煤炭洗選工藝技術應用探究

趙陽

摘 要：煤炭是各種直接能源的原材料，其開采與選洗的質量關系到電力、熱能等社會支柱型能源供應的穩定與否，與人類生活及社會的發展密切關聯?，F階段，我國煤炭的選洗工藝經多年發展已處于世界較為發達的水平，在未來還需不斷精進技術，以達到減低煤炭在選洗中的消耗，提高其利用率，減少污染的理想目標。本文從介紹煤炭洗選工藝的作用和進行自動化建設的意義入手，著重分析了洗煤廠主流的選煤方法、實際操作流程及選洗的運行系統，為進一步提升我國煤炭選洗工藝提供參考。

關鍵詞：煤炭生產;洗選工藝;應用探索;改革

煤礦作為當前世界最主要的資源之一，承擔著向社會輸送能源、維護經濟發展的重擔。在煤礦的開采和清潔過程中，因為技術的限制，使煤炭原材料的轉換率和利用率始終處于較低水平，不僅造成了環境污染，還造成了資源的浪費。雖然技術人員一直未放棄對可替代新能源的探索，但就現階段人類社會對能源的需求而言，在新能源被開發和廣泛應用之前，煤炭始終是能源供應的支柱型資源。因此，改進煤炭選洗工藝、提高原料的利用與回收率仍是研究的重心。

1 煤炭洗選工藝的作用與自動化的意義

1.1 煤炭洗選工藝的作用

煤炭選洗工藝指對開采的原煤進行挑選和清潔處理時所使用到的技術。該技術的作用可分為如下方面：其一，就資源本身而言，先進的煤炭選洗技術能夠提高資源的利用率，減少對環境的污染;其二，對人類社會而言，先進的煤炭選洗技術能夠為國家國力和經濟的騰飛打下堅實的資源和技術基礎;其三，對國民個人而言，先進的煤礦選洗技術能夠為其提供更為理想的生活物質條件。

1.2 煤炭洗選廠進行自動化建設的意義

為了滿足當前社會發展所需的能源供應，煤炭企業對于煤炭的開采量十分龐大，單單依靠人工的力量，不僅產能較低而且無法保證原煤中精煤和雜質的分離質量，導致煤礦生產的煤炭產品品控不夠穩定，影響選洗煤廠的持續發展。因此，煤炭選洗廠進行自動化建設的意義在于：其一，提高產能保證質量，大型自動化機械的投入使用，在解放人力的同時，保證了煤礦開采、選洗、晾曬、運輸等流程循環的效率，平衡了煤炭市場供求關系的穩定;其二，提高了生產過程中的安全性，自動化生產減少了人力成本降低了生產人員的數量，使得生產全過程通過操作運行系統即可完成，當出現緊急情況時，控制系統可發出警報，技術人員通過分析對應警報代碼背后的含義即可進行對應的處理，提高了效率使生產全程可控;其三，有助于使煤炭產品種類的多樣化，自動化機械生產的煤炭能夠保證不同批次產品的煤炭質量，通過數據和流程的調節獲得適銷對路的煤炭產品以滿足不同社會需求。

2 煤炭洗選工藝系統應用探究

煤炭可選性常指按照密度將原煤分為極易選洗（原煤理論分選密度約在1.6g/cm3）、易選洗（原煤理論分選密度約在1.5g/cm3）及極難選洗（原煤理論分選密度約在1.4g/cm3）等三類，基于此施以不同選洗方法，以提高效率。以某礦井型選煤廠為例，其原煤全部來自于礦井。該礦井主采3號煤層，原煤煤質為中灰、低硫、固定碳含量高、可磨性好、發熱量高的貧煤。根據其原煤特性，確定該礦井型選煤廠的選煤工藝，具體：

2.1 選煤工藝及主要設備

①選煤方法：22-100mm塊原煤重介淺槽分選，22-1mm

末煤采用有壓三產品重介旋流器分選，1-0.25mm煤泥采用螺旋分選機分選，0.25-0mm細煤泥采用浮選柱直接浮選。22-0mm末煤也可部分洗選或直接旁路，生產出不同灰分的動力用煤;②主要設備：重介淺槽分選機、有壓三產品重介旋流器、螺旋分選機、浮選柱、磁選機、振動篩、離心機及壓濾機等。

2.2 工藝系統

2.2.1 原煤倉儲及準備系統

毛煤經提升后由皮帶機或刮板機輸送至緩沖倉或毛煤倉進行存儲;生產時毛煤倉下返煤皮帶機輸送至篩分破碎

車間，由毛煤分級進行干法分級，篩上>100mm手選破碎后

與篩下100-0mm原煤混合一起運至主廠房進行洗選作業。

2.2.2 主洗系統主要包含四部分

2.2.2.1 塊煤重介系統

<100mm的原煤進入主廠房后，經原煤分級篩分級（篩孔22mm）和脫泥（篩孔3mm），100-22mm篩上物進入重介淺槽分選，分選后塊精煤脫水脫介處理后作為產品分級裝倉儲存，塊矸石脫水脫介后進入矸石倉。

2.2.2.2 末煤重介系統

原煤分級篩篩下（22-0mm）末煤可實現末煤全部入選、部分入選和全部不入選。入選的末煤經過末煤脫泥篩進行脫泥（篩孔1mm），22-1mm篩上物由有壓三產品重介旋流器分選，分選后的末精煤、末中煤經過脫介、脫水篩和離心機脫介脫水后作為末精煤和末中煤產品，末矸石經過脫介脫水后進入矸石倉。

2.2.2.3 粗煤泥分選系統

原煤分級篩脫泥段篩下水和末煤脫泥篩篩下水一起由分級旋流器進行濃縮分級。分級旋流器底流（1-0.25mm）粗煤泥由螺旋分選機進行分選，分選后的精煤和尾煤經過弧形篩和煤泥離心機脫水后分別摻入末精煤和末中煤產品中。

2.2.2.4 細煤泥浮選系統

分級旋流器溢流（0.25-0mm煤泥水混合物）、弧形篩篩下水及煤泥離心機離心液進入浮選柱進行分選，分選后浮選精煤壓濾回收，浮選尾煤濃縮壓濾回收。除上述主要系統外，選洗系統中還包含集中控制系統、介質系統、絮凝劑系統、洗水循環和補加系統等輔助系統，共同在洗選生產過程中承擔著重要角色。

2.2.3 產品儲運系統

原煤經過主洗系統洗選加工后，塊煤經倉上分級篩分級后分別進入中塊倉、小塊倉和限下倉，末精煤、末中煤、篩末煤分別進入三個末煤倉，煤泥產品轉運至煤泥晾干場進行儲存，塊煤倉下和末煤倉下分別設有返煤皮帶，倉內產品可由皮帶機頭溜槽轉載至各產品裝車點進行裝車銷售。此外，還設有一座單軌快速裝車站，可實現火車自動快速裝車，整列火車（60節）裝車時間小于40min;各煤倉下設有瓦斯監控系統和通風系統，當瓦斯濃度超過一定值時，便會觸發警報提示開啟通風設施進行瓦斯排放。當前，我國選煤廠生產系統中多采用全自動或半自動的設備，基本實現了現代化，減少了人工的損耗，提高了煤炭生產的安全性和穩定性。

3 結語

當前，我國對煤炭的處理技術已較為成熟，能夠針對市場對煤炭的不同需求能夠生產出對應的產品，設計生產時也將環保因素考慮其中，重視資源的循環利用，基本實現了生產自動化。另外，從選煤廠的選洗工藝中不難看出，重介淺槽分選系統是選洗工藝中較為關鍵的步驟，技術人員可以此為入腳點深入研究，不斷提高煤炭原料的利用率，提高產量。

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