邱林伟
国家能源集团神东煤炭集团洗选中心石圪台选煤厂 陕西省榆林市神木市 719300
摘要：煤炭作为我国重要的能源之一，为推动我国的经济发展起到重要作用。虽然我国的煤炭蕴藏量十分丰富，采煤业和选煤业十分发达，但是据不完全统计，我国每年仍有几十亿吨原煤未经过任何洗选处理，就直接流入市场供消费者使用，这不仅带来了巨大的环境污染，也造成了一定的资源浪费。因此相关部门必须采取有效措施来优化煤炭的洗选加工，使煤炭能源更加清洁、利用更加高效。
关键词：洗煤厂；煤泥；水系统；重介质旋流器
引言
随着矿井原煤产量的增大以及原煤煤质的不确定性，外加次生煤泥的存在，对煤泥水系统的稳定性产生严重影响。一方面煤泥沉降效果变差，导致加药量增大、循环水浓度超标、单套系统停止运行以及生产系统紊乱等状况;另一方面煤泥量增多，压滤系统处理能力不足，效率降低，导致混精煤产品质量下降，浓缩池容易滞留煤泥，浓缩机耙架受损，甚至造成煤泥水事故。为此，选煤厂对煤泥水系统进行优化改造，有效提高了生产效率。
1粗煤泥处理工艺的现状
煤泥可以进一步划分成为原生煤泥和次生煤泥两大类，原生煤泥表示煤矿中本身就有的煤泥，而次生煤泥表示利用煤泥水系统进行处理时产生的煤泥。利用原有的煤泥水系统进行洗选时产生的原生煤泥和次生煤泥总量大约占到原煤总量的20%左右。煤泥水进入末煤重介质旋流器前，需要进行脱泥处理，要求粒级控制在1mm以下。重介质旋流器的设计生产能力为2500t/h，如果以该速度进行生产，那么粗煤泥离心机的生产能力就达不到要求。另一方面，在实际操作时，末煤分级后没有经过任何缓冲就直接进入洗选系统，使得煤泥水系统中的煤泥含量会受到原生煤泥含量的影响，且煤泥的分布不是非常均匀，存在局部聚集的现象。基于以上原因，导致粗煤泥离心机在实际工作时经常出现跳闸停机现象，制约了煤泥生产效率。
2存在的问题
2.1设备问题
(1)设备运行不稳定,故障多,如带式输送机跑偏严重,刮板机飘链,设备保护可靠性差;(2)末煤收集刮板、块煤离心机等设备处理能力配置不足;(3)原煤13mm分级筛筛网糊堵严重,6mm脱粉筛因效果不佳闲置,筛分效率低下,影响产品质量。
2.2浓缩池溢流液量太多
溢流液流入溢流槽时由于量太大，全都拥堵在溢流槽内，不能及时流入循环水池，造成溢流槽液位和浓缩池液位齐平，已经看不到溢流槽边沿，如图2所示。此种情况发生会导致溢流液不利于观察，清水层里会混有游离的煤泥进入循环水池，继而引发循环水系统堵塞。
2.3 运行管理问题
(1)介质回收率低,跑介严重。洗块煤介耗高达1.5kg/t,煤炭洗选成本远高于行业平均水平;(2)煤泥水沉降困难,药耗较大;(3)泵的轴封水和冷却水消耗生活用水量大,导致全矿生活用水紧缺;(4)熟练工种紧缺,生产组织模式有待改进。总的来说,建厂初期青龙寺煤矿选煤厂多个方面需要夯实基础,提升和加强组织管理。
2.3压滤系统添加絮凝剂和混凝剂超标严重
压滤系统中需要添加絮凝剂和混凝剂进行混凝处理，由于工艺系统设计不合理，煤泥水沉降速度慢，严重影响洗选系统的正常运转，所以只能加大絮凝剂和混凝剂的使用使煤泥水加速沉降，导致絮凝剂使用量达到14.3g/L，混凝剂使用量达到3g/L，远远超出其规定使用量。
3改造措施
3.1改造方案设计
先对原煤进行脱泥筛处理，进入三产品重介质旋流器中进行分选，得到精煤、中煤和矸石等不同产物，通过各自的离心脱水机进行脱水处理后，得到对应的产品，在脱介筛中进行脱介处理后进入合格介质桶，脱介筛过滤出来的介质经磁选机处理后方可进入合格介质桶。采用三产品TBS进行排矸，经弧形脱水筛和高频振动筛脱水后，掺入重介质矸石，TBS二段底流在弧形筛中脱水后进入棒磨机磨矿，分级旋流器的溢流和磨矿后的产品在浮选机中进行处理，并使用压缩机过滤最终生成精煤，浮选机处理后的各类产品进入高效浓缩缓冲池，在入料管切线的作用下进入料井，使用自动化设备对煤泥水进行自动加注絮凝剂。溢流经浓缩池处理后进入带有喷水装置的澄清水池，浓缩煤泥水经底流泵打入主厂房压滤机入料桶中，在入料泵作用下，通过压滤机对煤泥进行回收。整个工艺流程中预先留有进入中煤的煤泥通道，在煤泥含有较低的灰分含量时，浓缩机底流进入沉降式过滤离心机进行脱水，掺入中煤产品进行最终销售，设计的产品结构比较灵活。
3.2优化介质回收系统
介耗高会引起一系列问题,磁铁矿粉价格较贵,重介质会加速设备及管道的磨损,介质回收环节复杂,会增加管理难度。通过对系统进行详细分析,现场多次试验总结,采取了多种措施,如优化固定筛筛板的条缝方向,合理调整脱介筛喷水角度,设置2—3段喷水,适当加大喷水量;定期为磁选机做检查,保证各项操作参数满足运行要求,保证入料浓度在合理范围,并将磁选机脱介刮刀改为高压喷水;扩大筛机合格介质段截取溜槽,在筛机合格介质段设计安装档水堰筛板等,将选煤厂洗选介耗稳定控制在0.3~0.4kg/t,大大降低了生产成本,。
3.3改造滤液水循环管路
对滤液水循环管路进行改造，减少整个系统循环水使用量，减少浓缩池处理量。因加压过滤机和板框压滤机的滤液水是经过充分过滤的，其性能完全符合循环水的使用标准，所以分流加压过滤机和板框压滤机的滤液水为主选车间系统补水完全符合工艺要求。而分流滤液水可以减少浓缩池水循环量，降低沉降系统的负荷，使浓缩池使用效率更高效。
3.4对选煤厂生产组织模式进行优化调整
针对选煤厂组织机构不合理、检修质量不达标、生产任务不饱和、装车外运不规律的实际情况,从工作纪律、组织建设和员工培训方面入手,重点加强现场安全管控、制定详细检修计划、合理安排生产任务等多方面入手,积极协调集中装运、合理优化组织机构,取消选煤厂夜班作业,实现与矿井生产同步的“6280”组织模式。所谓“6280”是指早班检修6h,2h生产;中班8h作业,早班检修完2h生产和中班8h作业是连续性的,交接班在岗位上进行;零点班也就是夜班取消作业,人机双休,这是区别于传统的“三八”式生产组织管理模式。青龙寺煤矿通过实践证明,“6280”模式是可行的,也是当前企业最佳的生产组织管理模式,生产更优化,组织更紧凑,员工更健康,工效更高,矿井更安全。现代化矿井和配套选煤厂,少了三分之一的生产作业时间,却能保质保量完成任务指标,职工幸福指数明显上升,安全生产可控可防。
3.5增加浓缩池入料管路排风口
增设稳流箱，对滤液水循环管路进行改造，增加浓缩池入料管路排风口，避免管路中的空气排泄到浓缩池冲击煤泥水的沉降。为防止因离心机筛篮破损，大量粗煤泥涌入浓缩池造成压耙事故，在厂房内增加了打循环分支管路，即用一根直径250mm的管子一头与4303浓缩池底流泵接通，一头接至煤泥桶。一旦发生事故，可以打循环处理。
3.6一段浓缩和一段回收
在尾煤泥水的一段浓缩环节，需要完成浓缩和分级两个任务，最大程度的降低溢流中粒级大于0.045mm的颗粒含量，降低二段浓缩机的工作压力，如此一来也可有效控制底流中粒级小于0.045mm的颗粒含量，使得一级回收产物具有更低的水分。通过一段浓缩，也可控制底流浓度在合适区间，为一段回收创造更为有利的工作条件。一段回收主要是利用沉降式离心脱水机来处理，在脱水机的作用下，可回收到粒级大于0.045mm的粗尾煤泥，并且其灰分含量相对不高，水分在18%左右，这部分粗尾煤泥可以达到中煤质量，因此可混入中煤共同售卖，实现最大的经济效益。
结束语
煤泥水系统是洗煤厂中重要的工艺流程，其生产的质量和效率对企业效益有非常重要的影响。洗煤厂与矿井配套建设，但随着煤矿开采的不断推进，原煤的基本属性出现了很大程度的变化，使得原有的煤泥水系统在工程实践中暴露出了一些问题。在充分结合洗煤厂实际情况的基础上，对其进行技术改造，取得了很好的实际应用效果。技术改造后可以实现粒级在0.5mm以下煤泥的三级回收，煤泥回收率显著提升，为洗煤厂创造了非常好的经济效益。
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