关于露天矿型特大型动力煤选煤厂工艺设计探讨

摘 要：东露天矿选煤厂设计生产能力20.00Mt/a，属露天矿型特大型动力煤选煤厂；重点工艺环节的比较与简述；比较了TBS与螺旋分选机之间那种更适合；比较了压滤机与加压过滤机的优缺点。

关键词：露天矿型；特大型；动力煤选煤厂

中图分类号：TD94 文献标识码：A

近年来，随着煤炭行业的勘察、设计、装备水平不断发展。特大型露天矿的建设项目陆续上马，中煤平朔公司的东露天矿建设项目就是其中之一。与之配套的东露天选煤厂处理能力为20.00Mt/a，留有处理5.00Mt/年外来煤的灵活性，属露天矿型特大型选煤厂，鉴于其产品以动力用煤为主，故属动力煤选煤厂。现就选煤工艺中的几个重要环节进行比较与简述：

1 块煤分选上限：

本厂原煤块煤破碎后解离较少，而块煤量较多，为减少因破碎而产生的过粉碎，充分利用块煤系统分选精度高，处理能力大，介耗低、生产成本低的优点，设计推荐块煤分选上限为150mm。

2 块煤分选下限：

根据露天矿原煤粒度特点，结合块煤浅槽分选机下限，原煤分级设计采用13mm筛孔，既能够保证分级筛的筛分效率，同时保证了块煤满足重介浅槽分选机的处理能力。在实际生产中，也可以根据原煤中块煤含量的变化，适当调整分级筛筛孔，使块煤量满足重介浅槽分选机的处理能力为原则，最大限度的降低生产成本。

3 末煤分选下限：

末煤粒度为13-0mm，对于入洗前脱泥粒度的问题，设计总结了安太堡选煤厂、安家岭选煤厂及近年来许多选煤厂脱泥脱介工艺的实际生产经验，脱泥脱介筛缝若由0.5mm提高至1.5mm具有如下优点：脱泥脱介筛处理能力至少提高1～1.5倍。末煤分选下限为1.5mm，可以节省投资；可以大大降低介质回收系统的负荷，降低介耗。为了简化系统，降低脱介筛面积及介质回收系统的负荷，降低基建投资、降低介耗，设计确定1.5mm脱泥，末煤重介旋流器分选下限为1.5mm。

4 煤泥分选下限

对于1.5mm以下的煤泥部分，设计结合本厂原煤1.5-0.15mm的特点，灰分较原煤灰分低8.00%左右，其含量为10.66%，考虑到本厂煤泥硫分较高、9、11号煤硫分波动较大的特点。设计经多方案比较，认为采用一种简单方便、投资少、运行费用低的方法，对这部分见水煤泥进行排矸降硫处理是合理的。对这部分粗煤泥的分选设计在可研阶段对螺旋分选机进行了重点论述。

有以下优点：

a.在分选密度为1.8-2.1kg/L时，可以对3-0.15mm粉煤进行有效分选，与大直径重介旋流器配合，可以满足煤泥深度分选的要求。

b.由于粉原煤比表面积大，该部分物料若采用螺旋分选，不采用重介分选，可以大幅降低重介质消耗。

c.采用自流入料，没有任何运转部件，维修简单，功耗低。

但也存在密度调节范围小，当分选密度小于1.6kg/L时，出低灰精煤时分选效果差的缺点。

近两年，国内一些选煤厂先后引进了美国KSS公司的干扰床粗煤泥分选设备，取得了较好的效果。干扰床粗煤泥分选机具有以下优点：

a.入料粒度在4-0.1mm范围内能达到较好的分选效果。

b.有效分选密度为1.4-1.9kg/L，可以出低灰精煤。

c.分选密度完全可调，全自动控制。

d.自流切线，入料无需复杂的入料分配系统，对入料煤质的变化适应性强。

e.无动力消耗，设备维护费用低。

所以本次设计对1.5-0.15mm的粗煤泥仍然采用螺旋分选机分选。

5 介质回收及制备工艺

介质回收系统采用块、末煤系统以及主、再洗系统独立回收，稀介质直接单段磁选。此工艺保证了块末煤分选系统的独立开车以及避免了主再洗系统的密度相互干扰，有利于系统介质密度的稳定性，便于现场生产管理。

介质制备设计方案为：购买的粗磁铁矿粉，经球磨机湿式细磨之后进介质分级旋流器分级，溢流合格介质经介质磁选机浓缩回收后，磁选精矿由泵送至主厂房，进行介质补加，磁选尾矿返回浓缩机（留有返回球磨机的可能），介质旋流器底流粗介质再返回球磨机进行细磨，本介质制备方案适合于介质消耗量大的特大型重介选煤厂，所以对于本厂设计选用此方案。

6 粗煤泥回收工艺比较

推荐的分选工艺流程中，粗精煤（1.5-0.15mm）需要单独脱水后掺入精煤。用于回收该粒级的设备有煤泥离心机、高频筛和沉降过滤离心机，鉴于煤泥离心机的产品水分明显低于高频筛，而且投资、生产成本低于沉降过滤离心机，设计推荐采用煤泥离心机回收干扰床分选机的粗精煤。由于粗矸石直接排弃，对水分要求不严，为了节约投资，设计采用高频筛回收。

7 细煤泥回收工艺比较

煤泥水经回收粗煤泥后，剩下的细煤泥应脱水回收。鉴于实际生产中细煤泥的灰分、硫分并不太高（平朔公司现有的安家岭及安太堡露天矿选煤厂实际滤饼灰分在26～28%左右）。如果不考虑掺混困难，细煤泥掺入产品销售具有较高的经济效益。

当前可供选择的细煤泥回收设备主要有压滤机和加压过滤机。国产加压过滤机在近几年技术上有重大突破，并且具有价格相对较低、产品水分低、松散易掺混的特点。

从平朔公司现有的几大选煤厂对加压过滤机回收煤泥的应用情况来看，效果是非常好的，加压过滤机处理量大，产品物料松散，水分低，掺混容易。所以鉴于以上分析，对本选煤厂的煤泥回收仍然选用加压过滤机处理。

东露天选煤厂的工艺与平朔公司现有的几大选煤厂的工艺有所不同，增加了1.5-0.15mm粗煤泥的分选和回收工艺，粗煤泥在入浓缩机之前已经回收，对加压过滤机处理的物料来说，-0.15mm的细煤泥占绝大部分。从业界对加压过滤机处理细煤泥的使用情况来看，处理量比额定量要小，且排料水分及滤液浓度均有所增高，鉴于此情况，设计在设备选型上进行了保守的选择，同时在工艺布置上考虑了将来增加煤泥水把关设备的位置。

结语

只有在工艺比较过程中投入大量的精力才能更好的确定选煤方法，以保证更高的分选精度、更高的精煤产率，从而达到更好的经济效果。东露天矿原煤成分复杂，煤质变化较大，影响因素多，需要更均衡的比较各种工艺环节，并不是简单的考虑原则就可以完成设计与建设。在这种环境下，如何更好地完成选煤厂的设计与建设将是选煤人以后的前进方向。

参考文献

[1]郎国军，苑雪涛，严海纲.薄煤层开采技术的新趋势[J].煤矿机械，2011（06）.

[2]陈俊杰，李新泉，刘玲玲.对煤炭资源型焦作市可持续发展的探索与实践[J].中国矿业，2008（08）.

[3]竺光明.有冲击性巨厚煤层掘进期间冲击地压防治技术[J].煤炭技术，2004（11）.

[4]苑忠明.特大型选煤厂工艺设计探讨[J].煤炭加工与综合利用，2011.2.