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复合干选可行性报告
小红沟煤矿选煤工艺革新的必要性及使用复合式干选机的可行性报告
小红沟煤矿经过几十年技术改造、设备更新和投入,由
过去的兵团小煤窑已发展成为新矿集团所属的集采、掘、运全部实现机械化,提升装载自动控制,安全检测信息化的高产高销矿井,但与之配套的选煤技术装备和工艺还很落后,只是一座八十年代初期建造的手选楼,与矿井整体现代化建设步伐很不协调,尤其在新疆煤炭市场供大于求、竞争异常激烈的今天,煤炭,煤炭质量是营销中的核心竞争力,如何进一步面对新的煤炭市场低成本、高质量的竞争格局,我矿的选煤装备和工艺必须要有全新的突破。
一、前小红沟煤矿选煤工艺革新的必要性。
目前小红沟煤矿选煤工艺流程图
从小红沟煤矿选煤工艺来看,人工挑拣原煤占两块:
1、是120mm以上人工挑出块煤直接销售。
2、50-120mm毛煤经过拣矸皮带上手选后可直接进入销售,也可经过破碎机破碎直45-50mm进大堆煤场直接销售,剩余0-50mm原煤未经任何工艺筛选加工直接进入销售市场。
根据我矿煤层特性和选煤工艺,0-50mm粒级的产品占整个矿井产量的90%,人工选矸只占矿井产量的10%。
也就是说我矿年产量55万吨,有49.5万吨的0-50mm的产品未经过任何工艺筛选加工直接销售给用户。
手选工艺对我矿每天产品的加工已产量的增加越发显得无奈,同时人工手选很难从本质上来保证产品的质量。
虽然我们也采取了诸如加大地面掺合力度,半煤岩巷分装分运,加大拣矸力度。
加大超灰扣产力度等等来促进煤质提高,但从我矿目前选煤工艺和回采工艺来讲,只能在井下工作面采取均衡放煤和加快工作面推进度,甩甩掉满足不了市场的毛煤,以牺牲回采率来控制煤质。
新疆煤炭失常供大于求,由于过去传统计划经济遗留下来的历史原因,小红沟煤矿销量结构中,电煤、石化、河西走廊的用户只占销量的40%左右(质量要求灰份18%以下,全硫0.8%以下)。
从目前满足失常竞争很勉强,尤其在新疆煤炭产品是卖方失常条件下,竞争越发激烈和残酷,就是在几乎是抵御煤炭的企业越来越多,今后的煤炭失常竞争会越加激烈,单凭牺牲回采率,浪费资源(灰份18%以上的毛煤我矿很少回收)来被动的适应失常,对矿井水平接续,资源枯竭,增加潜在的成本及矿区和集团公司长期持续发展很不利,所以改革我矿选煤工艺实在比性。
二选煤方案的确定
从目前的选煤业发展来看,主要分为湿法和干法两大类。
选煤过程在水、重液中进行的,叫做湿法选煤,如水做为介质的水选煤,油作为介质的浮油选煤等。
选煤过程在空气中进行的,叫做干法选煤,如手选、重力选、分选等。
1、中的(水选煤):
目前集团公司六道湾煤矿、维护量煤矿、碱沟煤矿和铁厂沟煤矿全都建有水洗选煤厂,几乎全都没运转,有的从建成就从来没有使用,主要原因用水量大,煤泥水循环技术难题无法解决,污染环境严重,经洗选后商品煤灰份降低水分增加,对发热量影响较大,洗选成本大。
列如去年煤矿由于毛煤灰份高较大,同时集团公司为了洁净煤技术启动尝试运转,公司与矿共同注入资金600万元,对已十几年没使用的选煤厂进行技改后,吨煤成本增加10元左右,故障率较高,不能正常运转,洗选后的商品煤水分较高,造成冬季多次冻车皮用户拒卸的不利局面。
同时建造洗选厂投资大、周期长,对于我矿工业广场小、无铁路专用线进入矿区、无大规模投入资金,由于技术与资金等问题,此方案在我矿不可行。
2、法选煤中(风里选煤):
传统意义的风力选煤,对煤的立即要求上下限50-13mm范围小,而且由于我矿猜枚已实行了总裁机械化,导致原煤中矸石石量和粉煤量增加,大量使用喷雾降尘,增加了原煤水分,给传统意义上的风选增加了困难,用户对煤炭质量要求不断提高,低效率的风力选煤也不能适应我矿大发展的要求。
3、合式干法选煤:
它是我国煤科总院唐山分院发明研制的。
它是采用自生介质(入选原煤中所含细粒煤)与空气组成气固两相混合介质分选,借助机械振动使分选物料做螺旋翻转运动,形成多次分选,充分利用逐渐提高的床层密度所产生的颗粒相互作用的浮力效应进行分选。
目前唐山市神州机械有限公司已设计开发了复合式干法选煤设备FGX系列设备,来满足大中小不同生产规模的煤矿。
FGX系列产品整机产品,外型尺寸不是很大,技术参数为入料0-80mm的混煤,入料外在水分小于9%。
它的特点:
适用各种煤中排除煤炭中的矸石杂质,同时还可排除煤中的硫餮矿中的硫,即可作建造选煤主机也可适用于配煤生产,生产成本低,易操作,故障率低,它的产品已在22个省区中200多个煤炭企业推广使用,从反馈回来的使用信息来看,使用单位都有交好的投入产出比,给予了较高评价,从整个产品生产工艺及技术参数及特性来看,我们确定复合式干法选煤机FGX设备作为小红沟煤矿选煤工艺革新改造是较符合我矿实际的。
三、红沟煤矿煤质特征及复合式干法的可选性
小红沟煤矿井田位于准葛尔盆地南缘,准南煤田的东南部,八道湾向斜南翼,为单斜构造,井田范围煤层赋存地质构造简单,共有三十二层,井田内目前采的B3+6煤层组(厚48m左右)准备接续的B1+2煤层组(厚32m),是我们主采煤层(属弱粘煤)。
B3+6煤层组10cm以上夹肝10-21层,,最厚30cm左右。
B1+2煤层拣矸3-12层,最后夹肝0.3-5.5cm左右,而且夹肝以易碎的炭质泥岩为主。
煤层顶低板为弹指泥岩、泥岩、粉砂岩组成,易随采动垮落而破碎。
地表以暖砾石层及第四纪黄土曾覆盖。
煤层为急倾斜煤层。
采煤工艺为水平分层综采放定煤。
地表暖砾石及煤层顶低板随采随落,涌入采空区。
从我矿对B1+2煤层和B3+6煤层做的原煤筛分`实验资料来看,含矸主要集中在12-25mm立即的混煤中,含量主要是夹肝洋县影响。
后期放煤主要是地表覆盖物及顶低板岩石侵入采空区,造成砾石及顶底板岩石和黄土增加而对煤质造成一向。
2004年2月11日上午,在FGX系列产品研发者扬云松教授带领下。
唐山市神州机械有限公司复合式干法选煤移动实验车来我矿作选煤实验,由于实验车只能对0-50mm的混煤做分选实验,分选结果如下表:
新矿集团小红沟煤矿复合式干法选煤实验结果
实验地点:
小红沟煤矿
实验日期:
2004年2月11日
序
号
产品名称
重量KG
产率%
质量
累计质量
Ad%
St.d%
Qgr.ad
产率%
Ad%
Std%
Qgrad
1
一段
2
二段
3
三段
4
四段
5
五段
6
六段
从实验结果来看:
入选灰份20.29%(0-50mm)混煤,高位发热量为26.10MJ/kg,入选后(中、精煤)累计灰份16.52%,高位发热量达到28.5MJ/kg,产率为92.95%,排矸率16.52%质量等级提高了四个百分点,发热量提高近五个等级,实验结果表明:
小红沟煤矿煤质特征适合复合式干法选煤工艺。
四、艺安装
由于目前我矿生产任务重,选煤工艺革新,设想前期以分选灰份区间18-25%的超标煤,以提高采区回采率和分选合格品达到精煤满足A区煤市场为主,作为配煤生产。
这样可避免与老工艺对接,减少了部分基建改造的工程量。
根据我矿的回采率,架后均衡放煤至一定程度,架后采空区的煤质会逐步提高,过去灰份18%以上毛煤,我们甩掉不采,安装了FGX设备,我们可以大量回收灰份18-25%区间的不合格品,我们选择FGX-12型复合式干选机为主机,技术参数入料粒度0-80mm,入料外在水分小于9%,处理物料90-120t/h,入选数量效率大于90%,系统总功率323.07kw,系统外型尺寸16m*13.5m*10m,安装在我矿1#煤场配煤线外,购置两条皮带输送机,一台作为进料运输,一台作为排矸除矸运输,分选的精美和中煤直接进入原配煤皮带,经老系统混入大堆煤,工艺流程如下图:
改造后的工艺流程图
五、经济效益:
投入:
FGX-12主机一台87万元,入料皮带机25m。
,排矸皮带15m,预计15万元,基建(含简易主机棚)6万元,安装调试5万元,合计113万元。
产出:
根据我矿采煤工艺,经计算,降低灰份1个百分点,工作面回采率提高近9个百分点。
上复合式干法选煤工艺后可降低灰份4个百分点,回采率提高36%,一年产量55万吨,多回收煤炭资源55*36%*92.95%=18.40万吨,按上年我矿生产成本45元/吨,上复合式干选后增加5元/吨,吨煤成本45元/吨,集团公司给我矿的综合单价67元/吨,一年增销,每月增效26万元/月,4.4个月收回投资。
长远效益
1、产品失常竞争力,顺应失常季节变化,生产适销对路的产品,为矿全面发展提供了保证。
2、采率,缓解了矿区接续紧张局面,增加了潜在的效益
3、降低馏分提了一条好的措施。
4、决可B1+2煤层夹肝增加灰份问题,
5、运销公司提供市场销售拓展市场空间打下基础。
a)资金来源
复合式干法选煤工艺算我矿新技术革新,建议集团公司拨付我矿科技开发专项资金或使用国债资金
总之,我们经过充分论证认为复合式干法选煤技术工艺简单灵活,管理方便,生产成本低,投资少,是适合我矿改造选煤工艺的一种新型选煤技术,为我矿适应新矿集团发展战略打下了坚实的基础,我们认为上复合式干法选煤工艺在我矿切实可行。
小红沟煤矿
2004年3月
m2
m2
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