摘要 介绍了申家庄煤矿选煤厂的技术改造情况，包括方案制定、设备选型以及实施效果等。
关键词 工艺流程 跳汰选煤 煤泥水处理 粗煤泥 细煤泥
1 概述
申家庄煤矿是一个地方国营中型煤矿，煤种为主焦煤， 选煤厂建于90年代初，设计年处理能力21万t。入选粒度50～0mm，原煤可选性为易选，采用跳汰洗选流程。原煤灰分26％左右，精煤灰分12％以下，供当地焦化厂炼焦。中煤和矸石作为本矿矸石电厂燃料。煤泥约占20％，灰分高达40％以上，供当地民用。1996年进行了以增加处理能力、提高精煤产率为目标的技术改造，取得了良好的经济效益。
2 存在问题
申家庄矿选煤厂改造前工艺流程（图1）存在的主要问题是主选系统处理能力不足，设备效率低，故障率高。主要设备有BM—5型鲍姆跳汰机1台，T1825型双排斗式提升机1台，ZKX1445型Tabor式振动脱水筛1台等，其中ZKX型脱水筛激振器故障频繁，寿命较短。煤泥水处理系统也很不完善，仅靠角锥池、电磁筛和煤泥沉淀池处理，无法实现洗水闭路循环，导致煤泥水大量外排。不仅造成国家资源流失，企业经济效益受损，而且也严重影响了矿区环境。
图1 原设计全厂工艺流程
3 改造方案
针对申家庄矿选煤厂存在的问题和实际情况，拟定了如下的改造方案：
（1）更换和增加主选系统设备，增大处理能力，提高分选效果。①跳汰机：改BM—5型为SKT—6型。SKT型跳汰机是煤科总院唐山分院开发成功的数控跳汰机，由于采用了电脑数控气动立式滑阀、自动排料系统、U型机体等一系列新技术，整体性能大幅度提高，曾获原煤炭部科技进步二等奖。SKT型系列跳汰机具有分选效率高、处理能力大、操作调整方便等一系列特点，其先进性已被多年来的生产实践所证明。由于分选设备在很大程度上决定了分选效果、产品数质量和全厂经济指标，因此，性能先进的SKT型跳汰机是当然的首选设备之一。由于SKT—6型跳汰机的长度比厂房跨距要长0.5m左右，为了既不破坏现有建筑结构，又使改造能够进行，决定将SKT—6型跳汰机的第二段由三室改为二室，这样机体长度可缩短1m左右。但由于入选原煤可选性为易选，可以预计，缩短机体长度对分选效果不会有多大影响，后来的生产实践证实了这一点。②脱水筛：改Tabor筛为ZK型振动筛。ZK型振动脱水筛是唐山分院在消化德国KHD公司USL型振动脱水筛的基础上，经改进后研制成功的。ZK型系列振动脱水筛采用胶带瓣式联轴器直接驱动筛机，激振器为外置式块偏心结构，支承采用橡胶弹簧，筛框侧板为整体折弯加强结构，整机采用高强度螺栓、环槽铆钉和尼龙自馈螺母联接。该筛机1987年获原煤炭部科技进步二等奖，已在全国推广使用了100多台，成为我国选煤厂广泛使用的脱水筛主要机型。ZK型系列振动脱水筛具有结构先进、运转平稳、处理量大、脱水效率高、检修方便、零部件通用性强等一系列优点，其基本参数已纳入我国煤炭行业标准MT／T266—92中，由于跳汰精煤没有二次脱水设备，为使精煤水分尽量降低，故选用筛面较长的ZK1850型。③斗式提升机：改T1825型为T3240型2台，以提高处理能力。另外，根据数控跳汰机的需要，增加1台VF6／7型空气压缩机。由于采用的SKT型跳汰机的面积只有4.7m2左右，原BM—5型跳汰机所用罗茨鼓风机的风量已可满足需要。但SKT型跳汰机所需风压一般较鲍姆型跳汰机要高，因此决定对罗茨鼓风机进行检修调整，并对管路进行改造，以尽可能减少损失，使风压能接近SKT型跳汰机所需要的0.05MPa。
（2）完善煤泥水处理系统，实现煤泥厂内回收，洗水闭路循环。①粗煤泥回收系统：增设浓缩旋流器、高频筛，保留电磁筛。②细煤泥回收系统：改造角锥池、增设压滤机等，煤泥沉淀池改作事故水池。改造后的煤泥水系统原则工艺流程参见图2。
图2 改后煤泥水工艺流程
在细煤泥回收中，压滤机是实现煤泥厂内回收、洗水闭路循环的把关设备已为多年来的生产实践所证明。在全国大中型选煤厂中，绝大多数都有压滤机。随着公众环保意识和当局执法力度的不断增强，采用压滤机的小型选煤厂也越来越多。虽然全部煤泥水都由压滤机处理在技术上不存在什么大问题，但由于压滤机为间断生产，单位面积处理量较低，全压滤必将导致基本投资和运营费用较高，因此煤泥全压滤回收显然不是最佳方案。如果只将小于0.1mm左右的细煤泥由压滤机进行把关处理，而大于0.1mm的粗煤泥由投资较低的高频筛等来处理，那么，整个系统的投资无疑将会大大降低。因此，将煤泥分为粗煤泥和细煤泥，分别加以处理，这对煤泥水处理系统的工艺流程制定和设备选型具有现实指导意义。在粗煤泥回收中，技术比较成熟的设备主要有筛机（包括高频筛、准高频筛和电磁筛等）和离心机（包括沉降式离心机和沉降过滤式离心机等）两大类，其工艺效果比较接近，但后一类设备的价格及运营费用较前一类设备要高得多。
GPS型高频筛是唐山分院于1990年研制成功的，该机为圆运动，振动频率一般为33.3～36Hz，最高可达50Hz，激振器为外置式块偏心结构，筛面采用新型特别加粗不锈钢丝复层筛网。具有重量轻、处理能力大、脱水效果好等优点。GPS1025型高频筛于1992年获原能源部科技进步二等奖，已在全国推广使用了100多台。
准高频筛的振动频率一般为24～25Hz，为直线运动或圆运动，如QZK型曲面筛等。由于振动频率大大低于GPS型高频筛，故处理能力和脱水效果也比GPS型高频筛稍差。
DZS型电磁筛与一般振动筛不同，为筛面振动，而筛框不动。振动频率高达50Hz，由于接近共振状态，故所用电机功率较小。虽然脱水效果较好，但处理能力也较低。
沉降离心机和上述几种细筛效果相当，但价格和电耗要高出几倍，沉降过滤式离心机由于较沉降式离心机多了一段过滤段，因此产品水分较低，但价格也更高。GPS型高频筛和沉降过滤式离心机有关指标对比参见表1。
表1 高频筛和沉降过滤式离心机比较
| 项 目 | GPS1025 | WLG800×1300 |
| 处理量（t/h） | 6～15 | 8～12 |
| 产品水分（％） | 20～28 | 16～24 |
| 筛缝（mm） | 0.1～0.5 | 0.3 |
| 分级粒度（mm） | -0.074 | -0.074 |
| 电机功率（kW) | 5 | 75 |
| 外形尺寸(mm) | 3249×2163×1985 | 3700×2300×1300 |
| 机器重量(kg) | 1400 | 8130 |
| 参考价格（万元） | 5 | 22 |
| 经过多方考察，决定选用1台GPS1025型高频筛和原有DZS型电磁筛一起用于回收粗煤泥。在煤泥水浓缩澄清设备中，使用最多的主要有浓缩机和斜板（管）浓缩池。斜板（管）浓缩池由于池内增设斜板或斜管，增大了沉淀面积，故处理量大，占地面积小，底流浓度和溢流浓度指标均好于浓缩机，比较适合现有选煤厂的改造及改扩建（表2）。尤其是唐山分院开发的新型斜管浓缩池，采用增强型超高分子聚乙烯塑料斜管，抗压强度高，在东北和西北等地的选煤厂应用中，取得了良好的效果。在原有的浓缩澄清设备中，增设斜板或斜管，也早有成功的经验。由于申家庄矿选煤厂已有角锥池，为提高处理能力和浓缩澄清效果，决定对其进行改造，在角锥池内增设塑料斜管，这样可以收到投资少、见效快的效果。
表2 斜管浓缩池和浓缩机比较 |
| 项 目 | XGN—50 | NT—18 |
| 处理量（m3/h) | 250 | 250 |
| 底流浓度(g/L) | 400～700 | 300～600 |
| 电机功率(kW) | — | 5.5 |
| 外形尺寸(m) | 10.5×5．5×7．1 | Φ19．6×7．2 |
| 机器重量(kg) | 8000 | 12500 |
| 参考价格（万元） | 12 | 16 |
可行性研究表明，全厂改造需资金200多万元，改造后每年可增加经济效益近200万元，1年多即可收回投资。因此，该厂的技术改造方案在经济上也是完全可行的。 4 实施效果 作者单位：李杰勇（煤科总院唐山分院 河北省 063012） |
煤炭网版权与免责声明：
凡本网注明"来源：煤炭网www.coal.com.cn "的所有文字、图片和音视频稿件，版权均为"煤炭网www.coal.com.cn "独家所有，任何媒体、网站或个人在转载使用时必须注明"来源：煤炭网www.coal.com.cn "，违反者本网将依法追究责任。
本网转载并注明其他来源的稿件，是本着为读者传递更多信息的目的，并不意味着本网赞同其观点或证实其内容的真实性。其他媒体、网站或个人从本网转载使用时，必须保留本网注明的稿件来源，禁止擅自篡改稿件来源，并自负版权等法律责任。违反者本网也将依法追究责任。 如本网转载稿件涉及版权等问题，请作者在两周内尽快来电或来函联系。
网站技术运营：北京真石数字科技股份有限公司、喀什中煤远大供应链管理有限公司、喀什煤网数字科技有限公司
总部地址：北京市丰台区总部基地航丰路中航荣丰1层
京ICP备18023690号-1 京公网安备 11010602010109号
