大型矿井型无烟煤选煤厂的升级改造和技术创新

结语
通过多年的技术改造，成庄矿洗选厂最终形成了原煤分级破碎、块 煤斜轮重介、末煤旋流器重介、粗煤泥螺旋分选、细煤泥浓缩压滤回收 的先进生产工艺，各项技术经济指标达到国内先进水平。总结回顾成庄 洗选厂多年的升级改造工作，我们在建设设计或改扩建矿井型大型选煤 厂应借鉴应用以下观念：选煤工艺要高效简洁。生产系统必须灵活。须 运用先进手段来确保煤质。从系统角度全程做好块煤防碎工作。原煤煤 量及质量最大限度保证均衡稳定。须配备先进自动控制系统和机电保护 装置。 同时，在环节设计或改造时，应充分考虑矿井生产在煤量、煤质方 面的不均衡系数相对较大的实际情况，有关设备选型不宜偏于保守，设 备负载发生较大变化时，必须对土建部分进行安全校验，必要时须对厂 房进行加固处理。
常生产。随后近十年中，针对现场存在问题，成庄矿洗选厂吸收国内外先进
理念，先后引进建成了国内第一座模块重介选末煤车间，对全厂各环节进行 了系统技术改造，使系统原煤处理能力达到800万吨/年以上，全厂运行方式
达到十余种，产品品种结构更加合理，产品质量优异，畅销国内外，全厂各
项技术指标达到国内先进水平。现将有关设计、技改方面的好的理念总结归 纳出来，与大家共享。
品略高，洗选过程主要是排矸。同时，因受矿井原煤生产和市场需求多变的
影响，其生产运行方式及产品结构必须能够灵活多变，快速调整，且需要配 备较大的原煤（或筛选煤）缓存场地。加之，洗块煤综合售价远远高于筛末
煤，块煤防碎成为生产过程不可忽略的重要因素。综合来讲，大型矿井型无
烟煤选煤厂的主要特点是环节处理能力大、具有大的储煤场及部分煤流能够 内部循环、工艺相对简单、产品品种多、生产运行方式灵活、对块煤防碎有
大型矿井型无烟煤选煤厂 的升级改造和技术创新
发布人：张新民
1.前言
山西省晋城煤业集团成庄矿洗选厂是一座原设计400万吨/年的矿井型动
力煤选煤厂，1997年投产，最初采用块煤重介、末煤不入洗的生产工艺，由
于系统设计上存在诸多不足之处，导致全厂处理能力明显不足，产品结构单 一，产品质量得不到有效控制，生产流程呆板，在投产初期一度影响矿井正
2.2 成庄矿洗选厂各环节升级改造
装车外运系统： 在末煤装车胶带机机头增设旁路胶带机延 伸到厂房外新增露天储煤场，实现筛末煤公路
装车外运。将块精煤装车胶带机机头溜槽改为
分叉式可升降式簸箕，当车皮依次过衡时，通 过分叉簸箕升降即可实现连续装车。延长现有
装车线路及配套调车绞车，将每道装车数量提
升到30节。增设车号自动识别系统，进行精确 装车控制系统改造，实现每节车皮末段装车时
主洗系统： 介质系统：针对原设计管路不耐磨，所选介质泵功率不足的问题，将全部 介质管路更换为耐磨管，并更新了功率更大的介质泵，改原有两段磁选（一段 为3台、二段1台CTN1024型磁选机）为一段磁选（艺利Φ914*3048型双滚筒磁选 机），在简化工艺的同时，又确保了系统的稳定运行。
输送机：针对进入厂胶带运输机能力不足的情况，采用提高带速、增加带
着较严格的要求。
2.2 成庄矿洗选厂各环节升级改造

原煤预处理 成庄洗选厂原设计采用采用预先 筛分筛出大块物料，筛上物经手选后
破碎，破碎后产品与预先分级筛下产
品混合后入选或转载到储煤场暂存的 生产工艺，其缺点是环节相对较多，
岗位用人多，故障率高，经常制约矿
井正常生产。
原有原煤预处理流程图
2.2 成庄矿洗选厂各环节升级改造
筛分破碎。成功在国内选煤行业探索出一 条全新的原煤预处理工艺。
改造后原煤预处理流程图
2.2 成庄矿洗选厂各环节升级改造
主洗系统：
成庄洗选厂主洗系统原设计采用双系统斜轮分选机洗出块精煤， 筛末煤直接作为商品外运的生产工艺，部分设备性能落后，局部环节 设计不合理，生产能力低下，产品结构单一，整个系统无法稳定运行。 对此，我们采取各个环节逐项解决，生产工艺优化改进的技术改造策 略。在不对厂房进行大的变动，充分利用现场空间和设备潜力的原则 指导下，先后对原煤准备筛分机组、介质泵、磁选机、胶带运输机、 工艺管路、电控系统等多个环节进行升级改造。
原煤预处理： 成庄矿洗选厂大胆创新实践，采用英国MMD 公司生产的MMD625型分级破碎机，实现矿 井来煤一次性直接破碎成-80mm粒级以下， 大大简化了生产工艺，精减了岗位人员。 并在筛分破碎车间与主洗系统之间增设了 旁路缓冲系统，当主洗系统故障停车后， 破碎后的原煤自溢转载到新建地面露天储
煤场，从而保证了矿井原煤的连续提升和
煤泥水浓缩压滤示意图
2.2 成庄矿洗选厂各Байду номын сангаас节升级改造
装车外运系统： 原设计选后产品只能通过与块精煤联合建设的两个装车点进行铁路 装车。其中，两排块精煤仓跨骑两股铁路线布置，仓内块煤分别通过仓 下给煤机及受料胶带机，将其转载到机头装车点进行装车；末煤仓为落 地仓，仓内末煤通过仓下胶带机转载运到装车点缓冲小仓进行装车。原 系统存在以下问题：①产品煤无法进行公路外运；②块煤装车时在相邻 两节车皮依次通过装车轨道衡位置时，必须临时停下块煤装车胶带机及 给煤机，装车效率低；③每股道只能装20节车，不能满足大煤量及时装 车外运的需要；④采用纯人工凭经验装车，装车精度不高。
2.2 成庄矿洗选厂各环节升级改造
煤泥水系统： 原设计洗块煤系统产生的煤泥水采用斜板沉淀池进行水力分级， 底流粗煤泥采用沉降过滤离心机回收处理，溢流细煤泥给到Φ20m浓 缩机进行澄清沉淀，沉淀浓缩后的细煤泥给到XMZ340型压滤机回收处 理，滤饼掺入筛末煤。由于斜板沉淀池底流物料含粗颗粒较多，其固 体物含量受系统生产波动影响变化较大，浓度高时导致沉降过滤离心 机过载切销，浓度低时又导致沉降过滤离心机“拉稀”。而后改造为 斜板沉没池底流给到1837型高频筛进行脱水，高频筛筛上物出口设置 分叉溜槽，既可直接掺入筛末胶带机，又可在水分偏高时经FC1200型 煤泥离心机进一步脱水后再掺入筛末煤,从而实现了粗煤泥的稳定回 收。
2.2 成庄矿洗选厂各环节升级改造
主洗系统：
筛分系统：在不对原有土建进行改造的前提下， 运用增加筛宽、提高倾角、加大筛面等手段，采用 申克公司的生产相应筛机，先后完成了原煤准备筛 分机组、脱泥筛、脱介筛和块精煤分级的能力提升 改造，进一步提升了系统的处理能力及筛分效率。
2.2 成庄矿洗选厂各环节升级改造
宽、增加驱动功率等手段实现了输送能力的明显提升，针对关键部位的胶带运 输机则采用双驱动配置（正常情况下一台工作一台备用），当其中一侧驱动发 生故障时，快速切换到另一台，保证了系统的连续运行。
2.2 成庄矿洗选厂各环节升级改造
主洗系统： 电控系统：淘汰落后的S7系列1600/6KvA变压器及旧型低压配电 柜，换用新型SRN系列2500/6KvA变压器和新型低压配电柜，并配备以 E3PLUS为主要元件的智能检测单元，大功率设备均采用变频器启动， 增设了智能无功补偿装置和电力监控系统，确保了电气系统稳定运行。 洗末系统：于1998年率先引进国内第一套模块式重介洗末煤系统， 以有压两产品大直径重介旋流器作为主洗设备，增加了洗末煤品种。 而后于2002年针对原系统粗煤泥不分选的不足之处增设了螺旋分选模 块及煤泥离心机脱水设备。
2.2 成庄矿洗选厂各环节升级改造
煤泥水系统： 原细煤泥回收系统因设计不合理不能满足 正常生产需要。后对全厂煤泥水系统进行 重新优化改进。增设1台Φ30.5m进口浓缩 机，配套自动加药装置，新建单独的压滤 车间，令全厂煤泥水系统产生的细煤泥全 部进入新增浓缩机进行统一处理，溢流进 行循环利用，底流给到新增XMZ1060型压滤 机回收处理。块煤系统浓缩机循环水池与 Φ30.5m浓缩机循环水池之间增设连通管， 实现洗块和洗末系统循环水的正常循环利 用。
2.正文
2.1大型无烟煤选煤厂生产运行特点分析
由于无烟煤用途十分广泛，大型无烟煤选煤厂相对于炼焦煤选煤厂相说， 其品种结构相对复杂，其中，热稳定性好的洗块煤是合成氨厂的良好原料， 洗末煤用于钢铁企业高炉喷吹及烧结矿用，筛末煤则大量用于电厂和民用。 通常来讲，由于市场定位的不同，其产品灰分相对于炼焦煤选煤厂生产的产
块煤装车示意图
电脑屏幕及语音精准提示，大大提高了装车精
准度，避免了超亏吨现象。
2.3 其它方面的技术创新和特色做法
运行方式灵活。 成庄矿洗选厂生产运行方式由最初的四种增加到十余种，可实现矿井来煤直 接或部分入选、筛块或筛末单独落地存储、储煤场存煤单独或与矿井混配后返 回入选、末原煤全部不入洗或部分入洗、筛末煤单独返回入仓等多种生产组织 方式，可在矿井停产或事故情况下利用储煤场存煤保持正常洗选外运；在外运
车皮数量减少情况下，通过增加储煤场储量，提高公路外运量等手段保持矿井
正常生产；当矿井煤质发生变化时，采用井下不同盘区生产的原煤混配或矿井 来煤与地面储煤场存煤混配等方式保证入选煤量煤质均衡稳定；当铁路来车品 种比例与选煤厂所产品种比例不协调出现块仓或末仓满时，可通过筛块或筛末 落地来保证其它商品煤继续进行生产。
筛末煤按灰分高低自动入仓示意
实时监测，避免了系统过载运行质量不稳定情况的发
生。
2.3 其它方面的技术创新和特色做法
应用螺旋溜槽，显著提高块率。 成庄洗选厂针对国内煤仓内钢结构螺旋溜槽无法正常使用的情况， 与有关单位合作，吸取德国井底煤仓混凝土螺旋溜槽的技术特点，率先 在国内研制成功了钢结构壁挂式外螺旋溜槽，并进一步改进其性能，延 伸使用到矿井及地面各转载环节，在防碎的同时也起到了很好的降噪、 降尘作用。通过各环节广泛安设螺旋溜槽及采用转载溜槽内积料箱缓冲、 滞流减速、高位接料等方式，成庄矿整个矿井原煤块率获得明显提升， 并为矿井增创了可观的经济效益。
2.3 其它方面的技术创新和特色做法
煤质煤量实时调控。 在筛末煤入仓胶带机上安设清华大学ZZ89型在线灰
分仪的方式，通过PLC程序设定相关灰分调控值来自动
控制翻板切换，当灰分高于设定值时，翻板自动将来 煤给到高灰产品仓，否则给入低灰产品仓，从而充分 保证了筛末煤质量。此外，在洗块煤、洗末煤产品胶 带机上也安装了在线灰分仪，当洗精煤灰分超标时， 系统自动报警，提示现场操作人员及时检查调整，实 现了生产过程的全面质量调控。此外，成庄洗选厂还 利用及原煤胶带机煤量与运行电流密切相关的关系， 通过设置电流上限来控制原煤煤量，结合皮带秤数据