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选煤厂煤泥水系统设计 杨 建 华 煤炭工业西安设计研究院,陕西 西安 710054 摘 要对于矸石泥化比较严重的选煤厂,必须从矿井原煤开采和煤泥水系统环节设计上采取相应 措施,才能保证煤泥水系统安全运行,为选煤厂正常生产创造条件。 关键词二次净化;浓缩机;加压过滤机;快开压滤机 中图分类号 TD94612 文献标识码 B文章编号 100727677 2006 0620057202 The design of coal slime water system of coal preparation plant YANGJian2hua Xi’an Coal Industry Design thickener ; pressurized filter ; quick2operating pressure filter 近年来,煤炭开采技术和设备制造发展迅猛, 采煤机械化水平越来越高,粉煤量增加。另外,井 下为防止煤尘爆炸事故,开采中洒水较多,混入煤 中的顶底板、夹矸,如果岩相成分为炭质泥岩或泥 岩,遇水就会产生泥化现象,进入选煤厂后就会对 煤泥水系统设备的运转产生严重不利影响。因此, 煤泥水沉淀和煤泥回收应采取可靠的对策。 1 井下应严格控制洒水量 煤尘积聚发生爆炸是煤矿井下开采过程中的主 要危害因素之一,为保证煤矿生产安全,降低煤 尘,在采煤过程中大量洒水除尘。若夹矸或顶底板 为泥岩或炭质泥岩,则遇水就会泥化进入工艺系统 煤泥水处理环节,增大了煤泥处理量,煤泥回收设 备台数增加,投资提高。因此在满足井下安全条件 的前提下应加强管理,严格控制洒水量。 2 煤泥水系统设计应注意的问题 211 准确预测选煤厂入洗系统中的煤泥量 煤质资料是选煤厂设计的基础依据,其代表 性、真实性将直接影响选煤厂设计及投产后的正常 运行。随着科学技术的发展,煤矿开采机械化程度 日益提高,原煤中原生煤泥量逐步增加,一般在 12 ～15 ,加上次生煤泥、浮沉煤泥量,总煤泥 含量应占入洗原煤量的20 左右,据此进行煤泥 回收设备的选型计算。而对于韩城、潞安等矿区, 原煤中原生煤泥含量高达20 ～25 ,那么总煤 泥量应控制在30 ～35 。 根据以前的设计经验教训,当原煤中原生煤泥 量小于5 时,必须结合矿井采煤方法对其进行调 整,以适应原煤中煤泥量的波动。许多选煤厂投产 后煤泥处理设备的生产实际都证明了这一点。另 外,可以考虑在煤泥水系统设备选型计算时,突破 选煤厂设计规范束缚,因地制宜将煤泥水系统水量 及干煤泥量的设备处理能力不均衡系数适当提高。 212 改常规的一段浓缩为两段二次浓缩,保 证洗水浓度 选煤厂生产实践证明,当入洗原煤中矸石易产 生泥化时,高灰细泥量增加,而这部分细煤泥不易 沉降,为保证洗水浓度,必须加大用药量,同时影 响煤泥回收设备的处理能力。从某选煤厂的生产来 看,当加压过滤机处理0115 mm以下细煤泥时, 单位面积处理能力只有0130 t/ m2h ,大大低于 设备额定处理能力。 改煤泥水一段浓缩为二段浓缩流程,煤泥水先 进入一段浓缩机,一段浓缩机底流选用适当设备处 理煤泥,为保证洗水浓度,一段浓缩机溢流再进入 二段浓缩机,进行加药、沉淀,二段浓缩机底流选 75 第6期煤 质 技 术2006年11月 用适当设备处理煤泥,二段浓缩机溢流作为系统循 环水使用。 213 煤泥脱水设备的选择 目前,煤泥脱水设备有圆盘真空过滤机、加压 过滤机,沉降过滤式离心机、煤泥离心机、快开式 压滤机、板框压滤机、带式压滤机、高频振动筛等。 加压过滤机以处理能力大、产品水分低Mt在 1810 ～2010 、物料松散、便于与其他产品掺 混,近年在各选煤厂广泛使用;快开式压滤机在技 术方面发展迅速,市场占有率逐年提高。与普通压 滤机相比,产品水分低、处理量大、特别适合极细 煤泥的脱水,是选煤厂煤泥水的把关设备。 当采用重介旋流器、螺旋分选机或煤泥重介旋 流器组入料粒度为2～0115 mm分选工艺,而 矸石易产生泥化现象时,粗煤泥脱水设备可选择煤 泥离心机,细煤泥脱水设备选用加压过滤机配以快 开式压滤机,从保证产品水分、节省投资、经济效 益等方面考虑比较合理。各选煤厂矸石水分要求不 高,设计上通常选用高频振动筛对粗粒矸石进行脱 水。尾煤煤泥水处理设备一般选择板框压滤机和快 开式压滤机。 当煤泥采用浮选时,浮选精煤脱水一般选用圆 盘真空过滤机、加压过滤机,精煤压滤机;而当煤 泥浮选采用浮选柱时,浮选精煤脱水一般选用快开 式压滤机。 3 结 论 各选煤厂入洗原煤煤泥含量、煤泥性质差异较 大,煤层夹矸及顶底板岩相各不相同,在进行工 艺设计中,首先必须认真分析研究煤泥煤质特性 煤泥岩相成分、煤泥含量、粒度组成、泥化程度 等 , 确定适宜的分选方法,制定合理的工艺流程, 然后进行工艺设备选型计算,确定设备的工作台 数、组数。 一个选煤厂的生产是否正常,关键是煤泥水系 统是否完善可靠,这首先是体现在设计上,一是煤 泥水系统各环节设计是否合理,二是系统中各设备 选型及处理能力能否能满足煤泥含量应变的要求。 因此,煤泥水系统设计是选煤厂设计的关键。 作者简介杨建华19632 , 男,陕西华县人,高级工程师, 多年来一直从事选煤厂设计工作。 收稿日期 20062092 06 上接第56页 据以上情况采取了2种方法①更换压滤设 备,增加处理能力将原2台XMZ2150/ 12502UA拆 掉1台,更换1台XMZ2340/ 15002UA压滤机。更 换前处理能力为5 t/ h ,每天处理煤泥约100 t。更 换后为815 t/ h ,每天能处理煤泥约170 t ,大于实 际0125 mm以下煤泥量2913 t ;② 增设1台高频 筛筛缝为0125 mm ,型号为GPS1431 ,最大处 理量为15 t/ h ,按平均10 t/ h计,每天可处理煤 泥 0 125 mm以上 180 t。设备安装后应用,改 变了煤泥处理局面,使选煤连续正常生产。 218 压滤后的煤泥难以装车销售问题的解决 由于采用普通压滤机处理煤泥水,滤饼水分高 达30 以上,造成煤泥无法装车销售,致使洗煤 厂四周到处堆积煤泥,雨季到处是煤泥水,甚至达 到煤泥无处可放,使选煤厂面临停产的处境。为降 低煤泥水分,满足用户要求,实现装车外运,经过 外出考察, 2003年11月引进煤泥滤饼碎干机,其 型号为JDSG138601500 ,最大生产能力18 t/ h , 烘干后的煤泥水分最低为13100 以下。碎干机投 产后,经系列技术改造,使其达到了正常运行,解 决了煤泥长期存放所带来无法处置的难题,每年可 增加效益910万元,实现了煤炭产品综合利用及清 洁生产,满足了煤炭工业可持续发展战略需要。 3 结 语 梅河四井选煤厂经过技术改造,将选煤厂从建 厂就无法正常生产,改造成一个年选煤70万t、每 年可创造效益约7 000多万元的选煤厂。实践证 明,只有不断地发现问题并及时地加以解决,改造 不合理的工艺、性能欠缺的设备及薄弱的环节等, 才能使选煤厂不断提高技术和管理水平,发挥其最 大的功能,换取最佳经济效益。 作者简介苏长德19572 , 男,主任工程师,目前在辽源矿 业集团公司梅河矿煤质科工作。 收稿日期 20062092 06 85 第6期煤 质 技 术2006年11月