煤礦產(chǎn)品升級(jí)改造方案淺析

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摘要：針對(duì)淖爾壕煤礦目前生產(chǎn)系統(tǒng)中產(chǎn)品煤易碎、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一，無(wú)法適應(yīng)市場(chǎng)多樣化需求的現(xiàn)狀，對(duì)其篩分揀矸車(chē)間、大塊煤和中塊煤倉(cāng)進(jìn)行了升級(jí)改造。通過(guò)對(duì)改造方案的比選，確定了最終的推薦方案。升級(jí)改造后，有效降低了產(chǎn)品的限下率，同時(shí)優(yōu)化了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，在解決了防塵、防噪等相關(guān)問(wèn)題的同時(shí)，采用合理的工藝布置、可靠的技術(shù)性能，為企業(yè)帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)升級(jí)改造；篩分揀矸車(chē)間；大塊煤和中塊煤倉(cāng)；方案比選

0引言

淖爾壕煤礦隸屬于伊金霍洛旗呼氏煤炭有限責(zé)任公司，位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市伊金霍洛旗阿勒騰席熱鎮(zhèn)東南部，距離阿勒騰席熱鎮(zhèn)直線距離36km，行政隸屬納林陶亥鎮(zhèn)管轄。淖爾壕煤礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1.20Mt/A。

1煤礦現(xiàn)狀

1.1生產(chǎn)系統(tǒng)現(xiàn)狀

礦井生產(chǎn)的原煤由主井帶式輸送機(jī)提升到地面進(jìn)入篩分揀矸車(chē)間，分級(jí)后的產(chǎn)品煤分別入產(chǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)存，經(jīng)倉(cāng)下給煤機(jī)裝汽車(chē)外運(yùn)銷(xiāo)售。

1.2產(chǎn)品現(xiàn)狀

主井提升的原煤經(jīng)篩分揀矸車(chē)間內(nèi)分級(jí)篩分級(jí)后生產(chǎn)出3個(gè)不同的產(chǎn)品，篩上+80mm的大塊煤經(jīng)檢查手選后，雜物、矸石經(jīng)轉(zhuǎn)載進(jìn)入矸石倉(cāng)，大塊煤（+80mm）經(jīng)帶式輸送機(jī)運(yùn)至大塊煤倉(cāng)儲(chǔ)存，篩下中塊煤（+30~80mm）、末煤（-30mm）由帶式輸送機(jī)運(yùn)至中塊煤倉(cāng)、混末煤倉(cāng)儲(chǔ)存。

1.3存在問(wèn)題

（1）篩分揀矸車(chē)間，分級(jí)篩篩下中塊煤排料溜槽未考慮緩沖設(shè)置，產(chǎn)品煤在通過(guò)溜槽過(guò)程中易碎。（2）目前生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為：大塊煤（+80mm）、中塊煤（+30~80mm）、末煤（-30mm）[1]。無(wú)法應(yīng)對(duì)市場(chǎng)多樣化需求，為了提高煤礦的經(jīng)濟(jì)效益，需要進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化改造。（3）筒倉(cāng)未設(shè)置緩沖裝置，大塊煤、中塊煤在儲(chǔ)存過(guò)程中易發(fā)生二次粉碎，產(chǎn)品煤限下率超標(biāo)，無(wú)法滿足客戶需求，且粉煤含量較高很難銷(xiāo)售。

2升級(jí)改造方案

2.1篩分揀矸車(chē)間保塊改造

篩分揀矸車(chē)間內(nèi)，分級(jí)篩布置在標(biāo)高+17.40m平面，篩下中塊煤排料溜槽將煤給到標(biāo)高+4.40m平面的中塊煤帶式輸送機(jī)上，落差約13m。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，提出三種改造方案。（1）既有中塊煤排料溜槽優(yōu)化方案。在既有溜槽增設(shè)拐點(diǎn)及煤臺(tái)，每個(gè)煤臺(tái)下增加支撐。煤臺(tái)可以減小產(chǎn)品煤在溜槽內(nèi)下落時(shí)對(duì)鋼板的沖擊力，從而降低碎煤率。（2）方倉(cāng)+給煤機(jī)改造方案。篩下中塊煤排料溜槽將煤給到新增方倉(cāng)內(nèi)，方倉(cāng)儲(chǔ)量約13t，倉(cāng)下設(shè)一臺(tái)變頻給煤機(jī)，將煤給到中塊煤帶式輸送機(jī)上。該方案通過(guò)控制給煤機(jī)的給料速度來(lái)控制倉(cāng)容，減小煤的落差，從而降低碎煤率。（3）螺旋溜槽改造方案。螺旋溜槽的應(yīng)用，可以極大程度上減小塊煤的破碎率。但由于篩分揀矸車(chē)間內(nèi)設(shè)備相互之間空間較為緊張，其次既有土建結(jié)構(gòu)對(duì)螺旋溜槽的布置也有較大影響。所以結(jié)合上述實(shí)際情況，螺旋溜槽在此處布置難度較大，改造方案不可行。綜上所述，篩下既有中塊煤排料溜槽優(yōu)化方案，溜槽改動(dòng)量小，對(duì)既有土建結(jié)構(gòu)無(wú)影響，確定為篩下中塊煤排料溜槽的最終推薦改造方案。

2.2篩分揀矸車(chē)間產(chǎn)品升級(jí)改造

原篩分揀矸車(chē)間分級(jí)篩篩上為+80mm的大塊煤，篩下為+30~80mm的中塊煤、-30mm的末煤。根據(jù)對(duì)周邊市場(chǎng)的調(diào)研，并與業(yè)主協(xié)商，產(chǎn)品升級(jí)改造后需要產(chǎn)出4個(gè)產(chǎn)品：末煤（-25mm）、中塊煤（+25~50mm）、中塊煤（+50~90mm）、大塊煤（+90mm）[2]。為了調(diào)整產(chǎn)品分級(jí)粒度，需要更換篩分揀矸車(chē)間內(nèi)的分級(jí)篩。更換后，分級(jí)篩篩上為+90mm的大塊煤，篩下為+25~90mm的中塊煤、-25mm的末煤。大塊煤、中塊煤通過(guò)帶式輸送機(jī)運(yùn)至大塊煤倉(cāng)、中塊煤倉(cāng)儲(chǔ)存，末煤由帶式輸送機(jī)運(yùn)至混末煤倉(cāng)儲(chǔ)存。

2.3大塊煤倉(cāng)、中塊煤倉(cāng)局部改造方案

大塊煤倉(cāng)、中塊煤倉(cāng)各2座，直徑18m，單倉(cāng)儲(chǔ)量5000t。倉(cāng)上設(shè)兩條刮板輸送機(jī)進(jìn)行配倉(cāng)，倉(cāng)下設(shè)16臺(tái)甲帶給煤機(jī)裝汽車(chē)外運(yùn)。（1）倉(cāng)上中塊煤（+25~90mm）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化改造。目前中塊煤通過(guò)帶式輸送機(jī)運(yùn)至倉(cāng)上，經(jīng)分叉溜槽分別給到兩條配倉(cāng)刮板輸送機(jī)上進(jìn)行配倉(cāng)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況取消中塊煤帶式輸送機(jī)機(jī)頭分叉溜槽，在配倉(cāng)刮板輸送機(jī)上架設(shè)一臺(tái)滾軸篩，分級(jí)粒度50mm。篩上+50~90mm粒度中塊煤通過(guò)篩前溜槽給到刮板輸送機(jī)上進(jìn)行配倉(cāng)，篩下+25~50mm粒度中塊煤通過(guò)篩下溜槽直接進(jìn)入倉(cāng)儲(chǔ)存。（2）大塊煤倉(cāng)、中塊煤倉(cāng)倉(cāng)內(nèi)保塊改造。大塊煤倉(cāng)、中塊煤倉(cāng)配倉(cāng)層標(biāo)高為+35.20m，倉(cāng)下給煤機(jī)倉(cāng)口標(biāo)高+6.30m，落差約29m。目前大塊煤倉(cāng)、中塊煤倉(cāng)產(chǎn)品煤限下率約40%，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的交付。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況提出三種改造方案：倉(cāng)壁小螺旋溜槽、倉(cāng)壁大螺旋溜槽、伸縮溜槽。三種常用筒倉(cāng)緩沖裝置主要優(yōu)缺點(diǎn)比較詳見(jiàn)表1。①倉(cāng)壁小螺旋溜槽。該方案，小螺旋溜槽可利用現(xiàn)有刮板輸送機(jī)進(jìn)行配倉(cāng)，但是在溜槽安裝時(shí)需要對(duì)筒倉(cāng)倉(cāng)壁進(jìn)行土建改造。且小螺旋溜槽在布置時(shí)需靠近單側(cè)倉(cāng)壁，所以為避免筒倉(cāng)儲(chǔ)煤偏倉(cāng)，小螺旋溜槽必須成對(duì)布置。所以，若倉(cāng)上中塊煤（+25~90mm）產(chǎn)品需進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化改造，那么篩下+25~50mm粒度中塊煤儲(chǔ)煤倉(cāng)無(wú)法采用小螺旋溜槽保塊方案。②倉(cāng)壁大螺旋溜槽。大螺旋溜槽可利用現(xiàn)有刮板輸送機(jī)進(jìn)行配倉(cāng)，但是在溜槽安裝時(shí)需要對(duì)筒倉(cāng)倉(cāng)壁進(jìn)行土建改造。且大螺旋溜槽需環(huán)整個(gè)倉(cāng)壁進(jìn)行布置，產(chǎn)品煤的離心力和速度損失較大，所以在溜槽一次安裝到位后，產(chǎn)品煤的粒度與入料初速度變化會(huì)直接影響其保塊效果。③伸縮溜槽。由于既有系統(tǒng)采用刮板輸送機(jī)進(jìn)行配倉(cāng)，伸縮溜槽頂部的緩沖漏斗和絞車(chē)無(wú)法布置；并且倉(cāng)上配倉(cāng)口不唯一，伸縮溜槽在工作時(shí)安全隱患較大，所以伸縮溜槽改造方案不可行。綜上所述，現(xiàn)有工藝布置無(wú)法滿足伸縮溜槽改造方案。倉(cāng)壁小螺旋溜槽和大螺旋溜槽均可作為煤倉(cāng)保塊改造方案。但是倉(cāng)壁大螺旋溜槽結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，處理能力大，還預(yù)留了后期擴(kuò)能的可能性。

3大塊煤倉(cāng)、中塊煤倉(cāng)倉(cāng)下裝車(chē)系統(tǒng)改造方案

大塊煤倉(cāng)、中塊煤倉(cāng)倉(cāng)下共設(shè)甲帶給煤機(jī)16臺(tái)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，對(duì)倉(cāng)下裝車(chē)系統(tǒng)進(jìn)行整體改造。將原有16臺(tái)甲帶給煤機(jī)更換為振動(dòng)篩分給煤機(jī)，并在每臺(tái)振動(dòng)篩分給煤機(jī)下增加一條末煤刮板輸送機(jī)。大塊煤、中塊煤通過(guò)給煤機(jī)機(jī)前溜槽裝汽車(chē)外運(yùn)；末煤通過(guò)給煤機(jī)機(jī)下收集溜槽進(jìn)入新增末煤刮板輸送機(jī)內(nèi)，運(yùn)至筒倉(cāng)倉(cāng)壁外統(tǒng)一收集。倉(cāng)下裝車(chē)系統(tǒng)改造方案布置圖見(jiàn)圖1。

4結(jié)語(yǔ)

淖爾壕煤礦產(chǎn)品升級(jí)改造方案，充分考慮了既有生產(chǎn)系統(tǒng)現(xiàn)狀、并結(jié)合周邊市場(chǎng)的需求，針對(duì)篩分揀矸車(chē)間、大塊煤和中塊煤倉(cāng)進(jìn)行了優(yōu)化改造，并對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了對(duì)比，最終采用了合理的工藝布置。本次產(chǎn)品升級(jí)改造工作在解決煤礦產(chǎn)品煤結(jié)構(gòu)和限下率的同時(shí)，必將為企業(yè)帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)影響力。

參考文獻(xiàn)：

[1]戴少康.選煤工藝設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)手冊(cè)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2010.

[2]《煤炭洗選工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50359-2016）.

作者:王超 單位:中煤西安設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司