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煤礦產(chǎn)品升級改造方案淺析

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煤礦產(chǎn)品升級改造方案淺析

摘要:針對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,無法適應(yīng)市場多樣化需求的現(xiàn)狀,對其篩分揀矸車間、大塊煤和中塊煤倉進(jìn)行了升級改造。通過對改造方案的比選,確定了最終的推薦方案。升級改造后,有效降低了產(chǎn)品的限下率,同時優(yōu)化了產(chǎn)品結(jié)構(gòu),在解決了防塵、防噪等相關(guān)問題的同時,采用合理的工藝布置、可靠的技術(shù)性能,為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞:系統(tǒng)升級改造;篩分揀矸車間;大塊煤和中塊煤倉;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)入篩分揀矸車間,分級后的產(chǎn)品煤分別入產(chǎn)品倉儲存,經(jīng)倉下給煤機(jī)裝汽車外運銷售。

1.2產(chǎn)品現(xiàn)狀

主井提升的原煤經(jīng)篩分揀矸車間內(nèi)分級篩分級后生產(chǎn)出3個不同的產(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,大塊煤(+80mm)經(jīng)帶式輸送機(jī)運至大塊煤倉儲存,篩下中塊煤(+30~80mm)、末煤(-30mm)由帶式輸送機(jī)運至中塊煤倉、混末煤倉儲存。

1.3存在問題

(1)篩分揀矸車間,分級篩篩下中塊煤排料溜槽未考慮緩沖設(shè)置,產(chǎn)品煤在通過溜槽過程中易碎。(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]。無法應(yīng)對市場多樣化需求,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)筒倉未設(shè)置緩沖裝置,大塊煤、中塊煤在儲存過程中易發(fā)生二次粉碎,產(chǎn)品煤限下率超標(biāo),無法滿足客戶需求,且粉煤含量較高很難銷售。

2升級改造方案

2.1篩分揀矸車間保塊改造

篩分揀矸車間內(nèi),分級篩布置在標(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)場實際情況,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)拐點及煤臺,每個煤臺下增加支撐。煤臺可以減小產(chǎn)品煤在溜槽內(nèi)下落時對鋼板的沖擊力,從而降低碎煤率。(2)方倉+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內(nèi),方倉儲量約13t,倉下設(shè)一臺變頻給煤機(jī),將煤給到中塊煤帶式輸送機(jī)上。該方案通過控制給煤機(jī)的給料速度來控制倉容,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)對螺旋溜槽的布置也有較大影響。所以結(jié)合上述實際情況,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,溜槽改動量小,對既有土建結(jié)構(gòu)無影響,確定為篩下中塊煤排料溜槽的最終推薦改造方案。

2.2篩分揀矸車間產(chǎn)品升級改造

原篩分揀矸車間分級篩篩上為+80mm的大塊煤,篩下為+30~80mm的中塊煤、-30mm的末煤。根據(jù)對周邊市場的調(diào)研,并與業(yè)主協(xié)商,產(chǎn)品升級改造后需要產(chǎn)出4個產(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)品分級粒度,需要更換篩分揀矸車間內(nèi)的分級篩。更換后,分級篩篩上為+90mm的大塊煤,篩下為+25~90mm的中塊煤、-25mm的末煤。大塊煤、中塊煤通過帶式輸送機(jī)運至大塊煤倉、中塊煤倉儲存,末煤由帶式輸送機(jī)運至混末煤倉儲存。

2.3大塊煤倉、中塊煤倉局部改造方案

大塊煤倉、中塊煤倉各2座,直徑18m,單倉儲量5000t。倉上設(shè)兩條刮板輸送機(jī)進(jìn)行配倉,倉下設(shè)16臺甲帶給煤機(jī)裝汽車外運。(1)倉上中塊煤(+25~90mm)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化改造。目前中塊煤通過帶式輸送機(jī)運至倉上,經(jīng)分叉溜槽分別給到兩條配倉刮板輸送機(jī)上進(jìn)行配倉。根據(jù)現(xiàn)場情況取消中塊煤帶式輸送機(jī)機(jī)頭分叉溜槽,在配倉刮板輸送機(jī)上架設(shè)一臺滾軸篩,分級粒度50mm。篩上+50~90mm粒度中塊煤通過篩前溜槽給到刮板輸送機(jī)上進(jìn)行配倉,篩下+25~50mm粒度中塊煤通過篩下溜槽直接進(jìn)入倉儲存。(2)大塊煤倉、中塊煤倉倉內(nèi)保塊改造。大塊煤倉、中塊煤倉配倉層標(biāo)高為+35.20m,倉下給煤機(jī)倉口標(biāo)高+6.30m,落差約29m。目前大塊煤倉、中塊煤倉產(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)場實際情況提出三種改造方案:倉壁小螺旋溜槽、倉壁大螺旋溜槽、伸縮溜槽。三種常用筒倉緩沖裝置主要優(yōu)缺點比較詳見表1。①倉壁小螺旋溜槽。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,但是在溜槽安裝時需要對筒倉倉壁進(jìn)行土建改造。且小螺旋溜槽在布置時需靠近單側(cè)倉壁,所以為避免筒倉儲煤偏倉,小螺旋溜槽必須成對布置。所以,若倉上中塊煤(+25~90mm)產(chǎn)品需進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化改造,那么篩下+25~50mm粒度中塊煤儲煤倉無法采用小螺旋溜槽保塊方案。②倉壁大螺旋溜槽。大螺旋溜槽可利用現(xiàn)有刮板輸送機(jī)進(jìn)行配倉,但是在溜槽安裝時需要對筒倉倉壁進(jìn)行土建改造。且大螺旋溜槽需環(huán)整個倉壁進(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,伸縮溜槽頂部的緩沖漏斗和絞車無法布置;并且倉上配倉口不唯一,伸縮溜槽在工作時安全隱患較大,所以伸縮溜槽改造方案不可行。綜上所述,現(xiàn)有工藝布置無法滿足伸縮溜槽改造方案。倉壁小螺旋溜槽和大螺旋溜槽均可作為煤倉保塊改造方案。但是倉壁大螺旋溜槽結(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、中塊煤倉倉下裝車系統(tǒng)改造方案

大塊煤倉、中塊煤倉倉下共設(shè)甲帶給煤機(jī)16臺。根據(jù)現(xiàn)場情況,對倉下裝車系統(tǒng)進(jìn)行整體改造。將原有16臺甲帶給煤機(jī)更換為振動篩分給煤機(jī),并在每臺振動篩分給煤機(jī)下增加一條末煤刮板輸送機(jī)。大塊煤、中塊煤通過給煤機(jī)機(jī)前溜槽裝汽車外運;末煤通過給煤機(jī)機(jī)下收集溜槽進(jìn)入新增末煤刮板輸送機(jī)內(nèi),運至筒倉倉壁外統(tǒng)一收集。倉下裝車系統(tǒng)改造方案布置圖見圖1。

4結(jié)語

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

參考文獻(xiàn):

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

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

作者:王超 單位:中煤西安設(shè)計工程有限責(zé)任公司