黄 杰
(淮南矿业集团煤炭销售中心,安徽 淮南 202001)
摘 要:通过对淮南矿区B组煤煤质指标的研究和分析,得出B组煤可以洗选加工优质的炼焦用1/3焦气精煤。并合理规划生产组织,优化运输系统,合理配洗降灰,最终保证了可持续生产,为企业实现溢价增收。
关键词:B组煤;煤质分析;生产组织;洗选加工
淮南矿区为石炭二叠系煤系,自下而上分为A、B、C、D、E五个煤组,其中A、B、C组为主要开采煤层组,开采段厚约350米,可采煤层10~16层,可采总厚度22~33米。矿区煤层变质程度稍高,煤种以气煤和1/3焦煤为主,垂直分带比较明显,挥发分由下部煤层向上部煤层逐渐增高。截止2017年底,C组煤剩余可采储量17.2亿吨,占总可采储量的38%;B组煤可采储量20亿吨,占总可采储量的45%;A组煤可采储量7.5亿吨,占总可采储量的17%。随着C组煤资源的减少,B组煤资源将作为主要开采资源,且B组煤从B4~B10共计7层煤,煤种跨度大,包含气煤和1/3焦煤。
淮南矿业集团自建井以来一直以动力煤为主,冶金用煤仅限于老区谢一、新庄孜等几座矿井,年产冶金用1/3焦煤200万吨左右。2012年集团公司为挖潜煤炭潜在价值,对开采资源较深变质程度较高的新区偏气煤种组织洗选加工冶金用气精煤,在经过对这种气精煤品质分析和用户使用反馈情况综合论证,得出淮南矿区偏气1/3焦煤低硫、低磷、低灰分、高粘结性等指标较为突出,是优质的冶金用配煤,具有潜在的市场优势,值得洗选深加工。
2016年,集团公司为响应《国务院关于煤炭行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》,谢一、新庄孜和潘一等老矿井陆续关停。由于老矿井煤炭资源品质优良,是集团公司1/3冶金用焦煤生产基地,停产后对集团本土煤炭资源影响较大。因此,为弥补冶金用精煤资源,满足市场份额,经过充分的研究和论证后,作出了推动产品结构调整,发展精煤战略,做大做强本土煤业的决定。
1.原煤指标研究
集团公司去产能后拥有8对矿井,其中潘集区5对,谢桥新区3对,区域煤田煤质波动大,变质程序各异。根据矿井生产接替情况,对5对矿井B组煤不同的工作面进行采样检测,分析结论如下:
1.1浮煤工业分析
结果显示:整体浮煤指标相对稳定,灰分总体较低,平均8.78%。其中,顾北B6、谢桥B6、B4和朱集东矿B11槽属低灰分易选煤,其他煤层属中灰分易选煤;挥发分平均39.44%,根据行业《MT/T 849-2000 煤的挥发分产率分级》、《GB/T 5751-2009 中国煤炭分类》标准,B组煤挥发分在38%~40.94%属高挥发分煤,在炼焦煤煤质分类中属于烟煤系列的气煤。挥发分值不但是衡量煤化程序高低的指标,也是影响焦化产品产率的主要因素。如表一,煤样浮煤工业分析。
表一:
煤样浮煤工业分析
1.2煤样Y值和G值
煤的粘结性是炼焦煤的重要指标,也是烟煤分类的主要指标之一,对焦炭的质量有直接影响,用于表征煤的粘结性指标较多,不同的指标反映成焦过程中不同的性质。煤样检测结果显示粘结指数较高,根据煤炭行业《MT/T 596-2008 烟煤粘结指数分级》划分,淮南矿区B组煤属中粘、强粘结性煤。胶质层最大厚度平均值14.3mm,但是极值差异较大,从11.4mm~18.8mm,从检测结果分析,淮南B组煤属气煤和1/3焦煤。焦炭配煤胶质层厚度一般控制在14mm左右,因此,B组煤在炼焦过程中可作为配煤使用。如表二,煤样Y值和G值。
表二:
煤样Y值和G值
1.3煤样反射率特征
煤的镜质组反射率能够准确的反映炼焦煤结焦性能的指标,与煤的变质程度直接相关,一般随煤的变质程度增加镜质组最大反射率增加,且线性关系明显。从检测结果看,B组煤镜质组最大反射率平均0.853%,区间为0.782%~0.923%,均处于烟煤分类中的中等煤阶,煤种可能属于气煤、气肥煤和1/3焦煤等。如表三,煤样反射率特征。
表三:
煤样反射率特征
通过对5对矿井煤样检测分析,淮南矿区B组煤煤种特性位于气煤和1/3焦煤之间,且中高挥发分、低灰、强粘结性等特征,常规煤炭指标检测硫分在0.2%~0.5%之间,属特低硫煤种,是炼焦企业理想的优质降灰降硫资源。
2.B组煤资源储量
根据集团公司十三五年规划,对所辖8对矿井采场布局与接替情况进行统计分析,部分矿井主要回采B组煤,且全公司B组煤年产量在2000万吨以上,生产接替稳定资源量充足。详情见表四。
表四:
十三五规划矿区B组煤产量
3.原煤运输可行性分析
因各矿煤层地质覆层和走向不同,开采条件和运输巷道设计也略有不同,现以谢桥矿为例,设计井下B组煤的生产、转载、仓储、运输等过程,合理选择最佳路径,供其他矿井参考。
3.1井下转载
矿井在采煤过程中,会考虑到煤层的覆层和层间距等因素,从而安全合理地选择煤层的开采顺序,因此,一个生产矿就会同时回采A、B、C三个煤层,从而使矿井产量满足设计产能,使产量最大化。我们前期对B组煤指标进行了研究,确定可以洗选加工冶金用焦煤,那么我们就针对谢桥矿井下B组煤运输过程进行改造,使B组煤单独运输不受其他煤种污染顺利到达地面进仓存储。经过对谢桥矿井下及地面运输转载系统的现场勘察,设计出以下三个方案。
方案一:B组煤在井下分装分运,通过老井出煤。
方案二:B组煤在井下分装分运,通过箕斗井出煤。
方案三:B组煤在井下与C组煤交替生产,通过老井或箕斗井出煤。
综合考虑地面洗选运输组织、仓储及装车系统情况,方案一B组煤从老井出煤,可直接进仓装车外运,方便组织,节省时间;方案二B组煤从箕斗井出煤,需落到2#塔仓内,再返煤装车,时间较长,调度组织困难;方案三B组煤在井下与C组煤交替生产,影响矿井产量,调度组织较复杂。
因此,方案一是最优选择,但需要矿井提前统筹谋划B组煤采场布局,优化出煤系统,制定分装分运制度,以实现B组煤单独进仓、单独装车。
3.2火车运输
B组煤到达地面进仓存储以后,矿井资源管理部门:一是掌握进仓资源量;二是了解资源颗粒度,保证颗粒满足选煤厂安全生产要求。待满足装火车要求后,及时联系销售中心调运管理部,安排淮矿自配列车进行调运至下游洗选加工。
4.洗选组织
炼焦选煤厂根据谢桥矿B组煤煤质情况,可单独洗选或与其他矿调入原煤进行优化配洗。综合考虑配选比例、分选密度、精煤回收率等诸多因素,通过优化组合使淮河2号精煤灰分、挥发分等指标达到用户需求。
2018年,我们集成联动,统筹推进B组煤生产洗选等工作,在谢桥矿、铁运公司、选煤分公司等单位全力配合下全年共调洗B组煤108.35万吨。
5.效益分析及效果评价
5.1效益测算
通过对相同数量、质量的原煤,洗选加工得到混煤和煤泥后综合收入,与洗选加工得到的精煤、中混和煤泥后的综合收入,再减去加工费、火车运输费后的净收入比。经过测算,洗精煤比洗混煤吨原煤增收89.26元。详情见表五。
表五:
谢桥矿B组煤洗精煤效益测算表

5.2效果评价
2018年,谢桥矿生产B组煤108.35万吨,全部洗选加工精煤,吨原煤溢价增收89.26元,累计增加销售收入9671万元。
谢桥矿B组煤的开发利用,遵循了“以市场为导向,以效益为中心”的思想,丰富了淮南矿业冶金用炼焦煤资源,摆脱了因去产能造成的精煤资源不足困局,体现了B组煤的附加值,实现了溢价增收。更加促进了集团公司的精煤战略实施,为企业产品结构优化提供了支持,具有一定的社会效益。