1.引言
在進行選煤廠的選煤方法的設計時，要對諸如原料煤性質、用戶對產品的要求、最大產率和最高經濟效益等多種因素進行考慮分析[1～4]。但有時煤礦生產的實際情況，在很程度上制約著選煤廠選煤方法的選擇，如煤礦開采初期，生產的煤的煤號比較單壹，而在開采中後期，生產多種不同煤號的煤，這時選煤方法的設計就要兼顧煤礦各個采煤時期生產的煤的品種，以達到選煤的最優化。本文通過某煤礦生產的實際情況，對該礦選煤廠的選煤方法進行了設計。
2.煤質特征及其可選性
該煤礦開采的煤層為6號、10號、12號、13號四個煤層，各個煤層煤的類型以暗亮煤為主，次為亮暗煤，亞型以半絲炭為主。
各個煤層煤巖顯微組分主要為凝膠化物質，含量為41.6%～67.4%。其次為半絲炭化物質，含量為17.8%～39.63%。絲炭化物質和穩定物質含量較少。礦物質以粘土礦物為主，次為黃鐵礦等。
通過采用矽光電池法測定純凈的凝膠化基質和鏡煤的最大反射率確定煤的變質程度，結果表明，該礦各煤層均屬較高揮發分的氣煤，煤的變質程度較低。
2.1煤的工業分析
灰分：各煤層原煤的平均灰分以12號煤最低為14.08%，平均為20%。經1.4kg/L密度液浮沈後，浮煤灰分均在9%以下。各煤層原煤的灰成分以二氧化矽和三氧化二鋁為主。
硫分：原煤硫分在垂直方向上變化比較明顯，上部6、10號煤層原煤平均硫分小於1%，屬低硫煤；下部12、13號煤層原煤平均硫分大於1%，屬中硫－富硫原煤。經1.4kg/L密度液浮沈後，浮煤硫分除12號煤層為1.01%略大於1%以外，其余各煤層均在1%以下。
磷：各煤層原煤磷含量不壹，無明顯的變化規律。經1.4kg/L密度液浮沈後，含磷量有所降低，12、13號煤層小於0.01%，其它煤層磷含量均大於0.01%，高於煉焦用煤要求。
2.2煤的可選性
根據相關篩分浮沈資料分析：
1）原煤灰分別為32.4%，屬中高灰煤。
2）原煤中+50mm煤中可見矸石含量為5.19%，屬高含矸量。
3）6、10煤硫分別為0.38%、0.29%屬低硫分煤，12、13煤硫分別為1.45%、1.06%屬低中硫煤，按入選比例綜合後硫分為0.65%，屬低硫分煤。
4）隨著粒度減小，各粒度級灰分大致呈降低趨勢，同時大粒度級含量較小，煤質易碎，-0.5mm粒級灰分未增高，矸石不易泥化。
5）50～0.5mm粒級含矸量（+2.0密度級）為25.20%～22.79%，該粒級煤在洗選排矸後，其煤質均會有明顯提高。
6）分選密度為1.5kg/L時，精煤灰分為12.64%，產率為61.84%，此時分選密度±0.1含量為27.68%，原煤屬較難選煤。分選密度小於1.5kg/L時,其±0.1含量迅速增大。
7）當分選密度為1.5kg/L時，精煤灰分為12.59%，產率為62.6%，此時分選密度±0.1含量為28.08%，原煤可選性已接近難選煤。表明洗混煤灰分大於13%時，在技術上較為有利。
3.選煤方法及工藝流程
3.1分選粒度上下限
設計采用原煤分級、塊煤脫泥入洗的方式。分選粒度上限為50mm，分選粒度下限為8(13)mm，並預留有原煤全部入洗的可能。入洗原煤脫泥篩采用2.0mm篩孔。結合該礦煤質和工藝特點，在選前脫除部分末煤，因為更多的末原煤進入水洗系統，只能增加煤泥壓濾濾餅的產量。如果要最大限度地生產高發熱量的主精煤，原煤需全部入洗。因此，選前分級粒度取決於市場對產品發熱量的要求。
由於+50mm手選塊煤的收到基發熱量可滿足市場要求，在當地銷售市場前景較好，可作為單壹產品銷售，壹旦有困難，可進入系統中預留的破碎環節，進行洗選加工。
3.2選煤方法
設計采用二段重介旋流分選以實現選煤廠資源最大回收和確保排棄矸石灰分大於75%的要求。生產中可根據產品發熱量要求，僅使用主洗旋流器生產。
1、重介選分選效率高，不受原煤粒度和灰分變化影響。該礦目前開采6和10層煤，2025年後將有6、10、12、13四層煤，按不同的配比入洗。根據對可選性數據的分析得出6和10層煤粒度組成和含矸量（原煤灰分）有較大差別。
2、重介選便於實現選煤廠控制自動化，只需控制分選密度壹個因素，並可使之形成閉環控制。
3、重介旋流分選密度下限低，可以生產更高發熱量的精煤產品，以適應今後市場發展的需要。
3.3工藝流程
原煤準備：采用篩分－手選和原煤直接分級破碎工藝。原煤可以以φ50mm預先篩分，篩上物經手選後作為塊煤產品銷售或破碎後與篩下物壹起分級入洗；也可以進入分級破碎機，實現主井原煤直接經破碎後分級入洗。
重介旋流分選：50～0mm原煤先經φ8mm分級，再經過φ2mm脫泥，脫泥後的物料入主選入料桶，用泵打入重介旋流器分選，分選出主精煤和中煤。主精煤經脫介篩脫介脫水，然後入離心機二次脫水得到最終產品。中煤經弧形篩脫介後入再選重介旋流器入料桶，用泵打入再選重介旋流器，分選出精煤和矸石，精煤和矸石經脫介篩脫介脫水，得到最終產品。中煤也可以直接經脫介篩脫介脫水成為最終產品。-8mm篩下末煤直接摻入精煤作為最終產品。
介質循環及回收系統：脫介篩第壹段和中煤弧形篩的合格介質直接進入重介旋流器入料桶循環使用，脫介篩第二段的稀介質與分流的合格介質去稀介桶，經泵打入磁選機磁選，磁選精礦補給主選重介旋流器入料桶。磁選尾礦作為脫泥篩噴水。補加介質經高壓水攪拌後，進入磁鐵礦輸送池，由泵給入濃介質磁選機，磁選精礦進入主選重介旋流器入料桶，磁選尾礦進入稀介質桶。
煤泥回收：脫泥篩篩下水自流至原煤分級旋流器入料桶，經泵打入分級旋流器，旋流器底流進入高頻篩，篩上物與重介主精煤壹起進入離心機脫水後作為主精煤產品或摻入精煤中。分級旋流器溢流與篩下水、離心液壹起進入濃縮機濃縮，底流經泵打入壓濾機和篩網沈降離心機，篩網沈降離心機回收的煤泥摻入精煤，壓濾濾餅運至煤泥卸載點。濃縮機溢流作為循環水使用。
4.結論
結合煤礦在各個生產時期出煤的不同，通過對各個煤層的煤進行分析，對粒度等的分析最終設計出了符合煤礦實際生產的選煤方法。
參考文獻
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