金鸡滩选煤厂二期工程原煤旁路系统改造.pdf

金鸡滩选煤厂二期工程原煤旁路系统改造邵静茹(泰戈特(北京)工程技术有限公司,北京 100022)摘 要:金鸡滩选煤厂从未来原煤质量和矿井连续生产需求方面考虑,为进一步提高系统的灵活性,在二期工程实施了原煤旁路系统改造。原煤质量较好无需入洗时,原煤经破碎筛分后,直接旁路进仓存储装车。在一期准备车间进行了临时原煤旁路改造,实现了在二期工程安装和调试阶段,原煤可旁路入仓,最大程度降低对矿井生产的影响。改造后系统可快速切换,有效提高了选煤厂生产的灵活性。关键词:选煤厂;原煤;旁路改造;洗选灵活性中图分类号:TD941 文献标识码:A 文章编号:1005-8397(2023)06-0016-04Modification of raw coal bypass system inphase project of Jinjitan Coal Preparation PlantSHAO Jing-ru(Techgart(Beijing)Engineering Ltd,Beijing 100022,China)Abstract:In the phase II project of Jinjitan Coal Preparation Plant,considering the quality of raw coal in the future and the requirement of continuous production,the flexibility of the system is further improved and the raw coal bypass modification is implemented.By adding the raw coal bypass system in lump coal workshop,raw coal after crushing and screening can be stored and loaded directly without washing.The temporary raw coal bypass modification was carried out in the phase I preparation workshop,achieving that during the installation and commissioning of the phase II project,raw coal can be bypassed and stored,minimizing the impact on mine production.After modification,the systems can be switched quickly,which improves the production flexibility of the coal preparation plant.Keywords:coal preparation plant;raw coal;bypass modification;coal cleaning flexibility收稿日期:2023-04-03 DOI:10.16200/ki.11-2627/td.2023.06.004作者简介:邵静茹(1985),男,河北石家庄人,2011 年毕业于太原理工大学机械设计及理论专业,工学硕士,泰戈特(北京)工程技术有限公司工程师。引用格式:邵静茹.金鸡滩选煤厂二期工程原煤旁路系统改造 J.煤炭加工与综合利用,2023(6):16-19.金鸡滩选煤厂位于陕西省榆林市榆阳区境内,是一座矿井型选煤厂。二期工程选煤厂生产能力为 15.0 Mt/a,小时原煤处理能力为 2 841 t,选煤工艺为 1508 mm 块煤采用重介浅槽分选机分选、81.5 mm 末煤采用脱泥有压两产品重介旋流器分选(预留)、1.5 0.25 mm 粗煤泥采用煤泥离心机回收、小于 0.25 mm 煤泥浓缩后采用压滤回收1,2。一期工程为原煤自井口房输送至原煤仓和原煤场存储后,经一期准备车间进行破碎筛分,块煤和末煤分别输送至现有混煤仓分类存储装车。二期工程将在一期准备车间北侧新建二期准备车间,并替代其功能。通过新增原煤转载带式输送机,将原煤从一期准备车间上料带式输送机排料溜槽转载至二期准备车间,经破碎筛分后,块煤输送至块煤洗选车间,末原煤经筛下末煤输送机转载至现有混煤仓存储,同时预留去末煤车间洗选的通道。1 存在的问题根据金鸡滩选煤厂矿井未来几年的原煤质量情况及煤层开采计划,在实际生产中,存在原煤61煤炭加工与综合利用 CAL PROCESSING&COMPREHENSIVE UTILIZATION No.6,2023无需入洗直接旁路存储的生产需要。2017 年接续的 103、106 工作面煤层厚、无夹矸层、灰分低、发热量高,且开采方式为分层开采,原煤含矸率极低,不入洗的情况下原煤发热量即可达到25.10 MJ/kg,考虑综合经济效益,二期工程生产系统有必要增加原煤旁路系统,以便根据开采原煤质量灵活决定是否洗选。同时,二期工程生产系统需要利用一期准备车间的部分设备和场地,其余原有设备需拆除。在二期生产系统未形成和正式生产前,拆除一期准备车间的关键路线设备会导致矿井生产间断,预估影响 35 万 t 的原煤生产,对矿井产生较大的影响和损失。因此,有必要在一期准备车间增加临时原煤旁路系统作为过渡,从而降低因二期工程安装和调试故障对矿井生产的影响。经过业主与设计单位多次调研及分析讨论,确定对二期工程的生产系统进行原煤旁路优化改造,以保证选煤厂根据煤质情况和生产计划对原煤是否入洗进行灵活切换,并有效保证二期工程生产系统在安装及调试阶段出现问题时,原煤可通过一期准备车间改造的临时旁路直接转载进仓存储,从而确保矿井的持续正常生产。2 改造方案通过对二期工程块煤车间增加原煤旁路系统,并在原有一期准备车间进行临时原煤旁路系统改造,最终实现全周期原煤旁路灵活切换。2.1 块煤车间原煤旁路系统改造2.1.1 块煤车间原煤旁路系统可实现功能(1)原煤全部旁路。当块煤车间洗选系统发生故障,无法对原煤进行洗选时,可通过旁路系统将原煤转载输送至产品仓存储;当矿井开采103、106 工作面等优质煤层时,因原煤发热量高、夹矸率极低,不经洗选即可达到产品销售标准,原煤可直接全部旁路作为产品销售。(2)原煤部分旁路、部分入洗。当原煤发热量较高但尚未达到产品销售标准时,选煤厂可根据原煤品质对部分原煤进行洗选,其余原煤直接旁路,最终使混合的产品满足销售指标,从而降低生产成本,提高产品竞争力。(3)原煤二次破碎。块煤车间的原煤经准备车间初次破碎后,上限粒度为 150 mm,当原煤旁路作为产品销售时,粒度要求为 80 mm 以下,因此,需要在原煤旁路增加二次破碎功能。(4)原煤二次筛分。通过该功能,可有效减少原煤破碎处理量,只需对筛上块原煤进行破碎即可。同时,出主厂房的带式输送机共 2 台,1台为块煤收集带式输送机,负责输送 80 0 mm粒级产品,另 1 台为末煤收集带式输送机,负责输送 300 mm 粒级产品,通过原煤旁路的二次筛分功能,原煤可实现 2 种粒级分类转载存储。2.1.2 块煤车间原煤旁路系统改造难点(1)场地限制。金鸡滩选煤厂二期工程于2016 年 6 月正式开工,截至 2017 年 3 月双方明确对二期工程生产系统进行原煤旁路优化改造时,二期工程的准备车间、块煤车间等主要建筑主体已完工,设备安装也在有序推进。因之前块煤车间设计时较为紧凑,且内部工艺管道复杂,并未给原煤旁路系统预留空间,因此改造受场地因素限制较大。(2)设备改造制约。改造需对块煤车间的 2台配筛刮板输送机进行延长并增加卸料口,因设备已入厂安装,此时对设备进行改造,需要统筹协调业主、设备厂家、施工单位、设计单位等多个单位和部门,做好相关沟通协同工作。2.1.3 块煤车间原煤旁路系统改造方案(1)块煤车间配筛刮板输送机改造。将块煤车间29.200 m 平面1 号配筛刮板输送机的机头适当延长,在机头处新增落料点,并增加 1 套电液动平板闸门;将2 号配筛刮板输送机在中部适当位置新增2 处落料点,并增加2 套电液动平板闸门3。原煤旁路时,2 台配筛刮板输送机原有配筛平板闸门全部关闭,新增旁路平板闸门全部打开,原煤由新增的旁路通道分别进入 11.600 m平面的 2 台原煤转载刮板输送机。原煤需要部分入洗时,根据入洗量的大小,可将 2 号配筛刮板输送机的旁路平板闸门部分打开或关闭,1 号配筛刮板输送机的旁路闸门则保持常开(开度可调),可实现原煤的旁路或部分入洗的处理。(2)块煤车间增设 11.600 m 刮板平台,并新增 2 台原煤转载刮板输送机,负责将旁路原煤转载至新增的 2 台原煤分级筛。(3)块煤车间 7.800 m 平面新增 2 台原煤分级筛,筛孔 30 mm,筛上块煤进入新增的原煤破712023 年第 6 期邵静茹:金鸡滩选煤厂二期工程原煤旁路系统改造碎机进行破碎。筛下末煤进入末煤收集带式输送机,经转载后输送至末煤仓存储。(4)块煤车间增设 4.000 m 破碎机平台,并新增 2 台原煤破碎机,破碎粒度 80 mm。破碎后的原煤进入块煤收集带式输送机,经转载后输送至块煤仓存储。(5)对现有块煤车间内已施工部分的土建、管路等进行相应改造。块煤车间增加原煤旁路系统方案布置如图 1所示,主要设备规格型号如表 1 所示。图 1 块煤车间增加原煤旁路系统方案工艺流程表 1 块煤车间增加原煤旁路系统主要设备规格型号序号设备名称技术特征台数备注1配筛刮板输送机B=1 600 mm,V=0.91 m/s,a=0;改造:机头延长 4.45 m,新增电液平板闸门 1 套1改造2配筛刮板输送机B=1 600 mm,V=0.91 m/s,a=0;改造:新增电液平板闸门组 2 套1改造3原煤转载刮板输送机B=1 600 mm,L=11.00 m,V=0.91 m/s,a=0,Q=1 300 t/h2新增4原煤分级筛MGS1812,入料150 mm,筛孔 30 mm,Q=1300 t/h,2新增5原煤破碎机SSC75300,入料 15030 mm,出料粒度 800 mm,Q=800 t/h2新增2.2 一期准备车间临时原煤旁路系统改造2.2.1 临时原煤旁路系统可实现功能(1)原煤旁路转载存储。一期准备车间增加临时原煤旁路系统后,当二期工程生产系统处于安装阶段以及带煤调试出现故障时,原煤可通过临时原煤旁路经转载后进仓存储。这样可有效避免二期工程正式生产前对矿井生产的影响。(2)原煤正常输送至二期工程。二期工程带煤调试阶段以及正式生产后,通过控制临时原煤旁路的分叉溜槽插板,可将原煤快速切换至二期工程准备车间,满足二期工程生产系统的调试和生产需求。(3)原有设备有序拆除。通过临时原煤旁路系统改造,可实现在矿井正常生产或较少受到影响的情况下,对一期准备车间的原有设备进行部分有序拆除。在二期工程生产系统正式生产后,即可拆除临时原煤旁路系统的设备。2.2.2 临时原煤旁路系统改造难点(1)在线改造复杂。临时原煤旁路系统应保证原煤在线生产时进行改造,最大程度避免对矿井和一期准备车间生产的影响。因此,需要设计好完善的改造方案和施工步骤,确保业主的生产经营正常进行。(2)资料不充分。因一期准备车间为原有建筑,在长期生产过程中,对其进行了部分管道和非标修补,因此参考的资料图纸与现场情况存在部分出入。为保证设计方案的可行性,需进行现场考察测绘工作,收集和复核相关数据。(3)施工受限。需对部分原有设备进行拆除和改造,其余设备进行保留并正常生产,同时需安装部分新增设备和非标。现场设备众多,空间狭小,拆卸和吊装施工难度较大。2.2.3 临时原煤旁路系统改造方案(1)首先拆除 26.100 m 平面的 1 台布料刮板输送机,为一期准备车间至二期准备的原煤转载带式输送机提供安装空间。保留另 1 台布料刮板输送机,其运量为 2 600 t/h,可满足临时原煤旁路生产要求。一期准备车间上料带式输送机排料溜槽改为分叉溜槽,通过 2 套电液动平板闸门控制原煤的流动方向,向左则通过原煤转载带式输送机进入二期工程生产系统,向右则通过布料刮板输送机进入临时原煤旁路4。(2)二期准备车间系统形成之前,原有一期准备车间 21.600 m 平面 3 台原煤破碎机暂不拆除。原煤临时旁路生产时,由布料刮板输送机将原煤输送至 3 台破碎机进行破碎,然后落入81 煤炭加工与综合利用2023 年第 6 期18.000 m 平面的原煤配筛刮板输送机,将初破后原煤配送至 12.000 m 平面的原煤分级筛。(3)在拆除一期准备车间 8.400 m 平面的筛下刮板输送机和安装二期准备车间至一期准备车间的末煤收集带式输送机之前,先将 12.000 m平面的 2 台原煤分级筛筛板采用橡胶皮子覆盖,原煤分级筛暂时按给煤机使用。将 8.400 m 平面的 2 台二级破碎机拆除,更换成溜槽,形成26.100 m 平面布料刮板输送机机至 1.800 m 平面上仓带式输送机的 1500 mm 的原煤临时旁路。原煤临时旁路形成后,再拆除 8.400 m 平面的筛下刮板输送机,并安装一期和二期准备车间之间的转载带式输送机等设备。改造和拆除完成后,新旧系统对接的时间仅为更换一期准备车间上料带式输送机分叉溜槽的时间,可控制在 24 h以内,极大减小了对矿井原煤生产的影响。一期准备车间临时原煤旁路系统主要设备规格型号如表 2 所示,方案布置图如图 2 所示。表 2 一期准备车间临时原煤旁路系统主要设备规格型号序号设备名称技术特征台数备注1一期准备车间上料带式输送机B=1 800 mm,L=268.30 m,V=2.5 m/s,a=16.13,Q=2 614 t/h;改造:更换为分叉排料溜槽,新增电液平板闸门组 2 套1改造2布料刮板输送机B=1 800 mm,L=18.20 m,V=1.03 m/s,a=0,Q=2 614 t/h1拆除3原煤分级筛入料300 mm,筛孔150 mm,筛面规格6.1m4.3m;改造:将橡胶皮覆盖筛板2改造4二次破碎机入料 15050 mm,出料粒度 500 mm,Q=400 t/h2拆除5筛下刮板输送机B=1 800 mm,L=23.70 m,V=1.03 m/s,a=0,Q=2 614 t/h1拆除图 2 一期准备车间临时原煤旁路系统方案工艺流程3 改造效果金鸡滩选煤厂二期工程原煤旁路系统改造于2017 年6 月建设完成并获得成功应用,块煤车间原煤旁路系统改造达到了预期效果。原煤在二期准备车间经破碎筛分后,如无需进行洗选,筛上块原煤通过块煤车间旁路系统直接转载后存储,末原煤通过二期准备车间的带式输送机经转载后存储。同时,选煤厂也可根据原煤质量进行原煤的部分入洗,大大增强了二期工程生产系统的灵活性。同时,一期准备车间临时原煤旁路系统也有效降低了二期工程建设对矿井生产的影响。在二期工程安装阶段和带煤调试出现问题时,原煤通过一期准备车间的临时原煤旁路输送至现有混煤仓。当二期工程开始带煤作业时,通过控制一期准备车间上料带式输送机分叉排料溜槽的闸板开闭,实现了原煤由临时旁路至二期工程生产系统的快速切换。临时原煤旁路系统改造有效保障了选煤厂二期工程在安装和调试期间,矿井的正常组织和稳定生产。4 结 语金鸡滩选煤厂通过在二期工程块煤车间增加原煤旁路系统,并在原有一期准备车间进行临时原煤旁路系统改造,解决了二期工程在调试和生产阶段的原煤持续生产问题,最大程度降低了二期工程建设对矿井原煤生产的影响。同时,选煤厂可根据未来的原煤质量情况及煤层开采计划,灵活确定原煤是否进行入洗,从而提高了综合经济效益。参考文献1 匡亚莉.选煤厂工艺设计及管理 M.徐州:中国矿业大学出版社,2006.2 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,2016.3 杨 青.矿用刮板输送机的改进设计研究 J.机械管理开发,2018,33(8):15-16,19.4 马鹏飞.选煤厂溜槽设计与改进 J.选煤技术,2015(1):88-91.912023 年第 6 期邵静茹:金鸡滩选煤厂二期工程原煤旁路系统改造