第43屆三等獎(jiǎng)?wù)撐?--曉明礦洗選加工、摻配外來煤方案分析
曉明礦洗選加工、摻配外來煤方案分析
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曉明礦?初靜 ??煤炭銷售分公司 ?曲德庭
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摘要 ?結(jié)合曉明礦實(shí)際條件，分析了選煤廠通過恢復(fù)路車受煤系統(tǒng)后，如何實(shí)現(xiàn)集團(tuán)公司任意礦井間煤炭的配洗、配裝、配售工藝，生產(chǎn)出市場(chǎng)上需要的環(huán)保型、高質(zhì)量的均質(zhì)煤炭，同時(shí)解決部分礦井末煤銷售難的問題。
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關(guān)鍵詞 ?摻配 ?洗選加工 ?銷售 ?發(fā)熱量 ??硫分
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由于曉明礦能源儲(chǔ)備的萎縮，剩余儲(chǔ)量煤炭熱值低，從2019年10月份起，曉明礦N3806開采，煤種為長焰煤，末煤熱值偏低，平均在3000千卡/千克左右，部分末煤熱值為2800千卡/千克，所以N3806開采后末煤銷售困難，但長焰煤全硫較低（0.4%），灰熔點(diǎn)較高，這兩項(xiàng)指標(biāo)在動(dòng)力煤的應(yīng)用中均為理想指標(biāo)。
曉明礦產(chǎn)量低，選煤廠本礦洗選加工任務(wù)少，因此可以洗選加工、摻配外來煤，將本礦低熱值末煤與外礦高熱值末煤摻配，甚至可以根據(jù)市場(chǎng)需求洗選加工、摻配集團(tuán)公司和附近煤炭，實(shí)現(xiàn)集團(tuán)公司任意礦井間煤炭的配洗、配裝、配售工藝，生產(chǎn)出市場(chǎng)上需要的環(huán)保型、高質(zhì)量的均質(zhì)煤炭。
以大強(qiáng)礦與曉明礦末煤摻配為例：大強(qiáng)礦末煤平均熱值約為4500千卡/千克，全硫1.08%，而且個(gè)別批次高達(dá)1.32%；對(duì)于民用燃煤（即不屬于電廠燃煤），國家要求原煤含硫量低于0．7％，高于這個(gè)數(shù)值的要先進(jìn)行脫硫才能使用。并且大強(qiáng)礦末煤的灰熔點(diǎn)偏低，使其在作為動(dòng)力煤使用中出現(xiàn)明顯的結(jié)焦現(xiàn)象。所以，大強(qiáng)礦末煤在銷售中嚴(yán)重受阻。因此可以通過對(duì)曉明礦和大強(qiáng)礦的末煤進(jìn)行摻配，以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量指標(biāo)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，從而有效地解決銷售難題。
1方案分析
曉明礦礦現(xiàn)有工藝具備外來煤碳洗選、摻配的受煤、儲(chǔ)煤、銷售裝車條件。僅需將受煤系統(tǒng)設(shè)備恢復(fù)。
1.1 受煤條件和運(yùn)輸成本
產(chǎn)品來源：路車來源和汽車來源，產(chǎn)品分別從受煤坑、儲(chǔ)煤場(chǎng)由膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)至洗選系統(tǒng)加工或配煤倉進(jìn)行配售。
1.1.1路車來源
曉明礦選煤廠是集團(tuán)公司唯一一家具有火車路運(yùn)受煤的選煤廠。曉明礦選煤廠建廠初期修建的受煤坑及運(yùn)輸系統(tǒng)，路車運(yùn)來煤的煤炭卸入受煤坑內(nèi)，通過受煤坑下704皮帶機(jī)轉(zhuǎn)載至402皮帶機(jī)，經(jīng)401機(jī)頭溜槽進(jìn)入選煤廠主洗選系統(tǒng)進(jìn)行洗選加工或摻配（如圖1）。由于礦井開采后此系統(tǒng)多年未使用，現(xiàn)設(shè)備已報(bào)費(fèi)，需修復(fù)。路運(yùn)車皮只可考慮企業(yè)自用車皮（國鐵車皮周轉(zhuǎn)時(shí)間有嚴(yán)格要求），運(yùn)輸費(fèi)用統(tǒng)一定價(jià)為17.79 元/噸。
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??????圖1 ?路運(yùn)受煤設(shè)備聯(lián)系圖
1.1.2汽車來源
從現(xiàn)有儲(chǔ)存場(chǎng)地看，汽運(yùn)受煤條件完全具備，汽車運(yùn)送外來煤可直接卸到儲(chǔ)煤場(chǎng)，在儲(chǔ)煤場(chǎng)用鏟車直接摻配，或利用現(xiàn)有回煤系統(tǒng)將外來煤運(yùn)至洗選系統(tǒng)加工或運(yùn)入煤倉后摻配。汽運(yùn)按當(dāng)前的計(jì)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（ 0.4 元/噸公里）。
1.2 儲(chǔ)煤條件：
1.2.1儲(chǔ)煤場(chǎng)
曉明礦現(xiàn)落地煤場(chǎng)可儲(chǔ)煤10萬噸，煤炭可通過汽車運(yùn)輸直接卸入儲(chǔ)煤場(chǎng)，路運(yùn)煤炭也可通過受煤系統(tǒng)及圓筒倉落煤系統(tǒng)落入儲(chǔ)煤場(chǎng)。儲(chǔ)煤場(chǎng)下為518回煤系統(tǒng)，可將儲(chǔ)煤場(chǎng)內(nèi)煤炭運(yùn)入洗選系統(tǒng)進(jìn)行加工或摻配。儲(chǔ)煤場(chǎng)下518、591回煤系統(tǒng)可將鏟車摻配好的煤炭裝車銷售。
1.2.2受煤坑
曉明礦四道裝車線下受煤坑長30m、寬4.8m，深約4.65m（受煤坑內(nèi)部尺寸），容積為450m?，可儲(chǔ)存煤炭300噸。
1.2.3煤倉
曉明礦共有：8個(gè)180噸洗產(chǎn)品成品倉，8個(gè)230噸干產(chǎn)品成品倉，一個(gè)3000噸圓筒倉，一個(gè)3000噸903倉，4個(gè)200噸地付成品煤倉。
1.3 洗煤及摻配工藝
1.3.1洗煤工藝
路車將外來煤運(yùn)送至四道裝車線北側(cè)受煤坑上方，將外來煤卸入受煤坑內(nèi)，通過受煤坑下704皮帶機(jī)轉(zhuǎn)載至402皮帶機(jī)，經(jīng)401機(jī)頭溜槽進(jìn)入選煤廠主洗選系統(tǒng)進(jìn)行洗選加工。汽車運(yùn)來的外來煤卸到儲(chǔ)煤場(chǎng)，通過518回煤系統(tǒng)運(yùn)至洗選加工系統(tǒng)洗選加工，成品由原路運(yùn)或汽運(yùn)系統(tǒng)裝車銷售。
1.3.2配煤工藝
(1)鏟車摻配：外來煤從受煤坑運(yùn)入儲(chǔ)煤場(chǎng)或由汽車直接運(yùn)至儲(chǔ)煤場(chǎng)后，分別堆放，再按比例用鏟車摻配，進(jìn)行檢測(cè)后裝車銷售。
(2)受煤坑摻配：兩種外來煤分別存入受煤坑兩端，通過受煤坑下虎嘴開度控制進(jìn)入704皮帶機(jī)的煤量，實(shí)現(xiàn)按比例摻配。
(3)皮帶機(jī)摻配：落地煤場(chǎng)內(nèi)兩種外來煤按比例分別由518回煤系統(tǒng)和591回煤系統(tǒng)運(yùn)至913裝車皮帶機(jī)摻配后裝車銷售。
(4)自動(dòng)摻配：按照銷售指定的質(zhì)量要求設(shè)定摻配比例，通過定量給料機(jī)、調(diào)速皮帶機(jī)等實(shí)現(xiàn)按比例給料，兩種末煤在運(yùn)輸、轉(zhuǎn)載、落地及最終的堆存過程中，經(jīng)多次摻合混配，產(chǎn)品可達(dá)到相對(duì)理想的均質(zhì)化，單獨(dú)堆存后的產(chǎn)品再根據(jù)銷售需要，按照原有的回煤、裝車方式，即可靈活地實(shí)現(xiàn)地銷或路銷（此方案需改造項(xiàng)目多，投資大，可做為二期工程）。
2 恢復(fù)受煤坑改造
由于礦井開采后此系統(tǒng)多年未使用，現(xiàn)受煤坑及704皮帶地溝已廢棄，402皮帶走廊用做存放配件倉庫，402皮帶機(jī)已拆除，因此為適應(yīng)路車受煤的需求，需要恢復(fù)此系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)路運(yùn)外來煤的洗選加工及摻配。
2.1首先恢復(fù)402皮帶走廊并安裝402皮帶機(jī)
402皮帶走廊現(xiàn)用做存放配件倉庫，首先需將402皮帶走廊內(nèi)存放的材料、配件清除，然后安裝402皮帶機(jī)（402皮帶機(jī)參數(shù)：TD75B800，皮帶長度L=59m，速度v=1.6m/s，皮帶傾角17?）。為確保冬季設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需在402皮帶走廊內(nèi)安裝暖氣。
2.2恢復(fù)704皮帶地溝并安裝704皮帶機(jī)
704皮帶地溝長30m，寬4.8m，現(xiàn)704皮帶地溝充滿積煤、雜物，施工前需進(jìn)行清理。由于704地溝標(biāo)高為-7m，上方為受煤坑。積煤、雜物向外運(yùn)送困難，因此可利用先安裝的402皮帶機(jī)，將積煤、雜物運(yùn)送至排矸系統(tǒng)，排棄至矸石山。
原704回煤皮帶機(jī)已報(bào)廢，需拆除舊皮帶機(jī)并安裝新皮帶機(jī)（704皮帶機(jī)參數(shù)：TD75B800，長度L=22.5m，速度v=1.6m/s，皮帶傾角0?）。
為避免冬季凍倉，需在704皮帶地溝安裝暖氣。
2.3恢復(fù)原四道裝車線下受煤坑
四道裝車線下受煤坑長30m、寬4.8m，深約4.65m（受煤坑內(nèi)部尺寸），現(xiàn)受煤坑內(nèi)有積煤及雜物。需將積煤、雜物沿倉口清理至704皮帶機(jī)，再經(jīng)402皮帶機(jī)轉(zhuǎn)載至排矸系統(tǒng)外排到矸石山。清理后受煤坑可做為收集外來煤煤倉。
由于多年腐蝕，倉下虎嘴已報(bào)廢，需要重新制作并安裝虎嘴。
2.4搭建受煤坑防雨棚
為防止雨季受煤坑內(nèi)積水，需在受煤坑上搭建防雨棚（防雨棚規(guī)格：長30m，寬3.5m）。
3 效益分析：
3.1洗煤效益
由于汽運(yùn)距離的不確定性，暫不計(jì)算汽運(yùn)外來煤洗煤效益。
路運(yùn)洗煤效益：按原煤入廠價(jià)350元/噸，運(yùn)費(fèi)17.79元/噸，洗產(chǎn)品售價(jià)703元/噸，洗選加工費(fèi)12.85元/噸，洗煤回收率60%（根據(jù)煤質(zhì)不同有變化），煤泥產(chǎn)出量10%，煤泥售價(jià)100元，入洗能力50萬噸/年計(jì)算：洗選加工外來煤效益：703?60%+100?10%-350-12.85-17.79=51.2元/噸。年效益=51.2?50=2560萬元。
3.2配煤效益（以曉明礦，大強(qiáng)礦摻配為例）
通過對(duì)曉明礦和大強(qiáng)礦的末煤實(shí)施摻配降低大強(qiáng)礦煤炭的硫分，提高曉明礦煤炭的熱值，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量指標(biāo)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，從而有效地解決銷售難題。
曉明礦、大強(qiáng)礦的末煤熱值分別為3000千卡/千克和4500千卡/千克，大強(qiáng)礦末煤雖然熱值高，但由于硫分較高、灰熔點(diǎn)偏低，因此銷售情況不好，平均售價(jià)490元/噸，曉明礦N3806開采后末煤發(fā)熱量低，只能銷往電廠，售價(jià)340元/噸。
如按1:1摻配后，發(fā)熱量3750千卡/千克，摻配后可按曉明礦末煤平均售價(jià)470元/噸（不包括發(fā)往電廠煤售價(jià)）銷售。摻配成本按6.5元/噸計(jì)算。
3.2.1汽運(yùn)效益：
汽車運(yùn)費(fèi)按當(dāng)前的計(jì)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)0.4 元/噸公里，大強(qiáng)礦距離曉明礦120公里
運(yùn)費(fèi)=0.4*120=48元/噸
噸煤摻配效益=摻配后收入-摻配前收入-摻配成本-運(yùn)輸費(fèi)用
?=470-490?2-340?2-6.5-48=0.5元/噸
3.2.2路運(yùn)效益
路運(yùn)運(yùn)費(fèi)17.79元/噸。
噸煤摻配效益=摻配后收入-摻配前收入-摻配成本-運(yùn)輸費(fèi)用
?=470-490/2-340?2-6.5-17.79=30.71元/噸
4結(jié)束語
從以上方案分析可以看出曉明礦洗選加工、摻配外來煤效益可觀，通過礦井間煤炭的配洗、配裝、配售工藝，生產(chǎn)出市場(chǎng)上需要的環(huán)保型、高質(zhì)量的均質(zhì)煤炭，同時(shí)解決部分礦井末煤銷售難的問題。同時(shí)從長遠(yuǎn)看，配煤不但是實(shí)現(xiàn)按質(zhì)加工，按需銷售的必要手段，更是適應(yīng)國家對(duì)于煤炭均質(zhì)化需求及合理利用的必然趨勢(shì)。
作者簡介：初靜（1975-），女，高級(jí)工程師。1996年畢業(yè)于遼寧工程技術(shù)大學(xué)院校機(jī)電專業(yè)，現(xiàn)在曉明礦從事選煤機(jī)電工作。曾在省級(jí)刊物上發(fā)表論文15篇。聯(lián)系電話13030797708。
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