煤矿产品升级改造方案浅析
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摘要：针对淖尔壕煤矿目前生产系统中产品煤易碎、产品结构单一，无法适应市场多样化需求的现状，对其筛分拣矸车间、大块煤和中块煤仓进行了升级改造。通过对改造方案的比选，确定了最终的推荐方案。升级改造后，有效降低了产品的限下率，同时优化了产品结构，在解决了防尘、防噪等相关问题的同时，采用合理的工艺布置、可靠的技术性能，为企业带来良好的经济效益。
关键词：系统升级改造；筛分拣矸车间；大块煤和中块煤仓；方案比选
0引言
淖尔壕煤矿隶属于伊金霍洛旗呼氏煤炭有限责任公司，位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗阿勒腾席热镇东南部，距离阿勒腾席热镇直线距离36km，行政隶属纳林陶亥镇管辖。淖尔壕煤矿设计生产能力1.20Mt/A。
1煤矿现状
1.1生产系统现状
矿井生产的原煤由主井带式输送机提升到地面进入筛分拣矸车间，分级后的产品煤分别入产品仓储存，经仓下给煤机装汽车外运销售。
1.2产品现状
主井提升的原煤经筛分拣矸车间内分级筛分级后生产出3个不同的产品，筛上+80mm的大块煤经检查手选后，杂物、矸石经转载进入矸石仓，大块煤（+80mm）经带式输送机运至大块煤仓储存，筛下中块煤（+30~80mm）、末煤（-30mm）由带式输送机运至中块煤仓、混末煤仓储存。
1.3存在问题
（1）筛分拣矸车间，分级筛筛下中块煤排料溜槽未考虑缓冲设置，产品煤在通过溜槽过程中易碎。（2）目前生产系统产品结构为：大块煤（+80mm）、中块煤（+30~80mm）、末煤（-30mm）[1]。无法应对市场多样化需求，为了提高煤矿的经济效益，需要进行产品结构优化改造。（3）筒仓未设置缓冲装置，大块煤、中块煤在储存过程中易发生二次粉碎，产品煤限下率超标，无法满足客户需求，且粉煤含量较高很难销售。
2升级改造方案
2.1筛分拣矸车间保块改造
筛分拣矸车间内，分级筛布置在标高+17.40m平面，筛下中块煤排料溜槽将煤给到标高+4.40m平面的中块煤带式输送机上，落差约13m。结合现场实际情况，提出三种改造方案。（1）既有中块煤排料溜槽优化方案。在既有溜槽增设拐点及煤台，每个煤台下增加支撑。煤台可以减小产品煤在溜槽内下落时对钢板的冲击力，从而降低碎煤率。（2）方仓+给煤机改造方案。筛下中块煤排料溜槽将煤给到新增方仓内，方仓储量约13t，仓下设一台变频给煤机，将煤给到中块煤带式输送机上。该方案通过控制给煤机的给料速度来控制仓容，减小煤的落差，从而降低碎煤率。（3）螺旋溜槽改造方案。螺旋溜槽的应用，可以极大程度上减小块煤的破碎率。但由于筛分拣矸车间内设备相互之间空间较为紧张，其次既有土建结构对螺旋溜槽的布置也有较大影响。所以结合上述实际情况，螺旋溜槽在此处布置难度较大，改造方案不可行。综上所述，筛下既有中块煤排料溜槽优化方案，溜槽改动量小，对既有土建结构无影响，确定为筛下中块煤排料溜槽的最终推荐改造方案。
原筛分拣矸车间分级筛筛上为+80mm的大块煤，筛下为+30~80mm的中块煤、-30mm的末煤。根据对周边市场的调研，并与业主协商，产品升级改造后需要产出4个产品：末煤（-25mm）、中块煤（+25~50mm）、中块煤（+50~90mm）、大块煤（+90mm）[2]。为了调整产品分级粒度，需要更换筛分拣矸车间内的分级筛。更换后，分级筛筛上为+90mm的大块煤，筛下为+25~90mm的中块煤、-25mm的末煤。大块煤、中块煤通过带式输送机运至大块煤仓、中块煤仓储存，末煤由带式输送机运至混末煤仓储存。
2.3大块煤仓、中块煤仓局部改造方案
大块煤仓、中块煤仓各2座，直径18m，单仓储量5000t。仓上设两条刮板输送机进行配仓，仓下设16台甲带给煤机装汽车外运。（1）仓上中块煤（+25~90mm）产品结构优化改造。目前中块煤通过带式输送机运至仓上，经分叉溜槽分别给到两条配仓刮板输送机上进行配仓。根据现场情况取消中块煤带式输送机机头分叉溜槽，在配仓刮板输送机上架设一台滚轴筛，分级粒度50mm。筛上+50~90mm粒度中块煤通过筛前溜槽给到刮板输送机上进行配仓，筛下+25~50mm粒度中块煤通过筛下溜槽直接进入仓储存。（2）大块煤仓、中块煤仓仓内保块改造。大块煤仓、中块煤仓配仓层标高为+35.20m，仓下给煤机仓口标高+6.30m，落差约29m。目前大块煤仓、中块煤仓产品煤限下率约40%，严重影响了产品的交付。结合现场实际情况提出三种改造方案：仓壁小螺旋溜槽、仓壁大螺旋溜槽、伸缩溜槽。三种常用筒仓缓冲装置主要优缺点比较详见表1。①仓壁小螺旋溜槽。该方案，小螺旋溜槽可利用现有刮板输送机进行配仓，但是在溜槽安装时需要对筒仓仓壁进行土建改造。且小螺旋溜槽在布置时需靠近单侧仓壁，所以为避免筒仓储煤偏仓，小螺旋溜槽必须成对布置。所以，若仓上中块煤（+25~90mm）产品需进行结构优化改造，那么筛下+25~50mm粒度中块煤储煤仓无法采用小螺旋溜槽保块方案。②仓壁大螺旋溜槽。大螺旋溜槽可利用现有刮板输送机进行配仓，但是在溜槽安装时需要对筒仓仓壁进行土建改造。且大螺旋溜槽需环整个仓壁进行布置，产品煤的离心力和速度损失较大，所以在溜槽一次安装到位后，产品煤的粒度与入料初速度变化会直接影响其保块效果。③伸缩溜槽。由于既有系统采用刮板输送机进行配仓，伸缩溜槽顶部的缓冲漏斗和绞车无法布置；并且仓上配仓口不唯一，伸缩溜槽在工作时安全隐患较大，所以伸缩溜槽改造方案不可行。综上所述，现有工艺布置无法满足伸缩溜槽改造方案。仓壁小螺旋溜槽和大螺旋溜槽均可作为煤仓保块改造方案。但是仓壁大螺旋溜槽结构更加稳定，处理能力大，还预留了后期扩能的可能性。
3大块煤仓、中块煤仓仓下装车系统改造方案
大块煤仓、中块煤仓仓下共设甲带给煤机16台。根据现场情况，对仓下装车系统进行整体改造。将原有16台甲带给煤机更换为振动筛分给煤机，并在每台振动筛分给煤机下增加一条末煤刮板输送机。大块煤、中块煤通过给煤机机前溜槽装汽车外运；末煤通过给煤机机下收集溜槽进入新增末煤刮板输送机内，运至筒仓仓壁外统一收集。仓下装车系统改造方案布置图见图1。
4结语
淖尔壕煤矿产品升级改造方案，充分考虑了既有生产系统现状、并结合周边市场的需求，针对筛分拣矸车间、大块煤和中块煤仓进行了优化改造，并对设计方案进行了对比，最终采用了合理的工艺布置。本次产品升级改造工作在解决煤矿产品煤结构和限下率的同时，必将为企业带来良好的经济效益和社会影响力。
参考文献：
[1]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，2010.
[2]《煤炭洗选工程设计规范》（GB50359-2016）.
作者:王超 单位:中煤西安设计工程有限责任公司
