小青矿选煤厂浓缩机底流防堵塞技术研究与应用

刘景文 陈恒 赵长好 董新

摘要：小青矿选煤厂浓缩机底流经常出现堵塞及煤泥板结现象，经过深入研究，提出了解决方案。即在24m浓缩机底流安设了一条自压排放管路,同时铺设高压风管，形成了一整套防“板结”\增浓度的防堵塞系统。有效的杜绝了浓缩机被压住影响矿井及洗煤生产事故发生，提高工作效率，收到经济效益。

关键词：煤泥板结；管道堵塞；自压管路；高压风管

1 前言

小青矿选煤厂是矿井型选煤厂，主要有原煤准备、跳汰分选、产品注仓装车、煤泥压滤、洗水闭路循环等系统。选煤厂处理能力2.50Mt/a。每天最大入选能力8976t。依据煤质情况，每天最大入洗量5800t；每天最大生产洗后产品3000t。单四层煤入洗最大生产洗后产品2200t/d；四、七层煤配采入洗最大日生产洗后产品2700t；单七层煤入洗最大日生产洗后产品3000t，每天可产生煤泥量900～1000t。生产四个品种煤：洗中块（25-60mm）；洗粒煤（10-25mm）；洗末煤（0-13mm）；末煤（0-13mm）。选煤厂煤泥水浓缩采用24m耙式浓缩机，底流压滤回收，实现一级闭路循环。

2 浓缩机底流管路堵塞的原因分析

小青矿选煤厂煤泥水处理系统自2000年1月改造完成后，实现一级闭路循环。受矿井高产、煤质差及市场对洗后产品需求增加的制约，选煤厂煤泥量与整个煤泥水处理系统之间存在着相互的矛盾，即如何在保证闭路循环的条件下，提高整个煤泥水系统处理能力，适应入洗原煤量的增加。浓缩机底流煤泥排放的浓度及顺畅程度，也是煤泥水处理能力及效果的关键体现。这方面存在的问题主要表现为：a、煤泥排放浓度低，压滤煤泥的效果及能力变弱，b、浓缩机底流排放不顺畅、堵塞，造成压滤车间的供料不足，使其很难发挥压榨能力。同时，浓缩机底流长期堵塞或排放不顺，会造成浓缩机内的沉降煤泥“板结”，存在压耙影响到生产的可能性（曾经在2018年5月份，因2浓缩机内的沉降煤泥“板结”，煤泥不能排出而导致浓缩机被压住，影响矿井生产37h）。c、从浓缩机到压滤车间输送的煤泥管路堵塞，不能将煤泥顺利运送到压滤车间。

3. 改造思路及方案

针对上述问题，经过多年的现场调研与分析，选煤厂采取了如下几种解决方案：

（1） 针对煤泥排放浓度低的问题，研制了浓缩机底流自压排放系统，即在浓缩机底流两个排放口安设一条管路，将底流煤泥通过管路,利用自压导流原理直接将煤泥导流到储泥池（100m³），再经泵（10SH-19A）排到压滤车间内。

（2）针对浓缩机底流排放不顺畅、堵塞、板结等问题，研制了耙池沉降煤泥防“板结”处理系统，即在浓缩机底流自压排放管路上加上两组阀门和高压风系统（铺设管路直径50mm,长度19米，压力0.6MPa），高压风安设在阀门的里侧。工作原理是将排泥阀门关闭后，打开高压风管路阀门，高压风通过管路进入浓缩机根部，将积存在浓缩机根部的较硬（实）的煤泥吹起，使煤泥蓬松，达到松软煤泥的作用，大约吹动10～20min后,将高压风阀门关闭，打开自压管路阀门排放煤泥，此时煤泥可以很顺畅的流到储泥池内。避免了由于煤泥聚积“板结”造成压耙事故发生。

( 3) 针对煤泥的管路堵塞问题，研制了使用高压风吹管路的防堵塞系统，即在浓缩机底部的储泥池排泥系统中加入高压风吹透系统（电动阀门、高压风管路、循环水稀释）。工作原理：在607^#、608^#煤泥泵的出口管路上设置两台电动阀门及铺设一套高压风管路（直径50mm,长度79m，压力0.6MPa），高压风对接到电动阀门外侧，当储泥池内煤泥浓度较高（600～700g/l）时，607^#、608^#泵不能将煤泥排出时，可将607^#、608^#煤泥泵的来水阀门和出水阀门关闭，打开管路上的高压风阀门，高压风将自动吹进煤泥外排管路内，大约15～25min即可将此管路吹透。然后关闭高压风阀门，排开607^#、608^#泵的进出水各处阀门，启动泵即可将煤泥很顺畅的排到压滤车间内。解决了防止煤泥长时间堵塞管路的问题。 图1 浓缩机底流研制自压排放系统

4、改造方案的实施

(1) 2018年9-10月，安装了浓缩机底流研制自压排放系统，自压管路（ф219mm）18m。 如图1

(2) 2019年1-3月，从水洗车间三楼铺设了一条通往浓缩机底流的高压风管路，直径50mm，压力0.6MPa，总长度98m，并包含了沉降煤泥防“板结”处理系统的管路。

(3) 2019年5-6月，对接了防“板结”处理系统及煤泥外排管路防堵塞系统。

（4） 改造效果

经过一年多时间的使用，解决了以上煤泥排放浓度低、压滤煤泥效果及能力减弱问题；解决了浓缩机底流长期堵塞或排放不顺，造成浓缩机内的沉降煤泥“板结”，存在压耙影响到生产问题；解决了从浓缩机到压滤车间煤泥管路堵塞、不能将煤泥顺利运送到压滤车间的问题。效果明显，达到了预期目的。自改造后至今没有发生煤泥“板结”而压耙的现象发生。

5. 效益分析

（1）成本计算：

铺设高压风管路（ф50mm）98m，需材料费245Kg×4.5元/ Kg=1102.5元；安设电动阀门3个，8500元/台×3个=2.55万元。铺设煤泥自压风管路(ф219mm)18m，需材料费900Kg×4.5元/ Kg=4050元。此项改造共用成本:3.02万元。

（2）效益计算

改造前在2018年5月份，因浓缩机内的沉降煤泥“板结”，煤泥不能排出而导致浓缩机被压住，影响矿井及洗煤生产37h。改造后杜绝了此类影响生产的隐患，按照这种影响因素分析，可多生产洗后产品为：100t/h×37h=3700t，按当月洗产品售价245.22元/t计算，可多创效；3700t×245.22元/t-3.02万元=87.71万元。

6．结语

根据小青矿选煤厂洗煤生产工艺，结合洗煤水循环系统特点，立足解决现场实际问题，排除生产隐患，经过多年对现场的实际研究与分析，制定了有效的改造方案并实施，工艺方法简单可行，施工方便可靠。即在浓缩机底流安设了一条自压排放管路(ф219mm，长18m）；同时，铺设了一条通往高压风管路（直径50mm，压力0.6MPa，长度98m），并对接到煤泥外排管路上，形成了一整套防“板结”，增浓度的防堵塞系统。有效的杜绝了浓缩机被压住影响矿井及洗煤生产事故发生，提高工作效率，收到社会效益和经济效益。

作者简介：刘景文，1969年6月出生，男，高级工程师，1993年毕业于黑龙江矿业学院选矿工程专业。学士，铁法煤业（集团）有限责任公司小青选煤厂，厂长