开滦东欢坨动力煤选煤厂设计特点.pdf

开滦东欢坨动力煤选煤厂设计特点 王海生,张彦辉 开滦集团有限责任公司 东欢坨矿业公司选煤厂,河北 唐山 064002 摘 要介绍了东欢坨选煤厂在工艺、流程、自动化、设备等方面设计的主要特点,分析了选煤厂 设计存在的不足。 关键词选煤厂;工艺流程;选煤设备 中图分类号TD94811 文献标志码 B 文章编号 0253 - 2336 2006 11 - 0024 - 02 Design features of Ka iluan Donghuantuo Steam Coal Preparation Plant WANG Hai2sheng, ZHANG Yan2hui Coal Preparation Plant of Donghuantuo CoalM ining Company, Kailuan Group Corporation Ltd1, Tangshan 064002, China 开滦东欢坨选煤厂是一座矿井型动力煤选煤 厂, 2005年8月建成投产,年处理原煤150万t, 主要选煤工艺为重介旋流器。 1 选煤厂设计的主要特点 111 选煤工艺比较先进 该厂设计采用50 - 8/2 mm重介旋流分选工 艺, 50～0 mm原煤先经 8 mm分级,再经过 2 mm脱泥,脱泥后的物料入主选入料桶,用泵打入 重介旋流器分选,分选出主精煤和中煤,主精煤经 脱介筛脱介脱水,然后入离心机二次脱水得到最终 产品。中煤经弧形筛脱介后入再选重介旋流器入料 桶,用泵打入再选重介旋流器,分选出2号精煤和 矸石, 2号精煤和矸石经脱介筛脱介脱水,得到最 终产品。中煤也可以直接经脱介筛脱介脱水成为最 终产品。小于8 mm筛下末煤直接掺入2号精煤作 为最终产品。采用二段重介旋流分选可以实现选煤 厂资源最大回收和确保排弃矸石灰分大于75的 要求。生产中还可根据产品发热量要求,仅使用主 选旋流器生产。 煤泥水系统采用旋流浓缩、高频筛回收粗煤 泥,浓缩 沉降过滤离心机和压滤机系统处理细粒 煤泥的两级回收工艺,这样确保了煤泥厂内回收, 使选煤厂达到了一级闭路的要求。 介质循环及回收系统脱介筛第一段和中煤弧 形筛的合格介质直接进入重介旋流器入料桶循环使 用,脱介筛第二段的稀介质与分流的合格介质去稀 介桶,经泵打入磁选机磁选,磁选精矿补给主选重 介旋流器入料桶。磁选尾矿作为脱泥筛喷水。补加 介质经高压水搅拌后,进入磁铁矿输送池,由泵给 入浓介质磁选机,磁选精矿进入主选重介旋流器入 料桶,磁选尾矿进入稀介质桶或返回磁铁矿输送 池。选煤厂主要工艺流程如图1所示。 在选煤工艺方面与其他动力煤选煤厂相比,该 厂设计入选最大粒度为50 mm,入选最小粒度为2 mm。用50 mm作为选煤厂入选上限可以减少矸石 在厂内的输送,有利于延长厂内设备、管路、溜槽 等使用寿命,使得主厂房的设备选型更加经济合 理;用2 mm作为入料下限,使脱泥、脱介筛选型 更经济合理,介质消耗量降低,从而降低了生产成 本。该厂流程简单,工艺灵活,设备数量少,分选 效率高,不受原煤粒度和灰分变化影响,只需更改 分级脱泥筛筛板和筛下溜槽就可以选炼焦煤。 112 生产流程比较灵活 全厂共设原煤装仓、选煤和配煤3个系统, 3 个系统相对独立,互不影响,便于生产管理。 原煤运输系统矿井原煤提升后通过给煤机和 带式输送机进入筛分系统。筛分系统采用筛分、手 选和原煤直接分级破碎工艺。原煤既可经50 mm 分级,筛上大块进行手选,手选矸石入矸石仓,选 后块煤或入仓外销或破碎后与筛下原煤进入原煤储 存仓;主井原煤也可经强力除铁后,直接经50 mm 分级破碎后入原煤仓。 选煤系统原煤仓原煤通过给煤机和带式输送 42 第34卷第11期 煤 炭 科 学 技 术 2006年11月 图1 选煤厂主要工艺流程 机进入主厂房系统,选后1, 2号精煤通过带式输 送机分别进入1, 2号精煤仓,选矸通过带式输送 机进入选矸仓,煤泥通过带式输送机直接落地。 配煤系统原煤储存仓和精煤仓仓下均设有带 式输送机和给煤机部分带有变频器 , 可根据市 场需要对1号精煤、2号精煤和原煤进行灵活配 比,销售优质动力煤。 在生产流程方面,其他动力煤选煤厂原煤运输 系统、选煤系统、配煤系统3个系统相互制约,一 环出问题就影响全厂生产。 113 自动化水平比较高 该厂集中控制水平较高,全厂供配电系统、自 动控制系统统一考虑,并且将变压器室、主厂房高 低压配电室、选煤厂集控室合并建设。全厂共设4 台工业电视监视系统,共有15个监视点。全厂自 动控制系统由主厂房PLC控制主站、重介自动调 节系统PLC控制分站、筛分车间控制分站、装车 系统控制分站和原煤仓及产品仓上下各配电点现场 I/O分站组成。主站与控制分站及I/O分站之间采 用智能通信模块,组成工业控制总线网络,传送控 制信号。全厂参加各系统控制的设备共80台,受 控电机86台。 主厂房可进行重介主、再洗密度自动调节,磁 选机入料密度自动调节,重介旋流器主、再洗压力 自动监测,混料桶及水池液位自动控制,浓缩机扭 矩监测和提耙自动控制,变频调速器自动调节重介 旋流器入料泵电机的转速,以上自动化项目的所有 必要控制和监测信息,均进入就近控制分站,并分 别送至监控主站及动态图形监控系统,实现对全厂 单机自动化设备的必要控制和动态显示。在原煤贮 存仓、产品煤仓设置智能式超声波料位计,块煤仓 和矸石仓上设置雷达式料位计,连续检测各煤仓煤 位,就地设置显示仪表;对于37 kW以上的电机 电流等电量进行检测,电量变送器随配电装置成套 提供;对配电系统主要设备的开关状态进行检测, 其信号均输入PLC机,并在集控室内通过监控系 统动态显示。在自动化方面与其他动力煤选煤厂相 比,该厂实现了全厂所有系统设备的集控室开停车 和现场开停车两种控制方式,各种保护齐全可靠, 全厂实行巡视制,减少了劳动定员,设备得到了安 全高效运转。 114 选煤设备选型先进 考虑联合作业的工序,部分设计采用共用设备 的方式,如全厂脱介设备只有1台进口的联合脱介 筛和1台弧形筛,这样就减少了设备数量和厂房体 积。厂外主要环节中的工艺设备如原煤预先分级 筛、准备筛分以及监测监控设施等也均采用进口设 备。 在设备选型方面与其他动力煤选煤厂相比,该 厂设备具有大型化、性能好、自动化程度高、设备 布置紧凑、运行成本低、综合效益好的特点。 下转第43页 52 第34卷第11期 煤 炭 科 学 技 术 2006年11月 45 min; 3号孔5～35 min。充水时间为3～12 min。 补注时间为0～24 min。 表3 3105注水时间综合统计min 充水时序 循 环 号 12345 充水时间71011810 1号 分孔时间 2号 3号 25 15 20 20 25 35 30 25 30 35 27 40 35 40 35 补注时间25无无无无 总时间999096110120 表4 3105单孔注水时间统计min 巷道最长最短平均 3105上3053316 3105下50303510 切眼45354010 注水时间不稳定,变化幅度较大,主要是根据 注水压力变化而变化的。开始由低压 → 中压 → 高压 是注水孔内煤层硬度决定的,压力很快上升时这期 间注水时间短。在由高压 → 低压期间是按压力下降 快慢确定的。注水结束则是按压力下降30定的, 下降30是多方面研究成果共同遵循的一个指标。 因此,将注水时间形成一个硬性规定是难以实 施的。综上所述,实行注水防突措施时,注水参数 目前还只能是规定一个区间。 4 结 语 水力挤出中此3项参数是研究水力挤出防突效 果中最基本和重要的参数,直接影响到水力挤出防 突的效果。这3项参数又是相互关联影响的,其中 注水压力与煤体强度有关,注水量又与煤的渗水条 件有关,注水时间与注水流量和过程有关。注水效 果是多参数综合影响的结果,还必须对不同地区、 不同煤层条件进行综合参数考察,才能进一步规范 注水参数。 参考文献 [1] 于不凡.煤矿瓦斯防治技术[M ].北京中国经济出版社, 1987. [2] 李志强,王兆丰 1煤巷掘进工作面中高压注水措施消突机理 研究[J ].焦作工学院学报自然科学版 , 2004 5. [3] 刘明举,潘 辉,张文勇,等 1突出煤层快速掘进综合防突 技术[J ].煤炭科学技术, 2006 4. 作者简介朱建安1955 - ,男,湖南衡阳人,副教授,现 主要从事煤矿安全生产装备开发研究。Tel 0391 - 2928026 收稿日期 2006 - 08 - 09;责任编辑朱拴成 上接第25页 2 选煤厂设计的不足之处 1煤泥水处理系统存在不足。煤泥水系统 布置不太合理,筛网沉降离心机和压滤机全部来自 浓缩机底流,滤液又全部返回浓缩池,压滤机与筛 网沉降离心机并联。由于筛网沉降离心机处理粒度 下限为0135 mm,压滤机处理粒度上限为015 mm, 据此这两台设备应设计为串联,即粗煤泥先进入筛 网沉降离心机回收,溢流和筛下水再进入压滤机。 另外压滤机为单台设计,没有备用,所以压滤机一 旦出现故障时,全厂煤泥就不能正常处理,煤泥积 聚到一定程度,选煤系统就必须停车,影响了全厂 生产,所以需增设1台压滤机。 2干法筛分效率太低,达不到设计要求。 由于矿井原煤太黏、太湿,致使302分级脱泥筛分 级段筛分效率太低,只能达到30左右,部分细 泥进入煤泥水系统和重介分选系统,加重了煤泥水 系统的负担,同时影响了重介选煤系统的处理量。 3 结 论 该选煤工艺具备洗选炼焦精煤的能力,为以后 改扩建打下了技术基础。同时,投入使用后也存在 煤泥水处理系统能力不足和干法筛分效率低的问 题,属于实际原煤资料于设计选用资料之间存在差 异,在今后煤泥系统设计时值得借鉴。 作者简介王海生1979 - ,男,河北保定人,助理工程 师,开滦集团东欢坨矿业公司选煤厂副厂长。Tel 0315 - 3041726 收稿日期 2006 - 07 - 09;责任编辑王廷圣 34 第34卷第11期 煤 炭 科 学 技 术 2006年11月