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对选煤厂部分环节设计问题的看法姬吉星(河南能源化工集团永煤公司 城郊煤矿选煤厂,河南 永城 476600)摘 要:论术了选煤厂设计中常见的细节问题,如风水管路设计不足、末矸石脱介去留问题、分配刮板设计不完善、浓缩机事故池处理能力不足、药剂库容量不足、带式输送机运输系统细节设计不足等,针对这些问题,提出了相应的解决措施,以期实现选煤厂设计与现场实际条件的进一步契合。关键词:选煤厂;设计;风水管路;带式输送机;刮板输送机;浓缩机;药剂库中图分类号:TD94 文献标识码:A 文章编号:1005-8397(2023)08-0042-03Opinions on some design issues of coal preparation plantJI Ji-xing(Henan Energy and Chemical Group Yongmei Company Chengjiao Coal Mine Coal Preparation Plant,Yongcheng,Henan 476600,China)Abstract:The design of a coal preparation plant is an important stage in the construction of a coal preparation plant.In addition to the main process design of the coal preparation plant,if some details cannot meet the operating conditions on site,there may be situations where the design cannot meet the actual site conditions,which will have an impact on the operation of the coal preparation plant.This article elaborates on the detailed issues in the design of coal preparation plants,aiming to explore the problems that some design institutes may encounter during the design process of coal preparation plants,and to further align the design of coal preparation plants with the actual on-site conditions.Keywords:coal preparation design;fengshui pipeline;belt conveyor;scraper conveyor;thickener;reagent storage收稿日期:2023-03-06 DOI:10.16200/ki.11-2627/td.2023.08.009作者简介:姬吉星(1986),男,河南鹤壁人,2011 年毕业于中国矿业大学矿物加工工程专业,工学学士,河南能源化工集团永煤公司城郊煤矿选煤厂工程师。引用格式:姬吉星.对选煤厂部分环节设计问题的看法 J.煤炭加工与综合利用,2023(8):42-44.选煤厂在部分细节设计中,由于没有充分考虑到现场实际条件,出现设计套用原有设计理念,给现场选煤厂的实际运行造成严重的负担,导致选煤厂调试生产后,现场必须经过改造才能满足现有的实际生产条件。如何能将现场一些细节设计问题反馈给设计单位,指导和纠正现有设计工作中的不足,更新现有设计理念,杜绝套搬硬造,实现现场运用与设计理念的完美融合是基层单位技术人员工作的责任。1 存在问题(1)选煤厂风水管路的设计不足。选煤厂洗水闭路循环是水资源循环利用的重要保障。选煤厂的煤泥水需要经过浓缩机浓缩后产生循环水,浓缩池的设计位置一般较低,循环水需要通过高压泵打至厂房内使用。一般选煤厂在厂房最高点设计有循环水箱,而循环水箱的水压较低,对于重介选煤厂,如果使用循环水箱的水进行脱介筛喷水,则压力太小造成脱介效果差1。一般设计中,风管的设计用于重介质选煤厂介质桶的鼓风,随着选煤行业的发展,部分胶带清扫器及防腐刷漆需要使用风源,现场设计风管勾头无法保证在使用地点能够很好的使用。(2)末矸石脱介筛的去留问题。重介质选煤厂中使用旋流器做为主选设备,在末矸石或块矸石脱介环节,一般设计为重介质旋流器的底流经过固定弧形筛脱介,再经过直线振动筛脱介,在现场实际运行中,矸石产品极易在固定弧形筛上24煤炭加工与综合利用 CAL PROCESSING&COMPREHENSIVE UTILIZATION No.8,2023积聚,且阶段性的掉落至直线振动筛,不持续且不均衡的给入直线振动筛造成脱介效果差。弧形筛做为矸石产品的第一处脱介设备是否需要保留,有待综合分析矸石产率后再进行设计。(3)分配刮板设计不完善。刮板机在选煤厂应用较多,主要起到分配来料及运输的作用。如果在选煤厂设计中分配刮板在原煤系统首端,将原煤分配给几个分级筛,分级筛的入料通过刮板机底部闸板控制给料量。实际生产中,刮板机机头直接将原料给入下游设备,机头对应的设备一旦损坏,通过调节处理量及控制闸板将原料分配给其他设备,会造成机头带煤情况严重2,导致刮板机头对应设备损坏、全厂停机的问题。如何规避此类问题成为选煤厂的设计重点。(4)浓缩机事故池需增加。部分选煤厂设计的浓缩池主要用于浮选尾矿的浓缩,在现场一般都留有备用的浓缩池,方便事故处理及检修。由于浮选尾矿需要添加絮凝剂进行沉淀,部分选煤厂采用的是聚丙烯酰胺,该类药剂能够很好地将浮选尾矿沉淀,若出现煤质异常时,由于添加药剂不当,会产生大量絮凝剂与煤泥的结合物,导致“压耙子”,该类物料无法通过底流泵抽出,只能通过地沟排出,且无法直接排出到污水管网。选煤厂浓缩池絮凝剂添加过量导致“压耙子”问题成为选煤厂面临的重大环保问题。(5)药剂库的设计不足。浮选药剂库是选煤厂的重点防火区域,一般设置在远离火源安全的地点。一般设计有 1 个或 2 个药剂罐。现场实际生产中,由于煤质变化或者药剂更换厂家等原因,会发生罐中浮选药剂不能使用的问题,需要一个单独的或者腾空的药剂罐来承装废弃的药剂。如何处理这一部分药剂,一直是困扰选煤厂的重大安全问题。(6)带式输送机运输系统细节设计不足。带式输送机承担着选煤厂原料煤输送及产品转载的任务,在选煤厂设备中不是易损件,大部分的岗位职工都具备监护带式输送机运输的职能3。在选煤厂设计中,带式输送机运输系统的设计趋于成熟,但在机头溜槽部位,一般清扫器的安装都在导向滚筒前,设计中机头清扫器的煤直接清理到地面,需要岗位职工不定时将清扫器清理的撒煤进行清理。虽然部分选煤厂设计了水冲式挡水台处理胶带撒煤,但处理撒煤依旧需要大量的劳动力。2 建议方案(1)完善选煤厂循环水供水、供风系统。鉴于重介质选煤厂需要脱介用水,依靠厂房最高点的循环水池会出现水压不足问题,建议设计单位在选煤厂循环水供水系统中在脱介筛用水的环节增设勾头,使得脱介喷水都能使用直供水。部分采用风力清扫器等风力设备的选煤厂,建议设计单位在分管管路上增设勾头,使得风源能够尽可能的达到全厂设备全覆盖。(2)矸石脱介弧形筛的保留问题。不管是原煤分级或不分级入洗选煤厂,如采用重介旋流器的分选工艺,建议设计单位根据矸石的物料量,分析矸石脱介筛是否需要固定弧形筛脱介。如果矸石产品物料量小,可以直接去除脱介弧形筛;矸石产品物料量大,可以保留脱介弧形筛,以此来解决矸石物料在弧形筛上的积聚,造成脱介直线振动筛脱介效果差的问题4。(3)延长原煤分配刮板,合理增设机头物料去向。如果存在原煤通过分配刮板分配至下游分级筛的设备布置,建议设计单位将分配刮板延长,使下游设备物料均通过刮板机下料闸板控制入料,不要将刮板机头下料对应下游设备,同时合理设计原煤分配刮板机头带煤物料去向,以此来避免刮板机头对应的下游设备损坏造成全厂停机的弊端。(4)增设事故循环水池。针对煤泥水沉降过程中添加药剂不当,造成的浓缩池压耙子的情况,建议设计单位在设计选煤厂浓缩设备时,增加一个浓缩池体积 1/2 方量的事故水池,以备煤泥水系统出现问题时进行底流放料,同时增设渣浆泵等附属设备,能够将事故水池物料重新给入浓缩池,从而解决压耙子问题,避免影响环保事件的发生。(5)增设浮选药剂库药剂放料收集池。如果浮选药剂库药剂不能满足现有生产需求,需要及时抽出排放进行更换,现场实际情况下,有时大量药剂不能及时排空5。建议设计单位增设药剂放空收集池及附属设备,满足不能使用的药剂能够及时放空及抽放到合理位置,方便药剂的处理。342023 年第 8 期姬吉星:对选煤厂部分环节设计问题的看法(6)带式输送机机头清扫器下方增设下煤装置。选煤厂现场一般在机头设置清扫器,有时因为清扫器效果不佳,造成机头大量的物料积聚,这些物料堆积在导向滚筒下方,需要岗位人员用铁锹清理,费力且不安全。建议设计单位在原有带式输送机设计的基础上,在机头清扫器下方增设一个方形洞口,下部增加溜槽接至机头下料溜槽,以此方便机头物料的清理6;部分块煤物料在机头增设有小块分级筛板,用以除去块煤物料运输过程中二次破碎产生的末煤,下方通过螺旋输送机将末煤转载到末煤胶带上,建议设计单位将机头导向滚筒后移,清扫器下方增设下料装置,并留有足够空间在下料装置中安装分级筛板。3 效果分析实现选煤厂现场实际与设计理念的有效沟通,用理论指导实际、用实际反馈设计是现代选煤厂设计的必备条件。选煤厂技术管理人员有责任做好设计的反馈工作,达到设计与现场实际生产的契合。(1)城郊选煤厂利用直供水取代循环水箱用水,喷水压力大大提升,达到 40 m3/m 筛宽,介质消耗量由 0.4 kg/t 降低至 0.3 kg/t;同时选煤厂对风水管路进行了优化,遵循先整体后局部的方针,利用风、水主管路结合使用地点达到了全面积覆盖,特别是在胶带走廊及产品仓上都增设了风路管道,能够方便选煤厂合理的使用风和水,减轻了职工的劳动强度。(2)城郊选煤厂拆除了末煤有压两产品旋流器底流的脱介弧形筛,通过测定筛前物料介质含量,发现矸石产品带介量由之前的 0.03%降低至0.01%,大大提升了重介质选煤厂脱介系统的效果,合理减少了成本投入及后续维护费用。(3)原煤分配刮板的改造将消除选煤厂的生产瓶颈,杜绝刮板机头对应设备损坏全厂停机现象的发生,目前城郊选煤厂正研究改造刮板机头物料的去向问题,改造正在进行中,改造后将给选煤厂设备检修提供更多的方便。(4)城郊选煤厂进行改造后,在几次煤泥水处理出现问题时,浓缩机的底流通过流至事故池,同时循环给入浓缩池,大大提升了煤泥水的物料翻板作用,为煤泥水二次加药处理争取了条件和时间,持续时间由之前的一周变为了 3 d。浓缩事故池的增设,能够很好的避免煤泥水外排,满足环保要求,能够轻松应对选煤厂“压耙子”等煤泥水处理问题。(5)增设浮选药剂收集池,满足现场煤质变化造成的浮选药剂不适应煤质的情况,对于原有废旧药剂通过收集池的排放,解决了选煤厂废弃药剂的处理问题,达到环保及安全的要求,及时腾出了空药剂罐,方便浮选药剂厂家多次运送新配方药剂,使得现场浮选系统的生产达到了可调可控的状态。(6)胶带清扫器的改造将大大减轻现场职工的工作量,选煤厂能够结合现场条件使用水风清扫器,城郊选煤厂胶带清扫器改造后,特别是矸石胶带清扫器撒煤量由原有的一个班次清理四次(折合 1 t)到目前的不用清理,小改动大效果,提高了一线职工的工作积极性。4 结 语结合选煤厂设计中的不足,提出现场实际运用与现有设计不足的问题,用以反馈指导设计单位对选煤厂设计的不足,更新现有成熟设备设计的观念,达到选煤厂设计与现场使用的合理结合,对部分老选煤厂的改造设计及新建选煤厂设计具有一定的借鉴作用。参考文献1 谢广元.选矿学 M.徐州:中国矿业大学出版社,2009.2 张爱菊.麻地梁煤矿选煤厂的设计特色与启发 J.煤炭加工与综合利用,2020(4):22-24.3 李 勇.同忻选煤厂工艺设计与实践 J.煤炭加工与综合利用,2015(1):35-36.4 金思生,张瑞文.金海洋选煤厂工艺设计探讨 J.煤炭加工与综合利用,2014(3):34-37.5 周志坚.选煤厂工艺设计中的节能措施 J.煤炭加工与综合利用,2013(4):23-25.6 马自杰.调度生产 MES 管理系统在选煤厂的应用 J.煤炭加工与综合利用,2022(11):85-88.44 煤炭加工与综合利用2023 年第 8 期