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如何建設(shè)現(xiàn)代化的選煤廠？

　　如何建設(shè)現(xiàn)代化的選煤廠？

　　一、要有正確的設(shè)計(jì)思路

　　選煤廠設(shè)計(jì)涵蓋的內(nèi)容龐雜，涉及專業(yè)面廣，然而核心只有一個(gè)，那就是“選煤工藝”，其他專業(yè)的設(shè)計(jì)都是圍繞選煤工藝這個(gè)核心做文章。所以，一部選煤廠設(shè)計(jì)做得水平高低、成功與否，首先取決于工藝設(shè)計(jì)是否先進(jìn)合理，其次才談得上集控自動(dòng)化水平的高低和生產(chǎn)效率的高低。當(dāng)然，所有這一切都是為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)—獲取最佳經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　集幾十年搞設(shè)計(jì)的深刻體驗(yàn)，可以歸結(jié)為一句話：“對(duì)癥下藥、量體裁衣、因地制宜”是選煤工藝設(shè)計(jì)的“靈魂”。設(shè)計(jì)最大的忌諱就是用一種固定的工藝模式到處套用，這如同企圖用一種萬(wàn)能藥方包治百病一樣行不通，是設(shè)計(jì)的死胡同。

　　搞好工藝設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是吃準(zhǔn)、吃透“兩頭”，所謂設(shè)計(jì)的“兩頭”主要是指：

　　設(shè)計(jì)的源頭—原煤的煤質(zhì)特性。

　　設(shè)計(jì)的終端—選后產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的定位。

　　其中原煤特性是自然天成，千變?nèi)f化的因素，是選煤工藝設(shè)計(jì)的主要基礎(chǔ)。而產(chǎn)品結(jié)構(gòu)定位則是市場(chǎng)多元化需求的體現(xiàn)，是工藝設(shè)計(jì)的前提和最終目標(biāo)。對(duì)選煤工藝而言，脫離了這“兩頭”搞設(shè)計(jì)，就是無(wú)的放矢，設(shè)計(jì)本身也就成了無(wú)源之水、無(wú)本之木。

　　二、煤質(zhì)資料是工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和主要依據(jù)

　　1、煤質(zhì)分析工作的重要性

　　設(shè)計(jì)好比醫(yī)生看病，醫(yī)生診病的對(duì)象是人，通過(guò)號(hào)脈、檢查把病因找準(zhǔn)，才能對(duì)癥開(kāi)處方。而洗選加工的對(duì)象是煤，對(duì)煤質(zhì)進(jìn)行分析和評(píng)述就是對(duì)煤進(jìn)行“號(hào)脈診斷”。設(shè)計(jì)就是開(kāi)處方。煤質(zhì)分析是否透徹，原煤特性把握是否準(zhǔn)確，直接關(guān)系到設(shè)計(jì)的處方—選煤工藝能否“對(duì)癥”，能否切合入選原煤的實(shí)際特性。這是衡量一部設(shè)計(jì)好與壞，合理與否的重要標(biāo)準(zhǔn)。

　　眾所周知，由于成煤環(huán)境和成煤條件不同，形成了煤炭賦存狀況方面的差異。因而不同煤田、不同礦區(qū)的煤質(zhì)千差萬(wàn)別。在中國(guó)尤為如此，有時(shí)候即便同屬一塊煤田，但在不同的井田，甚至不同的采區(qū)，不同的層位，其煤質(zhì)的變化和區(qū)別也非常大。如何將被選原煤的“脈”號(hào)準(zhǔn)，是搞好選煤工藝設(shè)計(jì)必須重視的基礎(chǔ)問(wèn)題。所以，在中國(guó)建設(shè)現(xiàn)代化選煤廠，至關(guān)重要的問(wèn)題是選煤工藝設(shè)計(jì)必須符合不同礦區(qū)的不同煤質(zhì)特性。

　　2、分析煤質(zhì)資料時(shí)應(yīng)特殊關(guān)注的問(wèn)題

　　在分析煤質(zhì)資料時(shí)，切忌就資料本身死板地羅列數(shù)據(jù)、孤立地就事論事，把煤質(zhì)分析與工藝設(shè)計(jì)割裂開(kāi)來(lái)。合理正確的方法應(yīng)該是將煤質(zhì)資料的數(shù)據(jù)規(guī)律和分析內(nèi)容與選煤方法的選擇，工藝環(huán)節(jié)的設(shè)置，流程的制定，甚至與產(chǎn)品的定向定位結(jié)合起來(lái)，為下一步工藝設(shè)計(jì)做鋪墊。這樣才能使煤質(zhì)資料分析工作具有了生動(dòng)的含意，活的靈魂。

　　將煤質(zhì)分析中應(yīng)特殊關(guān)注的幾點(diǎn)分述如下：

　　（1）要特別重視了解井田各主要可采煤層的結(jié)構(gòu)特征和賦存特點(diǎn)，例如：有無(wú)偽頂；有無(wú)夾矸以及夾矸的層數(shù)、厚度、賦存高度；頂、底板和夾矸的巖性等。在中國(guó)有許多礦區(qū)，如淮南、濟(jì)北、烏海、保德、離柳等礦區(qū)，其煤層的頂、底板及夾矸層多為泥巖和炭質(zhì)泥巖。

　　在開(kāi)采過(guò)程中，這些易碎、易泥化的矸石混入原煤，對(duì)煤質(zhì)和選煤工藝將會(huì)產(chǎn)生重要影響。絕對(duì)不要因?yàn)轫肥皇菢?gòu)成原煤的主體而忽視它。

　?。?）要了解井下的采煤方法及井下運(yùn)輸、提升方式等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，以便判斷礦井生產(chǎn)過(guò)程對(duì)原煤粒度組成和混入毛煤中的矸石量的影響程度，為進(jìn)一步調(diào)整粒度、密度組成提供依據(jù)。

　?。?）隨著環(huán)保要求的加強(qiáng)，洗選降硫的問(wèn)題越來(lái)越突出，已不亞于降灰的重要性。特別是對(duì)于含硫高的原煤，現(xiàn)在也像評(píng)定原煤可選性那樣，開(kāi)始重視評(píng)估洗選的脫硫效果及其可行性。所以要重視硫的成分分析，硫在煤中賦存和嵌布特性的分析，以及硫分在粒度、密度組成中的分布規(guī)律。以便預(yù)測(cè)選后的脫硫效果，并為正確選擇選煤方法提供依據(jù)。

　?。?）要特別重視煤質(zhì)資料的代表性。用不具代表性或代表性差的篩分、浮沉資料作設(shè)計(jì)，是對(duì)設(shè)計(jì)的誤導(dǎo)，后果是嚴(yán)重的。如果選煤廠建成投產(chǎn)后，設(shè)計(jì)的選煤工藝與本礦原煤實(shí)際特性相去甚遠(yuǎn)，會(huì)給選煤廠生產(chǎn)帶來(lái)諸多困難，給管理造成被動(dòng)。在新礦區(qū)建選煤廠，煤質(zhì)資料的代表性問(wèn)題尤為突出。鑒于目前國(guó)家或煤炭行業(yè)對(duì)煤質(zhì)資料代表性的調(diào)整辦法尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。各設(shè)計(jì)院的調(diào)整方法也不盡相同，所以煤質(zhì)資料的代表性問(wèn)題更應(yīng)該引起高度重視。設(shè)計(jì)者有責(zé)任根據(jù)煤田地質(zhì)報(bào)告和采煤方法提出合理的調(diào)整方法，以增加煤質(zhì)資料的代表性。

　　五、簡(jiǎn)潔合理的工藝流程是設(shè)計(jì)的必然要求

　　為了達(dá)到合理簡(jiǎn)化工藝系統(tǒng)的目的，在工藝流程設(shè)計(jì)中應(yīng)著重考慮以下幾點(diǎn)：

　?。?）流程中作業(yè)環(huán)節(jié)設(shè)置要合理，避免功能相近的作業(yè)重復(fù)設(shè)置。

　　（2）采用高效設(shè)備簡(jiǎn)化工藝系統(tǒng)。

　?。?）盡量取消流程中可有可無(wú)的環(huán)節(jié)。

　?。?）盡量避免流程中不必要的料流循環(huán)，即所謂的不良閉環(huán)。

　?。?）煤泥水系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)能滿足環(huán)保日益嚴(yán)格的要求。在我國(guó)古交礦區(qū)和淮南礦區(qū)數(shù)座選煤廠所采用的洗水凈化再生系統(tǒng)，是一種新工藝，可為自動(dòng)調(diào)節(jié)全廠洗水平衡，實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)洗水閉路循環(huán)，達(dá)到零排放提供可靠保證。

　　六、選煤廠工藝布置的發(fā)展趨勢(shì)

　　近幾年我國(guó)設(shè)計(jì)建成的新型主廠房，已經(jīng)突破了傳統(tǒng)廠房多層框架結(jié)構(gòu)的格局，使工藝布置模式也發(fā)生了很大變化。廠房布置的發(fā)展趨勢(shì)如下：

　　（1）廠房從高層向低層發(fā)展，從多層框架向單層大廳式發(fā)展。在單層廠房大廳內(nèi)，設(shè)備可以采用獨(dú)立鋼架支撐，也可以采用模塊式結(jié)構(gòu)支撐。

　　從廠房的土建結(jié)構(gòu)看，全鋼結(jié)構(gòu)廠房肯定是今后的發(fā)展方向。鋼結(jié)構(gòu)廠房有很多優(yōu)點(diǎn)，它不僅制作施工方便，施工工期短，抗震性能好，而且只要設(shè)計(jì)合理，造價(jià)可與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相近。惟有維護(hù)費(fèi)用偏高，是其不足之處。我們認(rèn)為，若因工藝布置需要，也不必拘泥于一種全鋼結(jié)構(gòu)形式，完全可以采用局部鋼筋混凝土框架與鋼排架單層廠房相結(jié)合的混合結(jié)構(gòu)。總之結(jié)構(gòu)應(yīng)該服從工藝需要。

　?。?）設(shè)備大型化，作業(yè)環(huán)節(jié)單機(jī)化，全廠單系統(tǒng)化，至少要盡量減少工藝系統(tǒng)的數(shù)量，這是選煤廠工藝布置的發(fā)展方向。這種布置模式有很多優(yōu)點(diǎn)：

　　①可減少中間分配轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)，為降低廠房高度提供了有利條件，使單層廠房布置模式成為可能，從而也減少了廠房體積，降低了造價(jià)。

　　②廠房高度低，泵類和運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)能耗就低，有利于降低生產(chǎn)成本。

　?、蹎蜗到y(tǒng)和單機(jī)化為實(shí)現(xiàn)高度集中控制和高度自動(dòng)化提供了便利條件，為減人提效奠定了基礎(chǔ)。

　?、軉蜗到y(tǒng)和單機(jī)化使設(shè)備臺(tái)數(shù)大大減少，為方便維修提供了有利條件。

　　我國(guó)已在汾西某選煤廠設(shè)計(jì)了一座局部鋼筋混凝土框架與單層廠房相結(jié)合的混合結(jié)構(gòu)主廠房，它們雖然風(fēng)格迥異，但是各有所長(zhǎng)。

　　七、高度自動(dòng)化、高度集中控制、高效率是現(xiàn)代化選煤廠的重要標(biāo)志

　　減人提效是建設(shè)現(xiàn)代化選煤廠的主要目標(biāo)之一。為此必須實(shí)現(xiàn)以先進(jìn)的PLC和遠(yuǎn)程分站作為全廠的控制核心，完成全廠模擬量、數(shù)字量的檢測(cè)以及順序控制和回路控制，實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化控制。

　　對(duì)于采用重介旋流器分選工藝的現(xiàn)代化選煤廠而言，更有條件實(shí)現(xiàn)這種高標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)化控制。除了必須將介質(zhì)系統(tǒng)的各項(xiàng)自動(dòng)化調(diào)控全部納入全廠順序集中控制以外，還應(yīng)該把包括所有介質(zhì)泵類和相關(guān)的管道閥門(mén)盡量全部參加順序控制自動(dòng)開(kāi)停。真正做到把傳統(tǒng)的由崗位司機(jī)操控設(shè)備的方式改為巡檢方式，以節(jié)省生產(chǎn)人員。但是，目前國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)的選煤廠，除少數(shù)幾個(gè)廠外，大部分設(shè)計(jì)尚未完全達(dá)到上述高標(biāo)準(zhǔn)要求，還需進(jìn)一步提高。