基于煤矿生产实际的选煤厂选煤方法设计

基于煤矿生产实际的选煤厂选煤方法设计【摘要】本文基于煤矿生产的实际，结合煤矿各个时期出煤的实际情况，通过对各个煤层煤质、粒度等的分析，对选煤厂选煤方法进行了设计。

【关键词】煤矿生产;煤质特征;可选性;选煤方法;工艺流程
1.引言
在进行选煤厂的选煤方法的设计时，要对诸如原料煤性质、用户对产品的要求、最大产率和最高经济效益等多种因素进行考虑分析[1～4]。

但有时煤矿生产的实际情况，在很程度上制约着选煤厂选煤方法的选择，如煤矿开采初期，生产的煤的煤号比较单一，而在开采中后期，生产多种不同煤号的煤，这时选煤方法的设计就要兼顾煤矿各个采煤时期生产的煤的品种，以达到选煤的最优化。

本文通过某煤矿生产的实际情况，对该矿选煤厂的选煤方法进行了设计。

2.煤质特征及其可选性
该煤矿开采的煤层为6号、10号、12号、13号四个煤层，各个煤层煤的类型以暗亮煤为主，次为亮暗煤，亚型以半丝炭为主。

各个煤层煤岩显微组分主要为凝胶化物质，含量为41.6%～67.4%。

其次为半丝炭化物质，含量为17.8%～39.63%。

丝炭化物质和稳定物质含量较少。

矿物质以粘土矿物为主，次为黄铁矿等。

通过采用硅光电池法测定纯净的凝胶化基质和镜煤的最大反射率确定煤的变质程度，结果表明，该矿各煤层均属较高挥发分的气
煤，煤的变质程度较低。

2.1煤的工业分析
灰分：各煤层原煤的平均灰分以12号煤最低为14.08%，平均为20%。

经1.4kg/l密度液浮沉后，浮煤灰分均在9%以下。

各煤层原煤的灰成分以二氧化硅和三氧化二铝为主。

硫分：原煤硫分在垂直方向上变化比较明显，上部6、10号煤层原煤平均硫分小于1%，属低硫煤；下部12、13号煤层原煤平均硫分大于1%，属中硫－富硫原煤。

经1.4kg/l密度液浮沉后，浮煤硫分除12号煤层为1.01%略大于1%以外，其余各煤层均在1%以下。

磷：各煤层原煤磷含量不一，无明显的变化规律。

经1.4kg/l
密度液浮沉后，含磷量有所降低，12、13号煤层小于0.01%，其它煤层磷含量均大于0.01%，高于炼焦用煤要求。

2.2煤的可选性
根据相关筛分浮沉资料分析：
1）原煤灰分别为32.4%，属中高灰煤。

2）原煤中+50mm煤中可见矸石含量为5.19%，属高含矸量。

3）6、10煤硫分别为0.38%、0.29%属低硫分煤，12、13煤硫分别为1.45%、1.06%属低中硫煤，按入选比例综合后硫分为0.65%，属低硫分煤。

4）随着粒度减小，各粒度级灰分大致呈降低趋势，同时大粒度级含量较小，煤质易碎，-0.5mm粒级灰分未增高，矸石不易泥化。

5）50～0.5mm粒级含矸量（+2.0密度级）为25.20%～22.79%，
该粒级煤在洗选排矸后，其煤质均会有明显提高。

6）分选密度为1.5kg/l时，精煤灰分为12.64%，产率为61.84%，此时分选密度±0.1含量为27.68%，原煤属较难选煤。

分选密度小于1.5kg/l时,其±0.1含量迅速增大。

7）当分选密度为1.5kg/l时，精煤灰分为12.59%，产率为62.6%，此时分选密度±0.1含量为28.08%，原煤可选性已接近难选煤。

表明洗混煤灰分大于13%时，在技术上较为有利。

3.选煤方法及工艺流程
3.1分选粒度上下限
设计采用原煤分级、块煤脱泥入洗的方式。

分选粒度上限为
50mm，分选粒度下限为8(13)mm，并预留有原煤全部入洗的可能。

入洗原煤脱泥筛采用2.0mm筛孔。

结合该矿煤质和工艺特点，在选前脱除部分末煤，因为更多的末原煤进入水洗系统，只能增加煤泥压滤滤饼的产量。

如果要最大限度地生产高发热量的主精煤，原煤需全部入洗。

因此，选前分级粒度取决于市场对产品发热量的要求。

由于+50mm手选块煤的收到基发热量可满足市场要求，在当地销售市场前景较好，可作为单一产品销售，一旦有困难，可进入系统中预留的破碎环节，进行洗选加工。

3.2选煤方法
设计采用二段重介旋流分选以实现选煤厂资源最大回收和确保排弃矸石灰分大于75%的要求。

生产中可根据产品发热量要求，仅使用主洗旋流器生产。

1、重介选分选效率高，不受原煤粒度和灰分变化影响。

该矿目前开采6和10层煤，2025年后将有6、10、1
2、13四层煤，按不同的配比入洗。

根据对可选性数据的分析得出6和10层煤粒度组成和含矸量（原煤灰分）有较大差别。

2、重介选便于实现选煤厂控制自动化，只需控制分选密度一个因素，并可使之形成闭环控制。

3、重介旋流分选密度下限低，可以生产更高发热量的精煤产品，以适应今后市场发展的需要。

3.3工艺流程
原煤准备：采用筛分－手选和原煤直接分级破碎工艺。

原煤可以以φ50mm预先筛分，筛上物经手选后作为块煤产品销售或破碎后与筛下物一起分级入洗；也可以进入分级破碎机，实现主井原煤直接经破碎后分级入洗。

重介旋流分选：50～0mm原煤先经φ8mm分级，再经过φ2mm脱泥，脱泥后的物料入主选入料桶，用泵打入重介旋流器分选，分选出主精煤和中煤。

主精煤经脱介筛脱介脱水，然后入离心机二次脱水得到最终产品。

中煤经弧形筛脱介后入再选重介旋流器入料桶，用泵打入再选重介旋流器，分选出精煤和矸石，精煤和矸石经脱介筛脱介脱水，得到最终产品。

中煤也可以直接经脱介筛脱介脱水成为最终产品。

-8mm筛下末煤直接掺入精煤作为最终产品。

介质循环及回收系统：脱介筛第一段和中煤弧形筛的合格介质直接进入重介旋流器入料桶循环使用，脱介筛第二段的稀介质与分
流的合格介质去稀介桶，经泵打入磁选机磁选，磁选精矿补给主选重介旋流器入料桶。

磁选尾矿作为脱泥筛喷水。

补加介质经高压水搅拌后，进入磁铁矿输送池，由泵给入浓介质磁选机，磁选精矿进入主选重介旋流器入料桶，磁选尾矿进入稀介质桶。

煤泥回收：脱泥筛筛下水自流至原煤分级旋流器入料桶，经泵打入分级旋流器，旋流器底流进入高频筛，筛上物与重介主精煤一起进入离心机脱水后作为主精煤产品或掺入精煤中。

分级旋流器溢流与筛下水、离心液一起进入浓缩机浓缩，底流经泵打入压滤机和筛网沉降离心机，筛网沉降离心机回收的煤泥掺入精煤，压滤滤饼运至煤泥卸载点。

浓缩机溢流作为循环水使用。

4.结论
结合煤矿在各个生产时期出煤的不同，通过对各个煤层的煤进行分析，对粒度等的分析最终设计出了符合煤矿实际生产的选煤方法。

参考文献
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