1,选煤厂原工艺分析

古书院矿选煤厂采用跳汰选煤工艺,其中洗块煤车间分选l3～120mm级块煤。据统计,改造前洗块煤车间的矸石带煤率平均在15%～20%,其中小于13mm的末煤约占矸石总量的l5%～18%,而大于l3mm的块煤一般不超过2%一5%。

如果原煤水分较高,矸石所带煤中小于13mm末煤所占比例可高达30%以上。造成这种状况的原因,主要是分级筛筛分效率低,大量末煤进入跳汰机后,透过跳汰机筛孔进入斗式提升机。

根据经验,煤越湿,原煤分级筛的筛分效果越差,进人跳汰机的末煤越多,跳汰机透筛越严重,矸石带煤率也就越高。

因此,进入跳汰机的末煤过多是造成洗块矸石带煤指标超标的主要原因。如果能提高原煤分级筛的筛分效率,即可减少进入跳汰机的末煤量。

目前主要采用提高筛分机振幅或延长筛面长度的方法来提高筛分效率。而对于已定型的筛分机来讲,任意提高筛分机的振幅会影响筛分机激振器轴承的寿命,甚至造成轴承损坏,同时振幅的增加还会造

成筛框及梁的开裂等问题,而又不可能延长筛分机的筛面。因此靠改造筛分机来提高筛分效率不可行,而改用其他型号的筛分机又受到厂房空间的限制。

如增加分级筛筛孔,比如将筛孔增加到20mm,甚至25mm,虽然可以增加分级筛筛上物的透筛量,但这样会造成一部分大于13mm的小块煤进入末煤,造成块煤损失,所以这种办法也不可行。

2,改造方案

由于采用提高筛分机筛分效率的办法不能解决矸石带煤超标的问题,因此,决定对跳汰机排出的矸石进行再筛分,将其中的块矸石与末煤分离,末煤回收入仓,由此可降低矸石带煤率。

具体工艺设置为,在矸石斗式提升机和中煤斗式提升机机头下方,分别安装两台直线振动筛,跳汰机排出的矸石先进入斗式提升机初步脱水后,再进入振动筛,采用湿法筛分,筛去矸石中小于l3mm的末煤,

筛上大于l3mm的块矸石经胶带输送机运送至602矸石仓。

筛下末煤经接水盘收集后,由水力经管道输送至捞坑,经精煤斗式提升机初步脱水后,进入离心脱水机进一步脱水,脱水产品由324胶带输送机转载至501胶带输送机,最后人圆筒仓作为筛末煤回收。

3,可行性分析

3.1安装振动筛的可行性

由于受到空间高度的限制,筛分机只能安装在主厂房的三楼,其高度仅有4m,但1.5m宽的筛分机安装高度一般在2.5m左右,给筛上溜煤筒还留有1.5m的高度,筛分机所在的楼板下方建造有两根断面为600×300的钢筋水泥梁,经计算,两梁足以承受两台重2t的筛分机产生的动载荷。筛分机下方的空间对安装接水盘并无妨碍。因此,该楼板具备安装两台振动筛的条件。

3.2湿法筛分可回收洗块矸石中95%的末煤

由于斗式提升机从跳汰机下方提升的矸石水分一般都在20%,属难筛物料,所以最好的办法是采用湿法筛分。在筛分过程中,用一定压力的冲水,强制矸石中末煤透筛,由于矸石和中煤的产量不大,约60t/h,两台筛分机筛分效率达到95%以上时即可满足运行要求。

3.3筛分机的故障不会影响系统运转

在原溜煤筒内安装一活动闸门。闸门翻向一边时,矸石可直接进入601刮板输送机;当闸门翻向另一边时,矸石可进入振动筛筛分。一旦振动筛或筛下管道出现故障,则可将闸门翻向另一边,使矸石直接进入刮板输送机。

3.4筛下管道能够正常运转

筛下管道可引入部分(少量)循环水,用水力输送末煤,且管道坡度为20～35,所以一般不会堵塞;在接水盘入口处加设一张50×50mm的篦子,可防止因筛板破损等原因导致大块矸石进人立式离心机。

3.5回收的末煤不会影响筛末煤商品煤灰分

回收的末煤虽然也会混有末矸石,但其量很少,灰分一般为20%～25%,与立式离心机的大量末精煤(灰分一般小于15%)混合后,混煤的灰分不会超过20%。而用户要求商品末煤灰分不超过21%,所以完全能满足商品煤灰分指标。

3.6湿法筛分不会对洗水系统造成影响

湿法筛分用水全部来自于循环水系统。循环泵的流量为2000m3/h,正常洗煤的用水量为1500m3/h,而湿法筛分所用水量不足l00m3/h。而且湿法筛分所用的水又流回了循环水系统,基本不会造成循环水的减少,所以不会对洗水系统造成影响。

4改造实施

(1)筛分机的选型。经过设计计算,矸石斗式提升机下方的筛分机选用(3.0×1.5)m型,最大处理量为150t/h,正常入料量一般低于120t/h。中煤斗式提升机下方的筛分机选用(1.2×2.4)m型,其最大处理量为100t/h,正常的入料量一般低于90t/h。

(2)绘制安装联系图。绘制筛上溜煤筒、筛下接水盘及筛下管道、冲水管道等设备的安装联系图。

(3)部件的设计。筛下溜煤筒受空间限制,角度仅能达到20。,断面可达(400×600)mm,为确保矸石正常运输,必须在筒内加入循环水,利用水力输送至振动筛上。筛下接水盘角度可达42。～60。,在筛上水流冲击下,可保证筛出的末煤全部进入筛下管道。筛下管道选用φ350mm管道,平均坡度为15。,长l9m。

(4)电器设计。为降低成本,电器部分全部由选煤厂自行设计、安装。这两台筛分机全部为就地控制设备,即通过司机现场开启及停止,一旦发生故障,可通过601刮板输送机闭锁上部设备。

(5)加工制作。除了外购两台振动筛外,其余设备皆由选煤厂自行制作。如加工筛上溜煤筒4个,使用钢板25m2,总重2t;加工筛下接水盘2个,使用钢板20m2,总重1.5t;加工φ350mm、长20m的带弯头钢管2个;焊接中100mm、长10m的钢管l根,焊接φ350mm、长20m的钢管1根。

(6)设备安装。设备的安装全部由选煤厂自行负责,由于受空间限制,现场无法使用电动起吊设备,只能使用手拉葫芦起吊。安装顺序为:在楼上开直径400mm的孔,安装筛下接水盘,安装筛分机,搭接脚手架,安装筛下及筛上管道,安装筛上溜煤筒,最后为穿过楼板处的管道做防水。

5经济效益分析

(1)选煤厂正常生产时,按每天产生800t矸石计算,矸石中含末煤一般在l5%～20%,以l5%计算,筛分效率达95%,则每天可多回收末煤:800t×15%×95%=l14t,即每天可创价值约1.14万元。另一方面,每天可减少矸石运输费近400元,每年可节约近14万元。

(2)投人与产出比。投入两台振动筛,预计外购费用约8万元。管道及溜煤筒约需l万元,总计投入9万元。

(3)年增效益:1.14万元×350d+14万元-9万元=404万元。

此次利用洗选煤设备改造后,大大的提高了洗块矸石中末煤的产出价值和经济效益。同时，利用洗选煤设备回收了大量的煤炭资源，提高了产出价值，获得了客观的经济效益，为其他选煤厂利用洗选煤设备提高老矿的产出提供了成功的案例。