少了管道的热量损失。 4 效益分析 （1）经济效益 机械分选技术项目实施前固定运输大块矸石车 辆 2 台，每年车耗成本、人工成本及生产成本 80 万元。目前人工拣选有部分因转载而破碎的末煤不 能及时拣出随矸石流失，每年约造成 1000t 的煤炭 损失，直接经济损失约 70 万元。项目实施后取消 手选工人 50 名，按人均费用 7 万元 / 年计算，每年 可以减少费用投入 350 万元。项目实施后 10 万 t 特 大块煤经解离可以生产出中块煤 97525t，分选后增 值约 40 万元。 （2）社会效益 本项目实施后，大块物料破碎进入动筛系统洗 选，实现了大块煤矸机械化自动分选，有效提高了 洗煤厂的自动化程度，将工人从繁重的体力劳动中 解放，社会效益显著。 5 结语 应用效果表明，改造方案实施后取消人工手选， 减经工人劳动强度，提倡人性化管理，提升矿井文 明形象，为企业创造了较好的经济和社会效益。因 此本次对大块煤矸机械分选技术改造是成功的。 【参考书目】 ［1］ 陈小霞，宋金梅，刘岩，等 . 煤泥破碎搅拌机在 付村洗煤厂精煤均质中的应用 [J]. 选煤技术， 2018（02）77-80. ［2］ 王大力 . 西铭洗煤厂原煤浅槽系统升级改造方法 的确定 [J]. 能源与节能，2016（08）145-146. ［3］ 周建民 . 范各庄矿原煤准备作业系统改造分析 [J]. 中小企业管理与科技 上旬刊 ，2011（07） 181-182. ［4］ 王保强 . 分级破碎技术在破碎点除尘中的应用 [J]. 选煤技术，2008（06）31-33. ［5］ 刘守印，潘永泰，陈衍庆，等 .SSC800 新齿型 分级破碎机在白龙洗煤厂的应用 [J]. 选煤技术， 2008（04）50-52. 间为 120d，根据 15107 工作面具体的情况设计钻 场及钻孔的布置参数。现场应用期间监测定向长钻 孔瓦斯抽采纯量和浓度的变化，各个钻孔抽采瓦斯 最低浓度均在 40 以上，最低抽采纯量也在 0.5m3/ min 以上，对钻孔覆盖区域煤体内瓦斯抽采率达到 82.2，瓦斯压力和含量均降至突出临界值以下， 显著降低了工作面煤与瓦斯突出的危险性。 （a）2钻孔 （b）10钻孔 图 5 瓦斯浓度及瓦斯抽采纯量规律图 【参考文献】 ［1］ 陈功华，魏泽云，梁道富，等 . 近距离煤层群高 位定向长钻孔瓦斯抽采实践[J].矿业安全与环保， 2019，46（05）66-6974. ［2］ 赵承方，王金宝 . 高位定向长钻孔在低透气性突 出煤层中的应用研究 [J]. 煤炭与化工，2019，42 （09）117-120. ［3］ 王广宏 . 定向长钻孔水力压裂增渗技术预抽煤巷 条带瓦斯的应用研究 [J]. 能源与环保，2019，41 （07）25-28. ［4］ 刘昆，冯步云 . 定向长钻孔防治技术在煤层强突 出危险区的应用 [J]. 科技与创新，2019（13） 148-149. （上接第 100 页）