锦源煤矿TDS智能干选机的应用实践.pdf

锦源煤矿 智能干选机的应用实践李咏蔚(中煤科工集团南京设计研究院有限公司江苏 南京)摘 要:与浅槽、动筛等传统的水洗工艺相比 无需水、介质和无煤泥水处理环节 因此 在井下应用有得天独厚的优势 锦源煤矿通过使用 智能干选机不仅可以解决矸石和环境等问题还可以通过增加充填系统为开采村下压煤做准备关键词:干选机浅槽动筛选矸中图分类号:.文献标识码:文章编号:()智能干选机.智能干选机简介 智能干选机为目前国际、国内首创并拥有知识产权、能用于工业化生产的高分选精度智能干选设备智能干选技术是将原煤平铺后利用 射线穿过物质后的衰弱强度不同把密度不同的物质区分然后采用传感器和大数据分析对煤与矸石进行数字化识别再通过高压风将煤和矸石分开的技术 干选系统包括给料、识别和执行系统以及供风、除尘、配电和控制等辅助系统.智能干选机基本原理 智能干选机采用智能识别方法针对不同的煤质特征建立与之适应的分析模型通过大数据分析对煤与矸石进行数字化识别通过智能排矸系统将矸石排出.智能干选机优点分选精度高 是选煤史上第一台分选精度超过水洗的干选设备 目前已经实现矸石带煤率 煤中带矸率 分选精度接近浅槽远高于动筛、跳汰及其他干选设备 第一台 已经在晋煤集团赵庄选煤厂成功应用处理粒度宽 可处理 和 原煤分选上限为 下限为 最大入料粒度可达 与浅槽、动筛等传统分选设备相比 入料粒度更大 在赵庄选煤厂实现了 毛煤的分选解决了煤矿毛煤粒度超限问题处理能力大 最大型号的 系列处理能力达到/以./的选煤厂为例处理 块煤选用一台 设备即可满足生产需求智能程度高系统智能学习故障可自检完善的防爆及除尘设计部件全部按防爆标准设计并通过防爆认证自主研发的新型除尘器与 更匹配除尘效果更佳安全可靠关键元器件均为国外进口知名品牌长期在选别行业使用 辐射防爆达到国际标准辐射安全 还具有投资少、运行成本低、建设周期短、设备台数少、系统简单等优点 煤的可选性分析本矿没有揭示煤层生产大样的资料仅依据简易可选性煤样不能反映矿井投产后原煤筛分组成和浮沉组成 为了能准确评价生产时的煤质通常采用邻近矿井或矿区生产大样资料代替拟开发井田的煤质资料并以此对原煤的洗选加工方案进行比较对产品质量进行预测以邻近矿井煤层生产大样资料为依据根据本矿预测的毛煤灰分进行调整以调整后的煤质资料作为锦源选煤厂入洗原煤可选性评价、原煤洗选加工方案确定和产品数质量预测的依据.筛分试验.大样筛分试验 号煤 大 样 筛 分 试 验 结 果 如 下:含 量 大块矸石含量.原煤灰分 属中高灰分煤可见的矸石含量.各粒级的灰分随粒度降低而减少说明原煤硬度较低、易碎矸石不易碎大粒度级中矸石的含量较高各粒级的产率相差不大产率分布较为均匀 号煤大样筛分试验结果如下:特大块煤()产率.灰分.大块煤()产率.中块煤()产率.小块煤()产率.灰分.粒煤()产率.粉煤()产率.灰分.煤粉产率.灰分.原煤灰分.简易筛分试验简易筛分试验中除 号孔 号煤、号孔 号煤和 号孔 号煤为两级筛分外其他样均为四级筛分 灰分一般随粒度增大而增加对硫分而言号煤是增大 号煤硫分高时亦是增大其他煤层没有规律 各粒级煤的产率分布没有规律 煤粉的产率.一般.煤粉筛分试验煤粉筛分试验表明从.至.产率随粒度变小亦变小 一般.级大于 .级大于.级大于 或.级 个别大于.级 左右 灰分产率除.级外随粒度变小而增大硫分产率 号煤随粒度变小而变小其他煤层变化规律不明显.浮沉试验()号煤层 个样点浮煤灰分时 个样点为难选 个点为易选 个点为中等可选 据精查阶段 个样点的汇总浮煤灰分 时为易选浮煤回收率优等 号煤层 个样点浮煤灰分 时 个点为极易选 个点为易选 个点为中等可选 个点为极难选 据精查阶段 个样点的汇总浮煤灰分时为中等可选浮煤回收率优等 号煤层有 个样点浮煤灰分 时 个点为极易选 个点为易选 个点为中等可选 个点为极难选 据三交三号精查阶段 个样点的汇总浮煤灰分为 时为难选浮煤回收率优等井田()、号煤层为易选中等可选、号煤层为难选中等可选这与各煤层的浮煤回收率统计一致 井下 智能干选机与其他井下排矸工艺的比较.能更好地适应本矿煤质本矿开采的()号煤层最薄处为.滚筒采高.当开采薄煤层时会混入较多的顶底板矸石 根据煤质资料本矿矸石较硬不易破碎预测当矿井通过薄煤段时原煤灰分波动会较大会出现大量大块矸石 根据邻近矿井资料极端情况下中煤的占比仅为 原煤灰分波动较大主要表现在大块矸石含量变化 大块()中的矸石含量波动较大动筛跳汰机、重介排矸等各产品的提升能力不能调节对入料中的煤矸比变化适应性弱 可以通过调整排矸或排煤的方式适应原料煤中煤矸比的大幅度变化所以本矿大块排矸方式宜采用.系统简单、稳定可靠、可实现无人值守 智能干选工艺不需要借助水和介质分选煤炭没有产品脱水、脱介、水处理及介质回收系统大大简化工艺流程 系统简洁、环节少、故障点少、故障率低可实现无人值守重介浅槽分选机需要介质系统工艺复杂、设备多、故障点多、维护工作量大.占地面积小节省投资 智能干选机体积小、系统简单井下 智能分选系统可集成布置于一个巷道 井下浅槽系统的分选系统、煤泥及介质回收系统需布置在多个巷道 采用井下 工艺系统配置、设备数量、巷道体积和占地面积等方面均小于浅槽工艺减少了投资.生产成本低井下 系统简单节省人工成本 设备数量少备品备件及维修费用低 智能干选系统装机功率比浅槽小电耗少(约浅槽的/)且没有水耗和介耗 系统加工费低于浅槽分选系统节省生产成本.无介质和药剂消耗对副井提升无影响浅槽分选系统需要介质和药剂耗材均需副井提升占用副井提升资源不利于生产组织 井下 智能干选系统不用介质不产生煤泥水无需介质和药剂不占用副井提升资源.系统简洁可在采区进行分区布置井下动筛或浅槽一般只能在井底煤仓等位置集中布置选出的矸石再充填时需要远距离运输到工作面输送距离远成本高 井下 可在采区布置矸石回运距离短成本低 工艺流程.打煤打矸选择智能选矸机既可以利用气流击打煤排煤也可以利用气流击打矸石排矸 本设计是井下排矸井下条件差分选精度波动大打煤损失多所以建议采用打矸工艺煤的比重大同样重量的矸石块少击打矸石需要的风量比击打同样重量的煤少得多 本设计中一台 击打矸石需要的风量是./台(压力 .)打煤需要的风量是/台(压力 .).工艺流程简述工作面来煤进入筛孔为 的正弦滚轴筛筛分筛分后的 物料进入智能干选机分选选后大块煤与分级筛筛下物 物料一起进入井下煤仓 选后的大块矸石经块矸石带式输送机转运至矸石仓当来煤中 物料超过/台时使用旁路分流一部分 物料由地面洗选系统处理 设备选型.设备选型原则选用技术先进、性能可靠的国内产品尽可能选用大型设备减少布置空间减少建厂投资同类设备尽量采用一种规格减少不同规格的数量减少备品备件种类有利于设备维修选用噪声小、能耗低的设备设备能力根据煤炭洗选工程设计规范和生产实际选取.设备选型能力按来煤最大能力选取来煤分别为:西翼带式输送机运量/、带宽、带速./一采区带式输送机运量 /、带宽、带速./.工艺设备选型.西翼来煤原煤分级筛选用单位面积处理能力大的正弦滚轴筛 该型号筛子的单位面积筛分能力远超普通筛子缺点是无法调节筛孔 如果工作面来煤达到极限/含量超过.会造成后续作业智能干选机负荷超限 本型号正弦滚轴筛设有一旁路工作面来煤可直接进入煤仓不进入 分选入料量:/参数选取:/台/()/().(台)选 /型 正 弦 滚 轴 筛 一 台智能干选机入料量:./参数选取:/台././.(台)选 煤安型智能干选机一台根据设备要求一台 煤安型智能干选机需要配套的风量为:压力.风量:./.一采区来煤原煤分级筛入料量:/参数选取:/台/()/().(台)选 /型 正 弦 滚 轴 筛 一 台智能干选机入料量:./参数选取:/台././.(台)选 煤安型智能干选机一台根据设备要求一台 煤安型智能干选机需要配套的风量为:压力.风量:./.除尘设备智能干选机分选在一个密闭腔体内将产生的粉尘封在腔内 分选所用的高压风的余量会带出部分粉尘由专门配套的智能干选机除尘器回收本设计中原煤分级筛及皮带转载产生的粉尘采用超声雾化湿式负压诱导惯性沉降综合除尘方式除尘 结束语 智能选矸系统实现了对块煤的精准识别与分选减轻了劳动强度系统简洁节能环保 同时智能选矸系统不用水、不用介质、不产生煤泥、加工成本低、块煤率高安全经济效益显著参考文献:李文儒刘国超.智能干选机在东曲选煤厂的应用.山西焦煤科技():.孟莹.井下智能煤矸分选系统方案研究.煤矿机械():.李燕.智能干选机在应用中的注意事项.选煤技术():.赵振宇张开加董宇.鑫岩煤矿井下煤矸分选与充填开采一体化系统设计.煤炭工程():.申斌学朱磊古文哲等.煤矿智能干选系统设计方法研究.煤炭工程():.作者简介:李咏蔚()男 江苏南京人 硕士研究生 工程师 从事设计咨询工作