回坡底煤矿选煤厂技术改造方案研究

任 波

（山西汾河焦煤股份有限公司回坡底煤矿煤质科，山西 霍州 031600）

1 问题的提出

回坡底煤矿选煤厂建成于2000年，经过近几年来的几次技术改造，形成了年处理能力1.2Mt/a，跳汰和浮选联合工艺流程，并实现了以工业专用计算机（PLC）为核心的集控及主要工艺环节的自动化的现代化的选煤厂。设计入选能力0.6Mt/a，采用跳汰-浮选联合工艺流程。选煤厂建成初期只入选一号井肥煤，生产量一直维持在0.35Mt/a，当前回坡底煤矿二号矿井、焦煤矿井的投产，原煤生产量日益增长，达1.2Mt/a。当时设计是以一号矿低硫、低磷、中等可选肥煤为煤质基础进行建设，当前随着矿井开采的不断延深，原煤的煤质也有了重大变化。当前集团公司易选煤、难选煤、中等可选煤各占1/3左右的份量。同时由于煤质细颗粒的含量比较高，这给当前的洗选工艺造成了很大的困难。

回坡底煤矿选煤厂工艺流程单一，设备老化，自动化水平差，洗选效率低，经济效益差，同时精煤产品灰分不稳定，精煤产品水分高。众多问题和困难导致了选煤厂的产品在数量和煤质上都无法满足客户的需求。因此拟对选煤厂进行全面技术改造，增加和完善重介工艺系统，生产优质精煤；改造动力煤筛分、分级和脱水系统，降低精煤水分；选用先进设备，对浮选精煤的脱水系统进行改造；增加部分选煤厂外来煤系统，调整产品结构，发挥现有生产潜力；结合煤泥水系统改造，增水煤浆厂，使煤泥得到综合利用。主要达到提高回收率，稳定灰分，降低水分的目的。

2 工艺改造设计

2.1 新增一套贮返煤系统

当前因二号矿井、焦煤矿井的投产，因此三个矿井共生产有5种不同煤质的原煤，易选煤、难选煤、中等可选煤各占1/3，同时还有肥煤、主焦煤、焦煤。因此必须新增设1套贮返煤系统，对所有的原煤进行分运、分贮、分选或按比例进行配选，从而可以达到入选原煤均质化的目的。

2.2 更新关键设备

（1）采用了煤炭科学研究总院筛分破碎研究室设计的2PLF70100分级式齿辊破碎机，入料粒度350mm，出料粒度50～150mm，生产能力150～420t/h。

（2）采用了GDYl854双层高效筛，该设备具有上下两层斜置的筛网，上层为高300的道轨接的条状筛面，下层为小50的高碳钢编制的网格筛面。可以提高过筛效率。

（3）采用SKT-14m2筛下空气室跳汰机，该设备分选精度好，处理量高，自动化程度也高，大大提高了分选效率。

（4）采用TLL-1150A立式刮刀离心机。

（5）采用QXAZ200-D精煤压滤机更新。配套：PLC智能全自动控制；螺杆压缩机供隔膜挤压和空气穿流；电控阀门控制进料、进风；高压渣浆泵为入料泵。

（6）采用1台XJM-S16浮选机，并配套1台矿浆预处理器。

2.3 改造设备配电系统

改造后，设备的总负荷超过了原配电系统负荷。因此，重新设计安装一套配电系统，包括1000kV的变压器、高低压电缆、高低压配电柜及各设备的主回路、控制回路。

2.4 技改初期存在问题的解决方案

（1）破碎机：该煤矿一号井、二号矿井、焦煤矿井均采用综采放顶采煤工艺，因此原煤当中矸石、铁器、木材等大块物料比较多。因采用人工手选，因此大块物料常常进入破碎机内堵塞或卡住齿辊，必须多派人手。后期需要考虑安装自动化除大块物料装置。

（2）香蕉筛：香蕉筛作业过程中筛板易断裂，需要加强检查，至少每3个月检查筛板支承轨和连接板。

（3）跳汰机：该跳汰机排料装置采用电动连续式作业，但是其轴封存在漏煤泥水的现象严重，技术部门自行设计套环进行解决；电动控制系统当中的控水控风阀门经常烧毁，导致故障需要维修，后期直接改为手动，降低发生故障的几率；WC-1.5/5空气压缩机在温度达到一定时，需要停机休息，因此采用螺杆式压缩机进行替代。螺杆式压缩机的主要优点：结构简单，易损件少，操作容易，运动件的动力平衡性能好，机器转速高，机组尺寸小，重量轻，机器的进气、排气间歇小，压力脉动小，可以连续为跳汰机提供高压风。

（4）离心机：离心机的筛篮、刮刀磨损比较严重，需要3个月进行检测并进行维修和更换。

（5）精煤压滤机：由于＜0.5mm浮精中含0.045mm粒级占33%，粒度极细。检测表明精煤压滤机水分为25%超过设计要求，因此必须改自动卸料为人工捅料，降低了自动化程度。

3 应用效果

（1）新增一套贮返煤系统，可以对所有的原煤进行分运、分贮、分选或按比例进行配选。主焦煤5#、6#按1:1配选比单独入选可提高回收率5%，按入选能力40万t/a主焦煤计算，能产生经济效益600万元。

（2）跳汰机实现了全自动化操作，降低了职工的劳动强度，提高生产能力20%，提高精煤产率2.15%，按入选能力40万t/a计算，能产生经济效益645万元。

（3）XJM-S16浮选机的应用提升了尾煤灰分率，从38.3%提高至49.6%，增加了11.3%；浮精产率提高0.5%，每年为企业产生经济效益172万元；同时电耗由264 kW·h降到196 kW·h；油耗降低0.05kg/t。

（4）新离心机的使用，水分从10.94%降到7%，降低3.94%；精煤压滤机的使用，浮精水分由32.5%降到24.9%，降低7.6%；商品煤水分由15.5%降到13%。

（5）2PLF70100分级式齿辊破碎机的应用，具有破碎和筛分双重功能。GDYl854双层高效筛可适应不同煤质进行灵活调整的要求。

4 结论

回坡底煤矿因二号矿井、焦煤矿井的投产，导致了入选原煤性质发生了变化，因此必须根据原煤性质来调整选煤厂的洗选工艺，从而适应不断变化的煤质。针对回坡底煤矿选煤厂存在的问题，基于原煤性质的变化，对该选煤厂进行了工艺改造设计。改造后的工艺设备能正常运转，达到了提高回收率、稳定灰分、降低水分的目的，为企业创造了良好的经济效益。