同煤集团千万吨级动力煤选煤厂生产运营经验及煤泥处理问题探讨

煤炭加工与综合利用

COAL PROCESSING & COMPREHENSIVE UTILIZATION65

同煤集团千万吨级动力煤选煤厂 生产运营经验及煤泥处理问题探讨

李　哲

（同煤集团洗选分公司大地选煤公司 麻家梁选煤厂，山西 大同　037003）

介绍了同煤集团千万吨级动力煤选煤厂的生产运营经验，论述了选煤厂生产过程摘　要：

中存在的主要问题是细煤泥数、质量宽幅波动对商品煤质量的影响；从实验角度探讨了动力煤细煤泥浮选的可行性，为同煤集团千万吨级动力煤选煤厂解决生产运营中的煤泥处理难题提供了一种思路。

选煤厂；动力煤；运营经验；细煤泥；浮选实验；探讨关键词：

A 文章编号：TD948 文献标识码：1005-8397（2017）11-0065-04中图分类号：

1　同煤集团选煤概况

同煤集团目前已经成功投入运行塔山、同忻

和麻家梁3座千万吨煤矿和配套选煤厂，同时正积极通过产能置换逐步建成并运营马道头、东周窑和北辛窑3座千万吨矿井及配套选煤厂，预计“十三五”末同煤集团将打造出11座千万吨矿井和配套选煤厂。

1.1　千万吨选煤厂发展情况

同煤集团的煤炭加工业从上世纪90年代初期开始起步，先后建成投产20余座年入选能力0.90~5.00 Mt/a的选煤厂。主要采用的选煤工艺为：重介旋流器、螺旋分选机联合洗选工艺；混合跳汰洗选工艺；动筛跳汰、重介旋流器联合洗选工艺；自生介质螺旋滚筒洗选工艺；重介浅槽、重介旋流器、煤泥分选联合洗选工艺等。进入21世纪后，同煤集团洗选行业步入发展的快车道，至2016年底，已经先后投资建设了6座年入选原煤千万吨以上的选煤厂（见表1）。1.2　运营模式

目前同煤集团所有千万吨级选煤厂全部采

收稿日期：2017-03-26 DOI：10.16200/j.cnki.11-2627/td.2017.11.019

作者简介：李　哲（1984—），男，山西大同人，2008年毕业于中国矿业大学矿物加工工程专业，工学学士，同煤集团麻家梁选煤厂技术

副厂长，工程师。

引用格式：李　哲. 同煤集团千万吨级动力煤选煤厂生产运营经验及煤泥处理问题探讨［J］.煤炭加工与综合利用，2017（11）：65-68.

表1　同煤集团千万吨级选煤厂概况

选煤厂名称塔山选煤厂一期塔山选煤厂二期同忻选煤厂一期同忻选煤厂二期东周窑选煤厂马道头选煤厂一期马道头选煤厂二期麻家梁选煤厂北辛窑选煤厂

设计能力/万t·a-1

1 5008001 0006001 0001 0008001 2001 000

选煤工艺

浅槽+三产品重介旋流

器+TBS干扰床浅槽+三产品重介旋流器+螺旋分选机浅槽+三产品重介旋流器+螺旋分选机

两产品重介旋流 + TBS干扰床浅槽+两产品重介旋流器+螺旋分选机浅槽+两产品重介旋流器+螺旋分选机浅槽+两产品重介旋流器+螺旋分选机浅槽+两产品重介旋流器+螺旋分选机浅槽+两产品重介旋流器+螺旋分选机

用专业化管理模式。同煤集团先后成立精煤分公司、大地选煤公司、大友选煤及洗选分公司，对下属千万吨级选煤厂的建设、生产、设备和设施进行管理，是一种新型的现代企业管理模式。专业化管理模式的最大特点就是引入了市场化的概

66煤炭加工与综合利用2017年第11期

念，可以最大限度的减少利润外流，并可以充分发挥“专业化”的优势，根据生产、经营、机电以及管理中出现的问题，适时调整策略，实现人才、设备、技术等资源的共享。选煤厂专业化管理具有以下优势：

（1）有利于经营利润的内部消化。实施专业化管理模式既具有托管运营模式的优点，又能避免大量利润“外流”。外委国内外专业公司能够做到的经营效果，同煤集团内部专业选煤公司也一样能够做到，只要责权明确，加强管理，其效果不比外委专业公司差，而为企业带来的综合经济效益则会更好，关键在于激励政策是否合理、到位。

（2）有利于集中培养属于企业的选煤专业人才，增强同煤集团的核心竞争力。现代煤炭企业的竞争归根结底是人才的竞争，随着淘汰落后产能的产业政策实施，同煤集团将相继建成11座千万吨级矿井和选煤厂，人才短缺问题将日渐明显。因此，当下加快紧缺专业选煤人才的培养和储备已是同煤集团洗选行业提高核心竞争力的关键。

（3）有利于降低建设投资成本。针对选煤厂工艺复杂、流程计算相对严格、设备选型和工艺布置专业性强等特点，实施专业化管理，可以发挥专业公司的管理优势，优化建设管理程序，并采用国际化招标和分段发包方式，提高建设速度和质量，进一步降低建设投资。

通过多年的生产运行，同煤人已经掌握了大量的千万吨选煤厂建设、生产和维护经验，例如：对国内外著名品牌洗选设备的运行维护，针对晋北地区动力煤特性，最终逐步选用定型最优方案，即：150~13（50）mm块煤采用重介浅槽分选，13（50）~1.5 mm末煤脱泥后采用有压三1.5~0.25 mm粗煤泥螺旋分选，小于0.25 mm煤泥加压过滤+压滤回收的联合工艺流程。

2　煤泥处理是当前的主要问题

同煤集团千万吨级选煤厂在当前洗选工艺下运行，细煤泥无法进行分选，而是脱水后直接掺入精煤产品。现以麻家梁选煤厂为例，分析同煤

集团千万吨级选煤厂存在的主要问题。

麻家梁矿井（其他千万吨矿井如塔山、同忻、马道头等与麻家梁相同）为大采高放顶开采，井下极易发生地质结构变化，继而引发开采原煤煤质波动。麻家梁选煤厂商品煤质量要求

为：Qnet,ar=20.90 MJ/kg，当井下煤层无地质变化时，选煤厂洗选生产的产品平衡表见表2。

表2　原煤正常时麻家梁选煤厂产品平衡表

产品

产率r%灰分Ad%水分Mt%>13 mm块精煤

25.7420.377.24末精煤

21.2719.238.27洗精煤

粗煤泥5.4028.5613.20煤泥8.0431.1424.08小计60.4522.1310.37

矸石39.5574.57原煤

100.00

42.87

当麻家梁矿井下煤层遇到地质变化时，选煤厂入选原煤灰分增加，细煤泥灰分、产率增加。此时，选煤厂只能通过降低浅槽、旋流器分选密度和减少螺旋分选机精煤产率来应对。但是最终洗精煤产率降低，灰分和水分增加，发热量Qnet,ar为19.65 MJ/kg，无法达到客户要求，造成客户对煤炭企业进行煤质罚款（原煤质量变差时产品平衡表见表3）。为提高商品煤发热量，选煤厂只能在较低分选密度下洗选，块精煤和末精煤产率降低，商品煤中的细煤泥含量暴增，极易造成港口堵斗事故。每次堵斗事故发生后，港口企业都会对煤炭企业进行处罚。所以细煤泥数、质量的宽幅波动，给同煤集团造成了极大的经济损失。

表3　麻家梁选煤厂原煤变差时产品平衡表

产品产率r%灰分Ad%水分Mt%>13块精煤20.9120.637.31末精煤

17.8620.098.59洗精煤

粗煤泥4.5731.6613.48煤泥9.6835.2725.13小计53.0224.0711.53

矸石46.9873.21原煤

100.00

47.16

（两）产品重介旋流器分选，2017年第11期

李　哲：同煤集团千万吨级动力煤选煤厂生产运营经验及煤泥处理问题探讨67

例如，2016年8月5—11日期间，麻家梁选煤厂入选原煤、细煤泥和商品煤灰分数据统计见表4。由于原煤质量变差，细煤泥灰分高于35%，精煤灰分超过24%，精煤发热量Qnet,ar仅为 19.65 MJ/kg。

表4　2016年8月原煤质量变差时麻家梁选煤厂分选情况

日期原煤 煤泥 精煤 分选密度/g·cm-3

灰分/%灰分/%灰分/%浅槽旋流器

08-0542.5130.2922.421.681.5508-0642.6631.5422.571.681.5508-0744.3133.6223.161.651.5208-0845.1635.0823.631.601.5008-0944.2335.9624.791.581.4808-1045.7435.2624.081.581.4808-11

43.11

33.28

24.66

1.58

1.48

由此可见，目前影响麻家梁选煤厂产品质量的根本原因是细煤泥的质量与数量的宽幅波动。要想保证同煤集团商品煤的质量合格与稳定，就必须在细煤泥的处理上采取有效措施。3　动力煤煤泥浮选问题的探讨

为保证商品煤质量，应对细煤泥数、质量宽幅波动引起的煤质问题，同煤集团选煤工作者千方百计采取应对措施，但效果都很有限。如何对细煤泥进行分选与处理，已经是同煤集团各千万吨级选煤厂面临的一个不容回避的问题。目前选煤行业处理细煤泥最有效的方法是浮选，但因其投资和生产成本较高，目前只对炼焦煤等稀缺煤种使用，国内动力煤极少采用浮选工艺。而这只是单纯的计算生产过程中的经济账，如果针对同煤集团千万吨矿井目前遇到的问题，是否应当换一个角度考虑。一旦原煤质量变差，商品煤质量就没有保证，就会面临客户和港口、铁路等企业的商业处罚，这已经不仅仅是经济问题，而是会对同煤集团的企业形象和产品品牌效应带来很大的负面影响。所以同煤集团有必要着手研究动力煤煤泥的浮选问题。

为探讨同煤集团千万吨级选煤厂细煤泥浮选的可行性，验证动力煤的可浮性能，进行了实验

室浮选试验。选用仲辛醇和煤油为浮选药剂，通过实验确定动力煤最佳的浮选指标。

（1）煤泥特性：通过麻家梁选煤厂细煤泥筛分分析，其主要粒度级为0.5~0.045 mm。具体指标见表5。

表5　细煤泥筛分表

累计产率/%

粒度/mm重量/g产率/%灰分/%

筛上

筛下>0.511.005.5333.015.53100.000.5~0.2542.8021.5334.8427.0694.470.25~0.12556.0028.1735.1055.2372.940.125~0.07545.7022.9935.1678.2244.770.075~0.04540.0020.1235.7298.3421.78<0.0453.301.6635.67100.00

1.66

合计

198.80

100.00

35.08

（2）可浮性研究：通过分步释放实验（实验流程见图1），测试细煤泥的可浮性。

分步释放实验条件为：捕收剂用量1 000 g/t，起泡剂用量200 g/t，矿浆浓度100 g/L，充气量0.25 m3/h，搅拌速度1 800 r/min。

图3　分步释放试验流程示意

（3）分布释放试验结果见表6。

由表6可以看出，随着精煤累计产率的增加，累计灰分增加。其中在累计产率为3.36%时，累计灰分值为10.36%；在累计产率小于80%时，累计灰分增加缓慢。累计产率60.74%

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表6　分布释放试验结果

产物编号123456计算入料

产率/%3.3614.3522.5320.5021.0618.19100.00

灰分/%10.3615.4020.9628.2544.7369.1835.08

累计产率/%

3.3617.7040.2460.7481.81100.00

煤炭加工与综合利用

4　结　语

累计灰分/%

10.3614.4518.0921.5227.4935.08

2017年第11期

为解决同煤集团千万吨级选煤厂细煤泥数、质量宽幅波动对商品煤质量的影响，从实验角度研究了细煤泥浮选的可行性，为同煤集团千万吨级动力煤选煤厂解决生产运营中的难题提供了一种思路。建议科研院所和设计单位做进一步的实验论证，争取早日工业化应用。参考文献

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时，累计灰分达21.52%，比原煤灰分35.08%低13.56个百分点；累计产率81.81%时，累计灰分达27.49%，比原煤灰分35.08%低7.59个百分点。由此可见，在技术上这种细煤泥的浮选完全可行，而在工业应用上尚需进一步测算，综合考虑选择细煤泥浮选设备和工艺。

（上接第64页）

表2　煤炭洗选公司危险源和事故隐患统计对比

年份2016年2017年

危险源

重大2315

中等389293

一般372301

低2212

事故隐患重大3021

一般716532

由表2可见：安全生产双重预防体系构建并

运行1 a以来，下属选煤厂的危险源数量、事故隐患数量、安全生产事故数量均有明显降低，整体运行效果良好，实现全员参与、持续改进，要求人员无失误、设备无故障、系统无缺陷、管理无漏洞，达到人员、机器设备、环境、管理的本质安全。5　结　论

安全生产双重预防体系在同煤集团煤炭洗选分公司建立并运行1 a多，取得了一定的效果，也存在诸多不足，需进一步完善，构建双重预防机制的常态化运行机制。

安全风险分级管控体系和隐患排查治理体系不是两个平行的体系，更不是互相割裂的“两张皮”，二者必须实现有机的融合。要定期开展风

险辨识，加强变更管理，定期更新安全风险清单、

事故隐患清单和安全风险图，使之符合本单位实际，满足工作需要。要对双重预防机制运行情况进行定期评估，及时发现问题和偏差，修订完善制度规定，保障双重预防机制的持续改进。 要从源头上管控高风险项目的准入，持续完善重大风险管控措施和重大隐患治理方案，保障应急联动机制的有效运行，确保双重预防机制常态化运行。参考文献

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