寺河选煤厂设计的几点体会.pdf

文章编号 1001 - 3571 2006 06 - 0048 - 02 寺河选煤厂设计的几点体会 李振涛 1 ,胡敦萍 2 ,詹恩娜 2 1 1中煤国际工程设计研究总院,北京 100011; 21北京华宇工程有限公司,北京 100011 摘要介绍了山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司寺河选煤厂设计的几点体会,提出了选煤厂 设计中值得重视的问题,旨在为今后类似选煤厂设计提供参考。 关键词选煤厂;煤的输送与储存;块煤防碎;煤仓场瓦斯监控 中图分类号TD94811 文献标识码 B 收稿日期 2005 - 08 - 12 作者简介李振涛1970 - ,男,陕西宝鸡人,工程师,注册安 全审核员, 1996年毕业于中国矿业大学选矿工程专业,长期从事矿 井选煤厂的设计及工程管理工作。 寺河矿选煤厂是山西晋城无烟煤矿业集团有限 责任公司寺河矿井的配套工程,与寺河矿井建于同 一工业场地,设计生产能力为1 900t/h,选煤工 艺 80～13mm级块煤采用重介浅槽分选机分选, 13～115mm级末煤采用重介旋流器分选,115～ 011mm级煤泥采用螺旋分选机分选,煤泥采用压 滤机回收。地面工艺系统布置有与矿井东、西主 斜井井口房相接的一、二号原煤圆形均质混煤场, 分级车间,主厂房,块、末煤产品储存仓,压滤车 间,产品装车站及块、末煤比例落地煤储煤场。 寺河矿选煤厂自2002年11月正式投产以来, 生产运行较好, 2004年入选原煤801181万t,商品 煤外运量7051781 4万t,全员洗选工效达到262t/ 工,已经达到其设计生产能力。但根据煤炭市场的 变化、生产管理的需要及生产实践中暴露出设计中 存在的问题,选煤厂进行了降低块煤产品限下率、 提高全厂运输环节 胶带输送机运输能力、扩大 原煤储存量等多项改造。 通过选煤厂的设计及生产实践,笔者对寺河矿 选煤厂设计总结了几点体会。 1 选煤厂胶带输送机能力的确定 选煤厂运输环节 胶带输送机能力常规按工 艺流程计算量并考虑产品水分来确定。通过寺河矿 选煤厂生产实践,笔者认为工艺流程计算量和水分 是确定胶带输送机能力的基本依据,但还应考虑 ① 主要分选设备最大处理能力;② 原煤块、末煤比 例的波动;③ 主井提升设备的最大提升能力。 在寺河矿选煤厂胶带输送机能力的确定时,由 于没有考虑上述三个因素,导致主厂房至产品仓的 4条胶带输送机、分级车间至主厂房的末煤胶带输 送机等在选煤厂投产一年后就进行了改造;与东主 斜井相接至一号圆形均质混煤场的胶带输送机,由 于受圆形均质混煤场堆取料机堆料设备能力的影 响,其运输能力无法提高,制约了东主斜井胶带输 送机的提升能力。因此,在今后的选煤厂设计中, 与矿井主井提升设备相接的胶带输送机能力应与主 井提升设备能力相适应,并留有与其相同的可能增 产能力。产品胶带输送机能力应充分考虑主要分选 设备最大生产能力及块、末煤比例的波动性。 2 原煤储煤场储煤能力的确定 原煤储煤场储煤能力按 选煤厂设计规范 要求,一般为3～5d原煤生产量,大型矿井取小 值,小型矿井取大值。寺河矿选煤厂设置两座圆形 均质混煤场分别与东、西主斜井相对,容量各为 45 000t,可满足矿井3d原煤生产量。在矿井只有 东主斜井投产,且仅布置一个综采工作面,西斜井 投产要滞后多年的条件下,一旦矿井井下综采工作 面搬家,矿井生产就要停产10d以上,选煤厂的储 煤能力就显得不足,严重影响选煤厂的生产及铁路 外运计划。2005年,寺河矿选煤厂对原煤系统进 行改造,另增加了一套原煤落地煤储煤场系统。该 项改造不仅扩大了原煤储存量,也避免了因矿井井 下工作面搬家而影响选煤厂生产,而且增加了原煤 生产系统的灵活性,矿井生产原煤既可至原煤均质 混煤场储存,也可至落地煤储煤场储存,又可直接 去分级车间进行生产。 因此,针对矿井仅布置一个生产工作面时,选 煤厂原煤储煤场储煤能力应能满足矿井井下工作面 搬家的时间要求。 84 第6期 2006年12月 选 煤 技 术 COAL PREPARATI ON TECHNOLOGY No16 Dec12006 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 3 块煤防碎措施的确定 由于晋城地区块煤价值高,在设计中如何保证 块率非常重要。在寺河矿选煤厂的设计中虽然考虑 了一些块煤防碎措施,如尽量减少块煤溜槽跌落 高度;在块煤溜槽拐段上设计防碎煤垫,以避免煤 与溜槽底板直接的刚性碰撞;圆形均质混煤场,采 用YGD1100 /95 直径95m圆料场刮斗式混匀堆 取料机,其堆料胶带输送机可以随煤堆高度的变化 仰、俯作业,使堆料时煤的落差不大于2m,从而 大大降低了块煤破碎率;块煤产品仓设计为7m 7m的方仓,为防止块煤入仓时跌落破碎,将第一 卸料仓设计成大斜面,每排仓内纵向不设隔墙,采 用刮板输送机从斜面开始配仓,让煤沿斜面循序入 仓,以降低落差,减少煤冲击与碰撞。但选煤厂投 产后,块煤防碎效果不甚理想,限下率仍然超标。 根据生产情况分析,原因有三条① 原煤分级效率 低,导致带入块煤产品的末煤量加大;② 块煤产品 仓上采用刮板输送机配仓,刮板链条与槽体间的相 对运动对块煤有挤碎作用,斜面起点高度设计不合 理;③ 从块煤产品仓至装车站转载次数多,且块、 末煤装车共用一套装车系统,导致块煤在装车时不 但转载次数多,而且跌落高度大,加大了块煤的破 碎量。 针对上述因素,寺河矿选煤厂进行了多项改 造① 增加原煤分级设备,加大进入重介浅槽分选 机前脱泥筛的喷水量,使得进入浅槽分选机的块煤 限下率接近于零;②取消块煤产品仓上刮板输送 机,采用可逆移动式胶带输送机配仓,在仓斜面上 加一接料溜槽,以最大限度减小块煤的跌落高度; ③ 将块煤胶带输送机机头溜槽改为高位截煤加螺旋 溜槽。常规胶带输送机机头溜槽设计如图1 a 所示,从煤离开带面至机头头部漏斗口,最小有 115m的跌落高度,且随胶带输送机加宽、传动滚 筒直径加大、溜槽转向等,煤的跌落高度就更大, 块率损失随之增大。寺河矿选煤厂采用高位截煤加 螺旋溜槽图1 b 的形式,大大降低了块率 损失。通过上述三项改造措施,使块煤产品限下率 由未改造前的20～30下降到10以下。 高位截煤溜槽是有效降低块率损失的一种创新 措施,其原理是以物料离开输送机滚筒带面的最 低点为高位截煤溜槽起点,根据物料奔离输送机带 面时的速度及其运动轨迹设计合理的螺旋溜槽,使 得物料从胶带输送机上平稳过渡到溜槽中。整个运 输、转载过程没有跌落,仅有物料间在运动过程的 碰撞,因此大大降低了块率损失。 a常规溜槽 b高位截煤加螺旋溜槽 图1 螺旋溜槽示意图 4 返煤地道的合理设计 根据晋城煤业集团公司要求,寺河矿选煤厂设 计有块煤、末煤落地的卸煤点、落地煤储煤场和落 地煤返煤系统,当时是考虑块煤、末煤产品仓储量 有限,为避免因块煤、末煤外运量不均衡,影响选 煤厂的正常生产而设计的。该落地煤储煤场储煤容 量按堆高8m设计。返煤地道结构设计也按堆煤高 度8m进行的载荷计算。 选煤厂投入运行以来,由于要考虑矿井井下工 作面搬家及生产管理的需要,原设计堆高8m的落 地煤储煤场,实际堆高达到30m以上,使得返煤 地道结构遭到破坏,而储煤场容量又不能减少,不 得已对返煤地道进行加固。 针对此次经验教训,我们认为在今后无堆料设 备限制的储煤场设计中,堆煤高度应按堆煤面积及 煤的自然堆积角来计算,虽然返煤地道初期投资 高,但此为一劳永逸之举。 5 选煤厂的瓦斯监测监控 按照以往经验,矿井井下瓦斯经过预先抽放, 在煤炭开采、运输及露天储存过程中自然释放,到 产品装仓储存时,瓦斯含量应该较低,不会形成安 全隐患。但在寺河煤矿却是例外,虽然井下瓦斯含 量可以达到安全生产要求,但到地面上进入产品仓 储存后,由于存放时间长,造成了瓦斯在仓内积 聚,给安全生产带来隐患。分析原因可能为寺河矿 94 第6期 李振涛等寺河选煤厂设计的几点体会 2006年12月25日 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 煤炭裂隙较发育,瓦斯释放较慢之故。 寺河矿选煤厂在圆形均质混煤场、产品仓安装 了瓦斯监测监控系统和通风设备,对全厂瓦斯易积 聚地方进行实时监测,并实现对通风设备的自动控 制,这样既防止了瓦斯积聚,又使风机经济运行, 降低电耗,减轻了机电维护工作量。此外,针对末 煤仓仓内煤堆顶部高低不平,易造成瓦斯超限的隐 患,进行吊顶并充填。 笔者认为,对于与高瓦斯矿井配套建设的选煤 厂设计,应在产品仓和加盖的储煤场设置瓦斯监测 监控系统,并采取有效的瓦斯防治措施,以保障选 煤厂安全生产。 6 结语 通过认真总结寺河矿选煤厂的设计,得到许多 宝贵的设计经验,相信这些经验可为以后的选煤厂 在工艺设计、单体设计及生产系统设计方面提供参 考。 文章编号 1001 - 3571 2006 06 - 0050 - 03 屯兰矿选煤厂的瓦斯治理 杨玉民 山西焦煤西山煤电集团 屯兰矿选煤厂,山西 古交 030206 摘要针对屯兰矿选煤厂煤仓胶带输送机走廊瓦斯积聚及其潜在的危害,实施选煤厂通风系统改 造,防止瓦斯重大事故,取得了明显效果。 关键词瓦斯;排放;改造 中图分类号TD94818 文献标识码 D 屯兰矿选煤厂为高瓦斯选煤厂,原煤仓及上、 下走廊,产品仓及上、下走廊,缓冲仓及上、下走 廊为高瓦斯区,形成瓦斯积聚,一旦有明火,可能 发生火灾或瓦斯爆炸事故。针对这一突出问题,建 厂10年来,屯兰矿选煤厂对瓦斯排放系统进行了 一系列改造,采取有效的瓦斯治理措施,使瓦斯积 聚、超限事故得到了有效的遏制。 1 问题的提出 屯兰矿选煤厂于1997年10月投产,投产后的 第二个月,对原煤仓、产品仓和原煤转载站进行瓦 斯检测普查,检测结果表明,煤仓瓦斯积聚现象严 重,个别区域瓦斯浓度严重超限,原煤仓和精煤仓 的瓦斯浓度在1125～816 ,严重威胁选煤厂的 安全生产。为此选煤厂召集相关工程技术人员,并 通过咨询矿井瓦斯管理专家,对煤仓瓦斯积聚问题 进行深入的分析研究,制定了切实可行的瓦斯治理 方案,使瓦斯积聚、超限状况得到有效遏制,确保 了选煤厂的安全生产。 收稿日期 2006 - 08 - 25S 作者简介杨玉民1957 - ,男,甘肃泾川人,高级工程师,现 任屯兰矿选煤厂总支书记、厂长。联系电话0351 5107359。 2 瓦斯防治措施 211 通风措施 采取强制通风和自然通风等措施,降低作业区 瓦斯浓度。在原煤仓顶板、产品仓顶板、原煤转载 站仓顶板开设通风孔,使仓内积聚的瓦斯由通风孔 自排到空气中图 1 。 图1 煤仓顶板开设通风孔示意图 在原煤仓下配煤走廊顶部开设八个通风孔,使 仓下积聚瓦斯从通风孔排向大气中图 2 。 图2 原煤仓下配煤走廊开设通风孔示意图 05 第6期 2006年12月 选 煤 技 术 COAL PREPARATI ON TECHNOLOGY No16 Dec12006 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.