摘. . 要：上海庙矿业有限公司一号井煤矿设计生产能力为 6.0Mt/a。井田面积 26.6 平方公里，查明煤炭资源量 519.02Mt，矿井设计资源储量 498.58Mt，矿井设计可采储量为 349.30Mt。一号矿主井采用立井提升方式，煤层埋藏较浅，赋存较稳定，倾角平缓，地质构造简单。井田内煤为特低灰～高灰、特低硫～高硫、低砷、低～中发热量的褐煤，是良好的民用及动力用煤，适用于火力发电、各种工业锅炉等，也可在建材工业、化学工业中作焙烧材料。
关键词：褐煤选后；破碎提质工艺；优化措施
1?一号井选煤厂现状概述
煤矿现建有重介选煤厂，原设计分选工艺为全粒级水洗，工艺流程为：块煤（200-13mm）重介浅槽分选，末煤（13-1.0mm）重介旋流器分选，粗煤泥（1.0-0.25mm）螺旋分选机分选，(-0.25mm）煤泥快开隔膜压滤回收工艺。由于原煤泥化严重，末精煤水分大，煤泥量大，只能采取部分末煤入选的工艺。一号井选煤厂后来受煤泥系统处理能力制约，只分选+25mm块煤，-25mm末煤少部分入选或不选。
+25mm 块精煤破碎后和末原煤混合作为末精煤电煤销售。由于末煤洗选不足，精煤质量不稳，灰分波动，硫分高，产品售价低，经济效益差，分选工艺急需改进。为继续优化现有分选工艺流程，有必要对现有原煤煤质特性和分选工艺进行详细研究和改造以达到提质增效的目的。
2 原煤可选性分析
1) 各粒级浮沉组成中，各粒级中主导密度级皆为 <1.40g/cm3 为主导密度级，在低密度 1.4 g/cm3 左右分选可以生产灰分 <8% 的化工用煤产品。可出低灰 +25mm 块精煤产品，但精煤产率低。
2)80-50mm, 50-25mm 和 25-13mm 粒 级 中 +1.80 g/cm3 密 度 级产率为 15.11%， 19.38% 和 15.88%，灰分 >78%；+13mm 原煤可在>1.8g/cm3 高密度分选排矸，生产动力煤产品。
3)-13mm 各粒级中，+1.8 g/cm3 密度物灰分为 70-73%，说明原煤组成中含不少黑矸，矸石纯度不高，有可能得到低发热量的矸石。
4) 各粒级主导密度级均为 -1.40 g/cm3， 中间各密度级（1.4-1.8 g/cm3）含量较少，适宜高密度排矸。5)各粒级+1.8 g/cm3密度物硫分高，干选排矸有利于降低硫铁矿硫。
3?选煤工艺选择
通过对原煤煤质资料的分析和研究，并结合目前国内洗选煤技术发展情况，对新上海一号矿煤炭分选进行了以下两种选煤提质方法进行了比较：重介分选和 ZM 矿物高效干法分选。
3.1 重介分选机排矸
重介质分选机是目前应用的分选精度最高的重选设备。传统的特大型动力煤洗煤厂大多以块煤重介浅槽水洗工艺排矸为主，分选下限为 13mm，对末煤一般直接筛分旁路不洗。采用末煤重介旋流器分选下限可达 0.25mm。湿法选煤后一般末精煤外水为 10-12%，因为动力煤用户主要关心末原煤的应用基低位发热量，该数值不仅与煤的灰分有关而且与煤的全水分有密切的关系。燃料煤水分与热值是负相关关系，燃烧中要先蒸发掉水分，这要消耗一定热量，也影响到运输，储存通畅和成本。矸石易碎易泥化时，水洗时夹矸煤和矸石经多次转载和破碎作业后产生大量细碎矸石，并在洗选作业中泥化生成大量的高灰细泥，不仅污染了精煤而且占据了储煤仓的有效容积，增加了矸石系统各环节设备设施的消耗和磨损。
3.2 复合式干法选煤
ZM 矿物高效分离机是一项引进美国 SepTech,LLC 公司的矿物干法重选技术，是一种专门针对高低密度混合物进行高效分离的环保型模块化干法分离装备。ＺＭ系列设备是传统ＦＧＸ设备更新换代产品。ＺＭ设备的核心分离技术采用阶梯式分离原理，对一定粒度的物料主要根据不同矿物密度差异进行高效分离。如应用于煤炭分选领域，在降硫排矸的同时可去除一定表面水分，从而进一步提高煤炭发热量，提质效果极其显著。广泛适用于动力煤高密度排矸，炼焦煤水洗前预排矸、脏杂煤、工程煤和石子煤等原料分选提质。
4 原煤煤质校正
从以上煤质分析可知：本矿原煤高密度物含量高，灰分高，宜对原煤进行排矸处理；高密度排矸时中间密度物含量少，对原煤的干选分选十分有利。 原煤低位发热量和原煤高灰的关系。原煤灰分和原煤低位发热量基本呈线性关系，相关性系数为 0.988。原煤灰分每增加一个百分点，原煤热值降低 47.11kcal/kg。
考虑到近期原煤低位发热量为 2900-3400kcal/kg。假设原煤平均热值为 3100kcal/kg。
5 干选精煤筛分破碎系统布置
矿方在水洗系统原煤准备车间负责将原煤破碎到 -80mm。原煤首先进入原煤仓储存，在原 271 皮带机机头溜槽上取料，物料进入干选上煤皮带机，转载后进入各配煤皮带把物料均匀分配到各 ZM 矿物高效分离机内进行粗选。ZM干选系统分选后分出精煤，中煤和矸石。
中煤再选分别得到精煤和矸石。
干选系统改造为新建项目，在现干选车间东侧增建干选精煤筛分破碎系统。在原有精煤皮带机机头落料溜槽处接料，进入新建精煤转载皮带机，向东输送至一台SZD3061振动筛内进行30mm 分级，筛上物可作为块精煤进入块煤仓单独销售或进入锤式破碎机破碎到30mm 以下，和 -30mm 干选末精煤一起转载至原 702 皮带机进入末煤仓。
主车间除尘系统收集的煤粉混入末精煤或混入矸石。干选块精煤和干选末精煤可分别进入现有块煤和末煤产品仓，选后矸石由皮带转载后进入原水洗矸石场储存，汽运至排矸场，综合利用或废弃。
本项目方案设计时考虑除尘和消音系统，粉尘排放和噪音达到当地环保排放要求。干选精煤筛分和破碎系统配置用高性能袋式除尘器，除尘器滤料采用 PPS 玻纤滤袋，除尘器收集的煤粉经过处理后掺入到产品煤中。
6?经济效益分析
干选精煤筛分破碎系统项目为新建项目，设计能力 4.8Mt/a，投资概算包括项目从筹建至达到设计生产能力时，设计范围内的全部内容，具体包括：项目所需的生产设备费、土建工程费、安装工程费、钢结构及设计费、基本预备费、运费等。项目总概算 367.98 万元；新增吨煤投资 0.61 元。改造后采用干法工艺原煤 3100Kcal/Kg 售价：
145.63 元 / 吨，经干选提质到 3731Kcal/Kg 产品售价：239.18 元 / 吨。
矸石处理成本为 8.3 元 / 吨， 干选加工费为 12.73 元 / 吨。经干选提质后吨煤效益分析：239.18 元 ×71.76%-8.3 元 ×28.24%-145.63 元-12.73 元 =10.93 元 / 吨。年利润 10.93 元 / 吨×600 万吨 =6558 万元。
项目改造后年洗选利润增加 3738 万元。
结论
干选项目改造实施后，对国家节能减排、环境治理起到积极作用，可带来以下社会效益。扩大了产品的销售半径；减少矿方繁琐的配煤系统，节约矿方生产运营成本；干法分选电耗低，响应国家节能减排要求；为上海庙矿业公司形成质量稳定的煤源供应；节约运输成本；稳定和提高了销售市场份额；增强了产品在市场上的竞争力；可提高原煤产量摊薄煤矿生产成本；符合国家对低阶煤提质、清洁高效利用的行业政策。
参考文献：
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