平朔安家岭露天煤矿选煤厂设计特点.pdf

1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 平朔安家岭露天煤矿选煤厂设计特点 中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司 陶能进 摘 要 介绍了安家岭露天煤矿选煤厂在工艺、设备、系统、供配电、控制、建筑 结构等各方面的突出特点。 关键词 选煤厂 设计特点 1 概 述 平朔安家岭露天煤矿选煤厂为年处理原 煤1 500104t的特大型动力煤选煤厂,亦 是我国自行设计的规模最大的选煤厂。 安家岭煤矿以产气煤为主,主要可采煤 层为4、9、11三层,选煤方法为分级 重介分选。选后产品主要是Ad≤14 , St, d≤ 1 ,Mt≤8 ,Qgr. v . d≥28147M Jkg的优质 动力煤,主要供出口;Ad≤20 , St, d≤1 , Mt≤11 ,Qnet, ar≥23M Jkg的优质内销动 力煤,主要供东南沿海电厂;Ad≤32 , St, d ≤1 ,Qnet, ar≥17158 M Jkg的一般内销动 力煤,主要供附近及内地电厂。选煤厂概算 总投资为87 443184万元,全厂劳动定员186 人,全员效率333133 t工日。 2 设计特点 211 采用的选煤方法和工艺流程先进合理, 系统完善灵活,对煤质及产品质量变化的适 应性强 根据煤质及用户对产品要求,选煤厂分 为以生产出口煤为主的选煤系统和以生产内 销煤为主的排矸系统。选煤系统和排矸系统 均为分级重介选。选煤系统的选煤方法是, 150～13 mm采用块煤刮板式重介分选机主 再选, 13～0115 mm采用末煤重介旋流器主 再选, - 0115 mm不选;排矸系统的选煤方 法是,150～13 mm采用块煤刮板式重介分 选机排矸,13～015 mm采用末煤重介旋流 器排矸, - 015mm不选。 全厂煤泥分别采用 压滤机与加压过滤机回收,回收的煤泥掺入 一般内销动力煤与优质内销动力煤中。 212 为保障生产系统可靠性,主要机电设备 均采用国外的先进设备 如毛煤破碎机、原煤分级筛、刮板式重 介分选机、重介旋流器、脱介筛、离心机、磁 选机、压滤机、装车带式输送机、配电柜、控 制主机及仪表等。有些如核心部分、关键部 分、技术含量高的设备引进国外的,其余国 内生产。这样,既可保证设备先进性、可靠 性,又可节省投资。 如装车站的控制系统、 液 压系统、装车闸门、装车溜槽及采样系统等 均为进口,塔架、缓冲仓等钢结构为国内生 产;浓缩机的传动系统、自动提耙系统等进 口,耙架、支架等结构件国内生产;带式输 送机的托辊、 减速器、 软起动CST等进口, 胶带、机架、电动机等国内生产。对有些非 关键设备,国产确实可靠,部分甚至可以与 国外设备媲美的,就采用国产的先进设备,如 渣浆泵、弧形筛、产品破碎机等。 213 工艺系统完善,简单、高效 毛煤采用2次破碎,分别破碎到- 300 mm与- 150mm ,破碎机选用MMD型。这 是一种强力型筛分破碎机,可以省去筛分机 与人工手选,简化了系统。原煤储存采用落 41 增刊 煤质技术 2003年4月 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 煤塔式储煤场,储量大、投资省。原煤准备 筛分采用筛分效率高的等厚筛,与筛分机组 相比,系统简化,设备台数少。洗选系统采 用单元式,选煤系统设3个完全独立的子系 统,排矸系统设2个完全独立的子系统。产 品装车采用能力为5 000 th的单元式快速 定量装车系统,保证了装车的速度与精度。 214 环保措施健全,煤泥水系统完善,洗水 闭路循环 生产系统的煤泥水全部进浓缩机;浓缩 机底流采用压滤机与加压过滤机回收煤泥, 浓缩机的溢流返回生产系统循环使用。选煤 厂还设有事故煤泥水池,以存放浓缩机故障 时的煤泥水,待故障排除后再返回生产系统, 以确保煤泥水不外排。 215 各洗选系统按块煤与末煤、 主选与再选 设置相互独立的重介悬浮液系统 这有利于悬浮液密度的稳定与控制,便 于生产管理。 设计中设置了灵活的串介装置。 根据实际情况,可以将再选系统的介质分流 串介一部分返回主选系统,使各系统的介 质密度保持动态平衡。 稀介质回收,采用直接磁选工艺,缩短 了介质在稀介质系统中的滞留时间,减少了 泵与管道的磨损,并简化了系统。 介质制备采用闭路磨矿工艺,以保证需 要的介质粒度。 216 高科技、 新工艺在选煤厂土建工程中广 泛应用 优质动力煤仓为半地下式槽形仓体,仓 体上口宽44 m ,长110 m ,配煤栈桥支承高 度44m。采用中间圆筒、两端框架加方筒的 支承形式,受力明确,支承可靠。中心筒外 侧加有翼板,能将产品分格储存;筒内亦可 储存产品,充分利用有效空间。筒体的设计 集支承、储存、分隔于一体。仓盖采用轻型 桁架式钢架支承,压型钢板围护,且屋架上 端与配煤栈桥下弦节点相连,下端支承在地 面支承墙上。强力聚烯烃塑料玻纤复合 加筋带使用于优质动力煤仓壁,是加筋土工 程的主要材料;强度高,变形小,比钢带及 钢筋砼带造价低,且制作、接长与面板连接 方便,抗腐蚀性好。 主厂房采用的钢筋砼框架结构,和国内 同类型选煤厂相比,避免了“肥梁胖柱”,使 整个工程节约材料,缩短工期,节约资金,建 设速度快,工程造价低。屋面与外墙围护采 用带保温双压型钢板,大大减少了屋面与外 墙围护结构的自主负荷;主厂房内的主要设 备从国外引进,振动荷载小,运行平稳可靠。 在满足工艺要求条件下,将设备合理布置,尽 量做到均衡受力;采用高标号的钢筋砼结构, 砼的强度高,梁、柱结构的截面尺寸相对小。 浓缩车间采用2座 550 m大直径浓缩 池。池内径50m ,外径5015 m ,高4 m。每 座池壁由宽116 m ,厚250 mm的预制板装 配而成;池外侧采用5 mm高强度钢丝进行 绕丝拉, 1∶2水泥砂浆喷射40mm保护层。 池壁板采用环槽口基础,池底板采用200 mm厚现浇斜分离式砼底板,内配构选钢筋, 施工速度快,抗渗性能好。该浓缩池减少了 钢材与砼的用量,钢丝为同类型普通现浇钢 丝砼的60 ,砼为现浇式整体池的40～ 50。投资省、工期短、结构简单、坚固耐 用、造型美观是该浓缩池的显著特点。该浓 缩池是目前国内煤炭系统落地式最大的装配 式预应力浓缩池 217 供配电系统采用35 kV深入负荷中心 的35 kV电源向车间变电站直接供电方式 选煤厂用电设备的电压等级为6 kV、 380V及部分220V。各工艺车间距离远, 总 用电容量大,设备的单机容量大,主厂房用 电设备相对集中。 根据选煤厂用电设备特点, 设计中的供电电源由露天矿35 kV配电所 引出两35 kV架空线路至选煤厂工业广场; 选煤厂工业广场设4个35 kV开关站,35 kV线网在选煤厂工业广场中构成环形供电 网路。网路中间设35 kV分段用隔离开关以 51 增刊 煤质技术 2003年4月 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 保证线路的分段运行和检修。 各车间室外设35 kV6 kV或35014 0123 kV组合变电站。由35 kV开关站用35 kV电缆经35 kV隔离开关向组合变电站供 电组合变电站由35 kV断路器和变压器构 成 , 组合变电站的低压侧向车间配电室的6 kV或380 V配电屏供电。 该供电系统供电容量大,系统可靠,环 节简单,投资省。 6 kV和380 V的中低压配电屏选用由 日本电气元件装备的M C4000低压配电屏 和由日本元件构成的6 kV中压开关柜。电 气元件性能好,工作可靠。中低压开关柜在 同一配电室布置。6 kV电动机控制回路选用 F2C回路,控制可靠,性能好,价格低。 6 kV系统采用分回路固定补偿的方式。 380 V系统采用集中和分散混合式的补偿方 式,分系统设集中补偿装置。90 kW以上设 备设分回路固定补偿装置。 218 控制系统设备先进、系统完善、自动化 程度高 控制系统按3个层次和2级网络由集控 系统、调度监控系统及管理监控系统组成的 管控合一系统。 控制主机与调度监控和各配电室的控制 分站以现场总线Control net相连,调度监控 系统与管理监控系统和装车集控系统以 Ether net相连。 集控系统完成全厂工艺设备状态、溜槽 翻板、电动闸门位置等的集中控制,同时完 成自动化项目的调控,如入选原煤量的自动 调控,选煤与排矸系统的重介悬浮液密度值 的自动调控等。 调度监控系统主要完成工艺设备运行状 态、主要工艺设备工作状态、储存仓的料位 和主要水池液位、 工艺数据如入选原煤、 主 要产品的数量和灰分、重介悬浮液密度值 等以及单位作业时间内消耗的电量、水量 等的采集、处理、储存,并以曲线、柱状图 及数字的形式显示,并通过给定数据与采集 数据相比较的形式形成报警系统,实时监控 生产状态。 管理监控系统通称计算机管理信息系 统 , 除采集调度监控系统全部内容进行设备 运行状态和工艺数据监控外,主要对工艺数 据进行实时分析,对下达的工艺数据指标及 时修正,通过通讯网络向调度监控系统下发, 实现以最大经济效益为目的的产品数质量控 制。同时,还完成煤质化验数据分析、销售 管理以及设备、人事、物资管理等,使生产 计划更加合理。 集控、 调度监控和管理监控系统的硬件、 软件配置紧密相连,功能上既各自独立又相 互依赖。在3个系统的联合工作下,使调度、 管理数量化和实时化,实现以最大经济效益 为目标的集约型生产方式。 219 带式输送机运输量大,品种规格多 带宽有1 000 mm、1 200 mm、1 400 mm、1 600 mm、2 200 mm等,共61条,主 要运量1 000～5 000 th不等。按照运输量、 运距、功率的不同,传动方式分别采用了 CST软起动、 弗兰德减速器、 液力耦合器、 部 分硬齿面减速器等多种形式。统一配套国内 电动机。 托辊全部选用了进口的注油式托辊, 为 5159mm大直径托辊。选用了较厚的上、 下胶层的胶带和全套进口的皮带保护装置。 断面大、通过量大、跌落高度大、分岔 多是安家岭矿选煤厂溜槽的特点。根据输送 物料的不同,选用合适的角度,既保证物料 的正常输送,又不造成大的冲击。按照输送 物料的不同,分别内衬JM 6耐磨钢板、16 M n 钢板、铸石板、瓷片,以增加溜槽的耐磨性。 溜槽拐角处设计不同形式的“死煤堆”,减少 磨损,降低噪声。溜槽中间夹橡胶板,外加 筋板,加固降噪。 2110 场区布置功能分区明确 将选煤厂分为原煤区、主厂房区。充分 利用自然地形,将原煤储煤场布置在大西沟 61 增刊 煤质技术 2003年4月 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 优化放矸系统 提高经济效益 鹤煤集团公司四矿选煤厂 梁志晨 裘军 摘 要 介绍了原放矸系统存在的问题和新放矸系统改造的内容、 优点和效益分析。 关键词 精煤 原煤 混煤 分选 综合利用 矸石 鹤煤集团公司四矿选煤厂属矿井型动力 煤选煤厂,是商品煤出口基地。主要产品有 精煤Ad 1010、Mt 81 0 、混煤Ad 24、Mt 81 0 、 出口煤Ad 17、Mt 81 0 。由于主井提升的原煤全部经选煤 厂加工,如选煤厂不能生产,主井就无法提 升。所以,四矿选煤厂能否顺利生产,直接 关系到全矿原煤的产量;而选煤厂原放矸系 统主要流程为跳汰机选出来的矸石经过斗 子提升机脱水后,到矸石仓中进一步脱水,然 后由罐车运往矸石山,作为废弃物扔掉。 1 原放矸系统存在的问题 111 系统单一,不够灵活 原放矸系统只能把矸石运往矸石山。系 统中任一环节如罐车调济不周、罐车轨道 毁坏和翻矸机出现故障等出现问题,矸石 将无法运出,势必造成矸石仓满,从而影响 正常生产。 112 矸石不能充分利用 由于矸石燃烧可以释放出一定热量,可 供电厂发电。另外,矸石中含有一些有用的 矿物质,可再次利用,如制成耐火砖等。在 原系统下,矸石不能直接装入汽车,无法外 运,很难再次利用。 113 消耗大量的人力、物力和财力 主要表现在往矸石山运矸石时,需要 大量人力,每小班至少3人;运输距离远,运 输高度大,每年对翻矸机、罐车、轨道的维 护量大;大量的矸石需要大面积的堆放场地, 每年需拿出十几万元去支付占地费用。 114 污染环境 久放的矸石容易发生自燃现象,产生二 氧化硫等有害气体,造成环境污染。 2 放矸系统改造内容 为充分利用现场实际空间,对原放矸系 统进行了以下改造见下图。 中,减少了煤炭的污染,环保效果好;主厂 区位于七里河河谷、铁路环线内,地势相对 平坦,建筑物比较集中,环境较好。 安家岭矿选煤厂1994年进行可行性研 究, 1997年初步设计。1998年开始施工建设; 到2000年底基本建成,并试车调试; 2001年 5月调试结束;2001年6月正式试生产。到 目前为止,选煤厂的各种产品质量全部合格, 生产能力及各项技术经济指标均达到甚至超 过了设计要求。安家岭矿选煤厂顺利投入运 行是与高质量的设计分不开的,创造了我国 选煤设计史上的奇迹,树立了我国选煤设计 史上光辉的里程碑。 作者简介 陶能进,男, 1966年生,高级工程师。1987 年毕业于淮南矿业学院选煤专业,现任中国国际工程集团 北京华宇工程有限公司选煤工程二所主任工程师。 收稿日期2003- 01- 27 71 增刊 煤质技术 2003年4月