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煤矿产品升级改造方案浅析

摘要:针对淖尔壕煤矿目前生产系统中产品煤易碎、产品结构单一,无法适应市场多样化需求的现状,对其筛分拣矸车间、大块煤和中块煤仓进行了升级改造。通过对改造方案的比选,确定了最终的推荐方案。升级改造后,有效降低了产品的限下率,同时优化了产品结构,在解决了防尘、防噪等相关问题的同时,采用合理的工艺布置、可靠的技术性能,为企业带来良好的经济效益。

关键词:系统升级改造;筛分拣矸车间;大块煤和中块煤仓;方案比选

0引言

淖尔壕煤矿隶属于伊金霍洛旗呼氏煤炭有限责任公司,位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗阿勒腾席热镇东南部,距离阿勒腾席热镇直线距离36km,行政隶属纳林陶亥镇管辖。淖尔壕煤矿设计生产能力1.20Mt/A。

1煤矿现状

1.1生产系统现状

矿井生产的原煤由主井带式输送机提升到地面进入筛分拣矸车间,分级后的产品煤分别入产品仓储存,经仓下给煤机装汽车外运销售。

1.2产品现状

主井提升的原煤经筛分拣矸车间内分级筛分级后生产出3个不同的产品,筛上+80mm的大块煤经检查手选后,杂物、矸石经转载进入矸石仓,大块煤(+80mm)经带式输送机运至大块煤仓储存,筛下中块煤(+30~80mm)、末煤(-30mm)由带式输送机运至中块煤仓、混末煤仓储存。

1.3存在问题

(1)筛分拣矸车间,分级筛筛下中块煤排料溜槽未考虑缓冲设置,产品煤在通过溜槽过程中易碎。(2)目前生产系统产品结构为:大块煤(+80mm)、中块煤(+30~80mm)、末煤(-30mm)[1]。无法应对市场多样化需求,为了提高煤矿的经济效益,需要进行产品结构优化改造。(3)筒仓未设置缓冲装置,大块煤、中块煤在储存过程中易发生二次粉碎,产品煤限下率超标,无法满足客户需求,且粉煤含量较高很难销售。

2升级改造方案

2.1筛分拣矸车间保块改造

筛分拣矸车间内,分级筛布置在标高+17.40m平面,筛下中块煤排料溜槽将煤给到标高+4.40m平面的中块煤带式输送机上,落差约13m。结合现场实际情况,提出三种改造方案。(1)既有中块煤排料溜槽优化方案。在既有溜槽增设拐点及煤台,每个煤台下增加支撑。煤台可以减小产品煤在溜槽内下落时对钢板的冲击力,从而降低碎煤率。(2)方仓+给煤机改造方案。筛下中块煤排料溜槽将煤给到新增方仓内,方仓储量约13t,仓下设一台变频给煤机,将煤给到中块煤带式输送机上。该方案通过控制给煤机的给料速度来控制仓容,减小煤的落差,从而降低碎煤率。(3)螺旋溜槽改造方案。螺旋溜槽的应用,可以极大程度上减小块煤的破碎率。但由于筛分拣矸车间内设备相互之间空间较为紧张,其次既有土建结构对螺旋溜槽的布置也有较大影响。所以结合上述实际情况,螺旋溜槽在此处布置难度较大,改造方案不可行。综上所述,筛下既有中块煤排料溜槽优化方案,溜槽改动量小,对既有土建结构无影响,确定为筛下中块煤排料溜槽的最终推荐改造方案。

2.2筛分拣矸车间产品升级改造

原筛分拣矸车间分级筛筛上为+80mm的大块煤,筛下为+30~80mm的中块煤、-30mm的末煤。根据对周边市场的调研,并与业主协商,产品升级改造后需要产出4个产品:末煤(-25mm)、中块煤(+25~50mm)、中块煤(+50~90mm)、大块煤(+90mm)[2]。为了调整产品分级粒度,需要更换筛分拣矸车间内的分级筛。更换后,分级筛筛上为+90mm的大块煤,筛下为+25~90mm的中块煤、-25mm的末煤。大块煤、中块煤通过带式输送机运至大块煤仓、中块煤仓储存,末煤由带式输送机运至混末煤仓储存。

2.3大块煤仓、中块煤仓局部改造方案

大块煤仓、中块煤仓各2座,直径18m,单仓储量5000t。仓上设两条刮板输送机进行配仓,仓下设16台甲带给煤机装汽车外运。(1)仓上中块煤(+25~90mm)产品结构优化改造。目前中块煤通过带式输送机运至仓上,经分叉溜槽分别给到两条配仓刮板输送机上进行配仓。根据现场情况取消中块煤带式输送机机头分叉溜槽,在配仓刮板输送机上架设一台滚轴筛,分级粒度50mm。筛上+50~90mm粒度中块煤通过筛前溜槽给到刮板输送机上进行配仓,筛下+25~50mm粒度中块煤通过筛下溜槽直接进入仓储存。(2)大块煤仓、中块煤仓仓内保块改造。大块煤仓、中块煤仓配仓层标高为+35.20m,仓下给煤机仓口标高+6.30m,落差约29m。目前大块煤仓、中块煤仓产品煤限下率约40%,严重影响了产品的交付。结合现场实际情况提出三种改造方案:仓壁小螺旋溜槽、仓壁大螺旋溜槽、伸缩溜槽。三种常用筒仓缓冲装置主要优缺点比较详见表1。①仓壁小螺旋溜槽。该方案,小螺旋溜槽可利用现有刮板输送机进行配仓,但是在溜槽安装时需要对筒仓仓壁进行土建改造。且小螺旋溜槽在布置时需靠近单侧仓壁,所以为避免筒仓储煤偏仓,小螺旋溜槽必须成对布置。所以,若仓上中块煤(+25~90mm)产品需进行结构优化改造,那么筛下+25~50mm粒度中块煤储煤仓无法采用小螺旋溜槽保块方案。②仓壁大螺旋溜槽。大螺旋溜槽可利用现有刮板输送机进行配仓,但是在溜槽安装时需要对筒仓仓壁进行土建改造。且大螺旋溜槽需环整个仓壁进行布置,产品煤的离心力和速度损失较大,所以在溜槽一次安装到位后,产品煤的粒度与入料初速度变化会直接影响其保块效果。③伸缩溜槽。由于既有系统采用刮板输送机进行配仓,伸缩溜槽顶部的缓冲漏斗和绞车无法布置;并且仓上配仓口不唯一,伸缩溜槽在工作时安全隐患较大,所以伸缩溜槽改造方案不可行。综上所述,现有工艺布置无法满足伸缩溜槽改造方案。仓壁小螺旋溜槽和大螺旋溜槽均可作为煤仓保块改造方案。但是仓壁大螺旋溜槽结构更加稳定,处理能力大,还预留了后期扩能的可能性。

3大块煤仓、中块煤仓仓下装车系统改造方案

大块煤仓、中块煤仓仓下共设甲带给煤机16台。根据现场情况,对仓下装车系统进行整体改造。将原有16台甲带给煤机更换为振动筛分给煤机,并在每台振动筛分给煤机下增加一条末煤刮板输送机。大块煤、中块煤通过给煤机机前溜槽装汽车外运;末煤通过给煤机机下收集溜槽进入新增末煤刮板输送机内,运至筒仓仓壁外统一收集。仓下装车系统改造方案布置图见图1。

4结语

淖尔壕煤矿产品升级改造方案,充分考虑了既有生产系统现状、并结合周边市场的需求,针对筛分拣矸车间、大块煤和中块煤仓进行了优化改造,并对设计方案进行了对比,最终采用了合理的工艺布置。本次产品升级改造工作在解决煤矿产品煤结构和限下率的同时,必将为企业带来良好的经济效益和社会影响力。

参考文献:

[1]戴少康.选煤工艺设计实用技术手册[M].北京:煤炭工业出版社,2010.

[2]《煤炭洗选工程设计规范》(GB50359-2016).

作者:王超 单位:中煤西安设计工程有限责任公司

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