北選煤廠選煤工藝技術(shù)改造的研究

1、梁北選煤廠選煤工藝技術(shù)改造的研究總第101期粱北選煤廠選煤工藝技術(shù)改造的研究邵燕祥,田軍章,路磊濤(神火集團(tuán)許昌新龍礦業(yè)有限公司選煤廠,河南禹州461600)摘要:根據(jù)梁北二.煤的煤質(zhì)特性,闡述了選煤廠選煤工藝存在的問(wèn)題,提出了選煤廠技術(shù)改造的方向,其技術(shù)改造具有創(chuàng)新性,開(kāi)創(chuàng)了國(guó)內(nèi)使用TBS+浮選床選煤工藝洗選加工末原煤的先河,特別是對(duì)禹州礦區(qū)煤炭分選具有重要的指導(dǎo)意義.關(guān)鍵詞:TBS+浮選床選煤工藝;技術(shù)改造;創(chuàng)新性中圖分類號(hào):TD94文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):10052798(2008)030059.031選煤廠概況許昌新龍礦業(yè)有限公司選煤廠是一座人洗能力為90萬(wàn)t/a的礦井型煉焦煤選煤廠.

2、人洗原煤為梁北二貧瘦煤.選煤工藝為原煤預(yù)先脫泥,0.3550mm有壓三產(chǎn)品重介旋流器分選,0.350mm直接浮選,尾煤壓濾回收的聯(lián)合工藝流程.選后主要產(chǎn)品為精煤和中煤,精煤灰分A10%,硫分s川0.5%,水分M12%.用戶主要為國(guó)內(nèi)煉焦配煤,高爐噴吹煤.中煤灰分A35%,硫分S0.5%,水分M16%,主要供附近電廠作為動(dòng)力煤.2選煤廠工藝流程選煤廠工藝流程見(jiàn)圖1.礦井來(lái)煤經(jīng)螺旋:分級(jí)篩SLV50/1.5A分級(jí),篩上物進(jìn)人手選皮帶,塊煤由礦車運(yùn)到鍋爐房,矸石和雜物由礦車運(yùn)到矸石堆.篩下物經(jīng)原煤分級(jí)篩分級(jí),篩下物和篩上物經(jīng)破碎機(jī)后進(jìn)入原煤緩沖倉(cāng),經(jīng)香蕉篩CWSDD一3673脫泥(0.5mm)后,篩

3、上物進(jìn)入混料桶,篩下物經(jīng)分級(jí)旋流器組(FX一350×12)濃縮分級(jí),底流經(jīng)弧形篩二次分級(jí)后,篩上物進(jìn)入混料桶,篩下物和旋流器溢流進(jìn)入浮選.500.35mm原煤和合格介質(zhì)懸浮液在混料桶混合后一起進(jìn)入有壓給料重介三產(chǎn)品旋流器(YTMC1200/850),分選出精煤,中煤,矸石分別經(jīng)弧形篩一次脫介,再由直線振動(dòng)篩二次脫介.精煤由刮刀卸料離心脫水機(jī)脫水后運(yùn)至精煤倉(cāng),中煤至中煤倉(cāng),矸石至矸石山.精煤弧形篩的篩下物,一部分至合格介質(zhì)桶,一部分經(jīng)分流箱至稀介質(zhì)桶.中矸弧形篩下物和精煤,中煤矸石直線振動(dòng)篩二二次脫介的篩下物(合格介質(zhì))一并進(jìn)入合格介質(zhì)桶.精煤,中煤,矸石直線振動(dòng)篩的篩下物(稀介質(zhì))一

4、起進(jìn)入稀介質(zhì)桶,由磁選機(jī)進(jìn)行介質(zhì)回收.精礦進(jìn)入合格介質(zhì)桶,尾礦進(jìn)入旋流一靜態(tài)微泡浮選床FCSMC3000×6000浮選.浮選精礦經(jīng)加壓過(guò)濾機(jī)脫水后進(jìn)精煤倉(cāng),浮選尾礦進(jìn)濃縮池,濃縮溢流作為循環(huán)水使用,底流經(jīng)壓濾機(jī)脫水回收,煤泥運(yùn)至煤泥場(chǎng).中煤,矸石弧形篩篩下物和磁選機(jī)的精礦都作為合格介質(zhì)循環(huán)使用.兩圖1技改前工藝流程3原料煤性質(zhì)新龍礦業(yè)有限公司選煤廠人洗梁北礦井二煤,采煤工藝為綜采一次采全高.礦井位于禹州礦區(qū),人洗原煤為低中灰分,低水分,低揮發(fā)分,低硫一特低硫,特低磷,高熱值,高熔灰,中粘結(jié)性瘦煤.其收稿日期:2007.12-24作者簡(jiǎn)介I召燕祥(1971一),男,河南開(kāi)封人,工程師,

5、從事選煤技術(shù)管理工作.592008年3月邵燕祥等:梁北選煤廠選煤工藝技術(shù)改造的研究第17卷第3期原煤的粒度組成見(jiàn)表1,500.5mm粒級(jí)人洗原煤浮沉結(jié)果見(jiàn)表2.表1原料煤粒度組成由表1可知:1)原煤灰分隨粒度減小而降低,且降低幅度大.一0.5mm粒度的灰分比5025mm的灰分降低了15.21%,而且+50mm級(jí)灰分高達(dá)41.01%,說(shuō)明矸石硬度大,且不易粉碎,而煤較脆易粉碎.2)原生煤泥量大,產(chǎn)率達(dá)32.499%,灰分為12.91%.3)末煤和煤泥含量特別高,主導(dǎo)粒級(jí)是30.5mm級(jí)和0.50mm級(jí),產(chǎn)率分別是38.03%和32.05%,其次是63mm級(jí)產(chǎn)率為15.26%.表2500.5mm浮

6、沉組成囂%灰%從表2可知:1)低密度級(jí)含量大,灰分低,主導(dǎo)密度級(jí)為1.301.40,1.401.50兩級(jí),含量分別為56.43%和21.42%,一1.50密度級(jí)含量累計(jì)為80.10%,累計(jì)灰分僅為8.83%.2)高密度級(jí)含量小,灰分高,+2.0密度級(jí)含量為6.85%,灰分為75.31%.3)中間密度級(jí)含量小,原煤的洗選效果好,當(dāng)理論分選密度為1.60時(shí),理論精煤灰分為9.97%,產(chǎn)率為86.45%,-t-0.1級(jí)含量為9.46%,屬極易選煤.4存在問(wèn)題根據(jù)選煤工藝流程和原料煤性質(zhì)綜合分析,結(jié)60合實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,選煤工藝和設(shè)備存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題.1)螺旋分級(jí)篩篩下物限上率較高,特

7、別+50mm不規(guī)則長(zhǎng)條矸石含量較多,給后續(xù)工序帶來(lái)很多不利因素,這也是造成重介分選壓力不穩(wěn)的原因之一.2)次生煤泥量較多,浮選處理量大,生產(chǎn)成本高,原煤脆易碎,原煤經(jīng)過(guò)分級(jí)破碎機(jī)造成粉煤量過(guò)大,原煤篩分結(jié)果煤泥含量為45%50%,其中原生煤泥為32.5%,次生煤泥為12.5%18.5%,造成煤泥含量大.精煤脫介篩脫介效果不好,介耗高,同時(shí)污染產(chǎn)品.3)0.50.35mm粒級(jí)原煤在YTMC1200/850三產(chǎn)品重介旋流器中有效分選效果不理想.4)重介分選出的0.50.3mm的精煤和中煤沒(méi)有及時(shí)脫水回收,重復(fù)如洗,精煤回收率低.主要原因是精煤和中矸脫介篩篩下水(稀介質(zhì))一起進(jìn)入稀介桶經(jīng)泵和磁選機(jī)回

8、收介質(zhì),磁選機(jī)尾礦直接進(jìn)入浮選系統(tǒng),三產(chǎn)品重介旋流器分選后的0.50.35mm的精煤和中煤沒(méi)有及時(shí)脫水回收,加大浮選處理量,致使浮選人料濃度高,浮選效果差,回收率低,且使煤泥水系統(tǒng)大量煤泥積累,形成惡性循環(huán).5)FCSMC3000×6000旋流一靜態(tài)浮選床對(duì)+0.20mm粒級(jí)煤泥分選效果較好而對(duì)0.50.2mm粒級(jí)分選效果不理想,因此+0.2mm煤泥沒(méi)有進(jìn)行有效浮選直接排入濃縮池,造成浮選精煤回收低,尾煤灰份低,根據(jù)正常檢測(cè)結(jié)果,見(jiàn)表3.可知浮選人料+0.2mm煤泥占39.71%,而浮選精煤中+0.2mm僅占4.81%.表3浮選入料粒度,浮選精煤粒度組成6)新合格介質(zhì)補(bǔ)加困難,泵和管

9、道經(jīng)常堵塞.原設(shè)什采用3.5m×3.5m,坡度為30.的地下池進(jìn)行濃介質(zhì)配比,用兩臺(tái)Jk6530型(Q:381TI/h,H:13.6m)輸送合格介質(zhì),由于介質(zhì)沉降快,輸送管道線長(zhǎng),泵選型揚(yáng)程小經(jīng)常造成泵進(jìn)料口堵塞,管路堵塞.合格介質(zhì)無(wú)法及時(shí)補(bǔ)加,嚴(yán)重影響生產(chǎn).7)中矸篩處理能力偏小,跑介嚴(yán)重,設(shè)計(jì)中2008年3月邵燕祥等:梁北選煤廠選煤工藝技術(shù)改造的研究第17卷第3期中煤,矸石產(chǎn)率為3.66%,4.25%,而實(shí)際生產(chǎn)中中煤,矸石產(chǎn)率為9.5%,3.6%,中煤,矸石脫介,脫水采用雙通道直線振動(dòng)篩,處理能力偏小,中矸篩跑介嚴(yán)重,當(dāng)原煤處理量大于190t/h時(shí),中煤帶介0.55%一0.92

10、%矸石帶介0.12%一0.47%.8)弧形篩預(yù)先脫介效果不好,設(shè)計(jì)中精煤,中煤,矸石弧形篩采用包角45.的弧形篩.脫介面積較小,弧形篩預(yù)先脫介效率僅為70%左右.5技術(shù)改造方案1)原煤預(yù)先篩分采用串聯(lián)篩分,篩上物獨(dú)立分選綜合利用.技改工藝流程為礦井來(lái)煤經(jīng)螺旋分級(jí)篩分級(jí),篩下物進(jìn)入原煤直線振動(dòng)篩(篩網(wǎng)為編織篩網(wǎng))二次分級(jí).篩下物直接人選,二次分級(jí)篩上物和螺旋分級(jí)篩篩上物進(jìn)入滾筒碎選機(jī).分選矸石和雜物運(yùn)至矸石山,分選后精煤作為動(dòng)力煤銷售.根據(jù)原煤矸石與煤硬度差別較大的性質(zhì)和+50mm的含量及被選物料的跌落實(shí)驗(yàn),可選用滾筒碎選機(jī)2600×4000進(jìn)行分選.2)針對(duì)三產(chǎn)品重介旋流器1200/

11、850有效分選下限和FCSMC3000×6000浮選床分選上限,經(jīng)過(guò)生產(chǎn)技術(shù)檢查實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)考察,擬采用干擾床TBS一2.1分選機(jī)分選0.750.25mm粒度原煤.工藝流程為原煤經(jīng)香蕉篩(篩孔為0.75mm)脫泥,篩下物進(jìn)入煤泥水桶經(jīng)F×250一GJ×12旋流器組濃縮分級(jí)溢流進(jìn)入浮選,底流進(jìn)入TBS一2.1分選機(jī)分選,溢流(精煤)經(jīng)煤泥離心機(jī)脫水至精煤皮帶,底流(中矸)至中矸離心機(jī)回收至中煤皮帶,離心液至濃縮池.TBS一2.1分選機(jī)主要參數(shù)見(jiàn)表4.表4TBS一2.1分選機(jī)主要參考數(shù)3)精煤中矸脫介篩篩下物(稀介質(zhì))分別脫水回收精煤和中矸避免重復(fù)人洗.技改工藝流程為精

12、煤,中矸脫介篩篩下物(稀介質(zhì))分別經(jīng)精煤磁選機(jī),中矸磁選機(jī)分別回收,磁選精礦進(jìn)入合格介質(zhì)桶循環(huán)使用.精煤磁選機(jī)尾礦經(jīng)分級(jí)旋流器濃縮分級(jí),底流進(jìn)入精煤粗煤泥高頻篩(GPS1637,DO.30mm),高頻篩篩上物至精煤泥離心機(jī)(LLL1200×650,DO.25)脫水回收粗精煤煤泥.分級(jí)旋流器溢流精煤泥離心機(jī)離心液,高頻篩篩下水進(jìn)入浮選.中矸磁選機(jī)尾礦經(jīng)分級(jí)旋流器濃縮分級(jí).底流進(jìn)人中矸粗煤泥高頻篩脫水回收,中矸粗煤泥至中煤皮帶.分流旋流器溢流,中矸粗煤泥高頻篩篩下水進(jìn)入濃縮機(jī).4)增加弧形篩脫介面積,適當(dāng)加大弧形篩篩孔,提高弧形篩預(yù)選脫介效果.將原包角45.的精煤弧形篩和中矸脫介篩更換為

13、包角60.的弧形篩,以增加弧形篩脫介面積和運(yùn)行長(zhǎng)度.加大弧形篩篩孔.篩孔由0.75mm加大到1.0mm,有效提高脫介能力.5)增加一臺(tái)中矸脫介篩,降低中矸介質(zhì)消耗.由于中矸脫介篩處理能力偏小,考慮增加一臺(tái)脫介篩,兩臺(tái)脫介篩分別用于中煤,矸石脫介,滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力,降低中煤,矸石介質(zhì)的消耗.6)適當(dāng)增大脫泥篩篩孔尺寸,將篩孔由0.5mm增加到0.75mm,有效提高脫泥篩的篩分效率和處理量.7)更新合格介質(zhì)補(bǔ)加輸送泵,選用高揚(yáng)程低流量的渣漿泵(80ZJ一1一A42,揚(yáng)程31m,流量86m/h,加工制作D2000mm的合格介質(zhì)桶進(jìn)行配比混合,同時(shí)完善鼓風(fēng)系統(tǒng),確保新合格介質(zhì)懸浮液混合均勻.技改后工藝

14、流程見(jiàn)圖2.原煤_一._一合格介質(zhì);一稀介質(zhì)圖2技改后工藝流程(下轉(zhuǎn)第63頁(yè))612008年3月陳喜恩等:深井高應(yīng)力復(fù)合頂板巷道卸壓讓壓綜合支護(hù)技術(shù)第17卷第3期強(qiáng)度低,空隙度大,巖體易風(fēng)化,吸水膨脹引起膨脹圍巖壓力.圍巖變形進(jìn)入到最大塑性承載能力時(shí)為進(jìn)行支護(hù)的最佳時(shí)機(jī),即巨大的膨脹變形能釋放出來(lái)后,變形轉(zhuǎn)化的工程力和圍巖自撐力最大,工程支護(hù)力最小(即在時(shí)間t點(diǎn)進(jìn)行支護(hù)).過(guò)早支護(hù)會(huì)導(dǎo)致錨桿承受圍巖膨脹變形壓力過(guò)大而拉壞;采取的支護(hù)時(shí)間太晚,圍巖又會(huì)因?yàn)樽冃渭哟蠖霈F(xiàn)松動(dòng)破壞,導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行支護(hù).在復(fù)合頂板條件下常規(guī)錨桿支護(hù)初期壓力顯現(xiàn)明顯,即是未抓住最佳支護(hù)時(shí)間.超高強(qiáng)讓壓錨桿施工后讓壓管有一

15、個(gè)讓壓過(guò)程,釋放圍巖初期變形壓力,隨即進(jìn)行及時(shí)可靠支護(hù),防止圍巖繼續(xù)破壞,維護(hù)巷道穩(wěn)定.圖3最佳支護(hù)時(shí)間3工程試驗(yàn)3.1卸壓技術(shù)方案1)深孔控制卸壓爆破.利用己一31010機(jī)及風(fēng)巷高位瓦斯抽排巷向機(jī),對(duì)風(fēng)巷施工穿層鉆孔,進(jìn)行控制爆破,對(duì)煤體進(jìn)行超前松動(dòng)卸壓,從而使原始煤體的能量提前釋放.爆破孔超前于掘進(jìn)工作面30m以上,從而保證施工的工作面有足夠的安全屏障.爆破孔深3540m,075mm,控制孔D75mm.在爆破孔裝藥量為4kg時(shí),控制爆破孔間距為4.5m.2)工作面卸壓.利用迎頭瓦斯排放孔進(jìn)行高壓水射流割縫,使鉆孔兩側(cè)形成一定深度的扁平縫槽,即鉆孔附近煤體得到局部卸壓,從而對(duì)迎頭頂板起到卸壓

16、作用.高壓水射流割縫鉆孔D89mm×1011m.根據(jù)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)和平煤十二礦合作在己一17180機(jī)巷進(jìn)行的工業(yè)性實(shí)驗(yàn)所得:高壓水射流割縫鉆孔的影響半徑為45m.依據(jù)煤體硬度,大小有所變動(dòng).3)巷幫卸壓.在已經(jīng)施工的巷道兩幫施工卸壓孔,每幫一個(gè),間距0.7m,卸壓孔規(guī)格D89mm×12m.3.2讓壓支護(hù)技術(shù)方案己一31010機(jī),風(fēng)掘進(jìn)巷道設(shè)計(jì)支護(hù)形式為:頂采用超高強(qiáng)讓壓錨桿+鋼笆網(wǎng)+M型鋼帶+錨索;幫采用等強(qiáng)樹(shù)脂錨桿+鋼笆網(wǎng)+鋼筋梯梁.(超高強(qiáng)讓壓錨桿:D20mm×2400mm超高強(qiáng)錨桿+D20500mm讓壓管;D4mm鋼笆網(wǎng);厚4mm,寬180mm,長(zhǎng)4.0m,7孔M型鋼帶;D15.24mm×6m錨索;D20mm×2200mm).具體支護(hù)規(guī)格,見(jiàn)圖4圖4支護(hù)斷面4結(jié)論通過(guò)應(yīng)用卸壓,讓壓綜合支護(hù)技術(shù),目前己.一31010機(jī)已掘進(jìn)巷道近600m,巷道變形均控制在允許收斂范圍內(nèi),錨桿沒(méi)有出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞現(xiàn)象,取得了預(yù)期支護(hù)效果.責(zé)任編輯:王