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【摘 要】结合考虑国内动力煤选煤厂发展的综合情况，充分考虑本选煤厂的煤质情况，简要说明本选煤厂的工艺环节的设计思路，为同类型的选煤厂提供一定的经验借鉴。
【关键词】动力煤选煤厂；工艺环节
基于西部大开发的不断推进，尤其是西部地区逐渐显现出来的能源战略优势，西北地区的能源开发尤其是煤炭的开发建设，新疆的能源优势渐渐脱颖而出。尤其是连接内陆的必经之地-哈密地区，更加具有便利的地域优势。
该选煤厂为矿井型选煤厂，设计生产能力为2.4Mt/a，主要为41号长焰煤及31号不粘煤，产品煤作为出疆外运电煤。为了提高企业经济效益、提高产品质量的稳定性、避免煤炭资源的不合理利用，该厂选用了重介浅槽的选煤工艺。
下面就选煤厂主要工艺的选择进行研究。
1、煤质特征
本选煤厂为动力煤选煤厂，入选煤类主要为41号长焰煤和31号不粘煤。根据本选煤厂的原煤煤质特征，确定洗选工艺环节，首先介绍本选煤厂的煤质特征。
1）原煤灰分预测
根据勘探报告，结合矿井采煤工艺，考虑开采过程中混入的煤层夹矸及顶板岩以及各煤层的开采比例，对原煤灰分进行预测，预测原煤灰分值为17.93%。矿井开采原煤灰分、硫分水分预测表详见下表1。
2）煤质资料的调整
由于本选煤厂原料煤矿井所在矿区为待开发矿区，矿区内无生产矿井，故借用临近矿区某露天矿煤质资料，该煤质资料为生产煤样的筛分、浮沉试验资料，并根据预测的本矿原煤灰分对借用资料进行校正。
3）筛分资料的调整
根据预测原煤分灰对借用的露天煤矿生产煤样筛分资料进行灰分调整，调整后的结果见表2。
由表2可知，粒度分布无明显规律。原煤块煤含量较高，>50mm级块煤含量在30%左右；以100～50、50～25、13～6mm粒度级产率较高，>100mm粒度级产率次之，0.5～0mm粒度级产率较低。占全样>50mm级矸石产率为5.53%，属高含矸量煤，说明块煤需排矸。50～0mm自然级，随粒度减小，灰分增高，说明矸石含量随粒度变小而加大，矸石相对较软，<0.5mm粉煤灰分较原煤灰分高，说明细粒度级中高灰分物含量大。
4）浮沉资料的调整
因借用的临近矿区某露天煤矿生产煤样浮沉试验只有50～0.5mm综合级资料，本设计暂以此代替200～13mm粒度级浮沉资料，虽代表性不强，但因周边矿区再无可参考借鉴的浮沉资料，只能以此进行校正。调整后200～13mm级原煤浮沉试验综合表见表3。
由表3、图1可以看出，1.3～1.4kg/L密度物含量高，灰分低，<1.4kg/L密度物含量>68%，灰分为7.36%，表明原煤经洗选加工可获得低灰分精煤；1.5～2.0kg/L密度物含量少；>2.0kg/L矸石含量占本级为1.50%～20.98%，随原煤灰分增高，矸石含量加大。
当理论分选密度≤1.40kg/L时，属极难选煤；当理论分选密度为1.50kg/L时，属中等可选煤；当理论分选密度为1.60kg/L时，属易选煤；当理论分选密度为1.70～1.80kg/L时，属较难选煤；当理论分选密度为1.90kg/L时，属易选煤。
2、产品方案分析
由于该矿井位于哈密三塘湖矿区，该矿区规划产品煤以疆煤东运为主，本项目目标市场为外运的电厂动力用煤。
业主提供电厂用煤质量要求：粒度≤50mm，Ad≤15%。
3、选煤方法的确定
1）分选粒级的确定
从原煤筛分及浮沉试验报告表（调整后）中可以看出，原煤中>13mm级的原煤扣除矸石后平均灰分<12，水分<15%，硫分<1%，发热量≥22MJ/kg，所以>13mm原煤只需排除矸石，即可满足要求。同时鉴于本矿地处严重缺水地区，煤层中夹肝多为泥岩和炭质泥岩等泥质类岩性，矸石存在泥化现象，为减少末煤入洗量，减少煤泥水处理系统的负担，考虑<13mm级原煤不入洗，直接作为电厂用煤。故分选下限为13mm。参照目前国内块煤排矸设备的使用情况，确定本矿原煤入洗粒度上限为200mm。
2）工艺选择
作为动力用煤，目前常用的块煤排矸方法有：动筛跳汰和重介浅槽。
重介浅槽分选适用于易选～难选的原煤，其优点是分选精度高，生产自动化程度高，降灰幅度大，对煤质及市场变化的适应性强，单机处理能力大；缺点是系统较复杂，配套设备较多，基建投资和生产成本相对较高。
动筛排矸适应于易选～中等可选的原煤，该工艺具有系统简单、能耗低，基建投资和生产成本低，生产管理方便，维护工作量小，用水量少等优点，但缺点是分选精度及分选效率没有重介高，入选下限较高，多用于>50mm原煤，若做为选煤厂单一分选设备，灵活性较差。
采用动筛排矸精煤回收率与采用重介浅槽排矸的精煤回收率差别不大。由于本设计采用的煤质资料是邻近矿区露天矿的煤质资料，并不是该矿井生产煤样的煤质资料，而重介排矸对煤质的适应性较强，因此设计推荐采用重介浅槽排矸的选煤方法。同时为提高精煤回收率，分选下限为13mm。
本次设计将全部原煤破碎至200mm以下，200～13mm级原煤采用重介浅槽分选，排除大块矸石。精煤产品中>13mm级做为块精煤，<13mm级与原煤中<13mm级没有入洗原煤混合，做为末煤产品；0.5mm～0.35mm粗煤泥采用煤泥浓缩分级旋流器+振动弧形筛+煤泥离心机回收掺入末煤产品；对-0.35mm细煤泥采用压滤机回收并掺入末煤产品。
4、工艺的特点
1）原煤采用浅槽排矸：根据市场调节，浅槽排矸后，浅槽精煤产品直接作为电煤；同时块煤排矸，减少了大量末煤进入后续工艺，简化煤泥水系统。
2）不同粒级的原煤采用不同方法进行分选，充分根据煤质特征，最大限度地提高精煤产率。
3）分选工艺采用块煤重介浅槽分选，充分考虑了本厂入选原煤的特点。该工艺对煤质变化的适应性强，对生产不同灰分的精煤时生产调整非常方便，更能适应市场多样化的需求。
4）工艺流程简化高效，根据市场可以实现灵活调节。
5）煤泥水系统设计完善可靠，可确保煤泥厂内回收，洗水闭路循环，煤泥水达零排放，满足环保要求。
6）选煤厂生产系统灵活，既能实现产品的多元化，又能实现产品走向灵活，根据实际情况最大限度的提高经济效益。
5、结束语
根据矿井原煤的煤质特征以及产品结构市场需求等方面因素综合考虑，并采用了多种选煤方法进行了详细分析，最终提出关键工艺环节的选择。该工艺可使选煤厂生产系统更加灵活，既能实现产品的多元化，又能实现产品走向灵活，稳定性高，加工成本最低，是达到该选煤厂洗选能力和产品要求的可选的最优工艺。
【关键词】动力煤选煤厂；工艺环节
基于西部大开发的不断推进，尤其是西部地区逐渐显现出来的能源战略优势，西北地区的能源开发尤其是煤炭的开发建设，新疆的能源优势渐渐脱颖而出。尤其是连接内陆的必经之地-哈密地区，更加具有便利的地域优势。
该选煤厂为矿井型选煤厂，设计生产能力为2.4Mt/a，主要为41号长焰煤及31号不粘煤，产品煤作为出疆外运电煤。为了提高企业经济效益、提高产品质量的稳定性、避免煤炭资源的不合理利用，该厂选用了重介浅槽的选煤工艺。
下面就选煤厂主要工艺的选择进行研究。
1、煤质特征
本选煤厂为动力煤选煤厂，入选煤类主要为41号长焰煤和31号不粘煤。根据本选煤厂的原煤煤质特征，确定洗选工艺环节，首先介绍本选煤厂的煤质特征。
1）原煤灰分预测
根据勘探报告，结合矿井采煤工艺，考虑开采过程中混入的煤层夹矸及顶板岩以及各煤层的开采比例，对原煤灰分进行预测，预测原煤灰分值为17.93%。矿井开采原煤灰分、硫分水分预测表详见下表1。
2）煤质资料的调整
由于本选煤厂原料煤矿井所在矿区为待开发矿区，矿区内无生产矿井，故借用临近矿区某露天矿煤质资料，该煤质资料为生产煤样的筛分、浮沉试验资料，并根据预测的本矿原煤灰分对借用资料进行校正。
3）筛分资料的调整
根据预测原煤分灰对借用的露天煤矿生产煤样筛分资料进行灰分调整，调整后的结果见表2。
由表2可知，粒度分布无明显规律。原煤块煤含量较高，>50mm级块煤含量在30%左右；以100～50、50～25、13～6mm粒度级产率较高，>100mm粒度级产率次之，0.5～0mm粒度级产率较低。占全样>50mm级矸石产率为5.53%，属高含矸量煤，说明块煤需排矸。50～0mm自然级，随粒度减小，灰分增高，说明矸石含量随粒度变小而加大，矸石相对较软，<0.5mm粉煤灰分较原煤灰分高，说明细粒度级中高灰分物含量大。
4）浮沉资料的调整
因借用的临近矿区某露天煤矿生产煤样浮沉试验只有50～0.5mm综合级资料，本设计暂以此代替200～13mm粒度级浮沉资料，虽代表性不强，但因周边矿区再无可参考借鉴的浮沉资料，只能以此进行校正。调整后200～13mm级原煤浮沉试验综合表见表3。
由表3、图1可以看出，1.3～1.4kg/L密度物含量高，灰分低，<1.4kg/L密度物含量>68%，灰分为7.36%，表明原煤经洗选加工可获得低灰分精煤；1.5～2.0kg/L密度物含量少；>2.0kg/L矸石含量占本级为1.50%～20.98%，随原煤灰分增高，矸石含量加大。
当理论分选密度≤1.40kg/L时，属极难选煤；当理论分选密度为1.50kg/L时，属中等可选煤；当理论分选密度为1.60kg/L时，属易选煤；当理论分选密度为1.70～1.80kg/L时，属较难选煤；当理论分选密度为1.90kg/L时，属易选煤。
2、产品方案分析
由于该矿井位于哈密三塘湖矿区，该矿区规划产品煤以疆煤东运为主，本项目目标市场为外运的电厂动力用煤。
业主提供电厂用煤质量要求：粒度≤50mm，Ad≤15%。
3、选煤方法的确定
1）分选粒级的确定
从原煤筛分及浮沉试验报告表（调整后）中可以看出，原煤中>13mm级的原煤扣除矸石后平均灰分<12，水分<15%，硫分<1%，发热量≥22MJ/kg，所以>13mm原煤只需排除矸石，即可满足要求。同时鉴于本矿地处严重缺水地区，煤层中夹肝多为泥岩和炭质泥岩等泥质类岩性，矸石存在泥化现象，为减少末煤入洗量，减少煤泥水处理系统的负担，考虑<13mm级原煤不入洗，直接作为电厂用煤。故分选下限为13mm。参照目前国内块煤排矸设备的使用情况，确定本矿原煤入洗粒度上限为200mm。
2）工艺选择
作为动力用煤，目前常用的块煤排矸方法有：动筛跳汰和重介浅槽。
重介浅槽分选适用于易选～难选的原煤，其优点是分选精度高，生产自动化程度高，降灰幅度大，对煤质及市场变化的适应性强，单机处理能力大；缺点是系统较复杂，配套设备较多，基建投资和生产成本相对较高。
动筛排矸适应于易选～中等可选的原煤，该工艺具有系统简单、能耗低，基建投资和生产成本低，生产管理方便，维护工作量小，用水量少等优点，但缺点是分选精度及分选效率没有重介高，入选下限较高，多用于>50mm原煤，若做为选煤厂单一分选设备，灵活性较差。
采用动筛排矸精煤回收率与采用重介浅槽排矸的精煤回收率差别不大。由于本设计采用的煤质资料是邻近矿区露天矿的煤质资料，并不是该矿井生产煤样的煤质资料，而重介排矸对煤质的适应性较强，因此设计推荐采用重介浅槽排矸的选煤方法。同时为提高精煤回收率，分选下限为13mm。
本次设计将全部原煤破碎至200mm以下，200～13mm级原煤采用重介浅槽分选，排除大块矸石。精煤产品中>13mm级做为块精煤，<13mm级与原煤中<13mm级没有入洗原煤混合，做为末煤产品；0.5mm～0.35mm粗煤泥采用煤泥浓缩分级旋流器+振动弧形筛+煤泥离心机回收掺入末煤产品；对-0.35mm细煤泥采用压滤机回收并掺入末煤产品。
4、工艺的特点
1）原煤采用浅槽排矸：根据市场调节，浅槽排矸后，浅槽精煤产品直接作为电煤；同时块煤排矸，减少了大量末煤进入后续工艺，简化煤泥水系统。
2）不同粒级的原煤采用不同方法进行分选，充分根据煤质特征，最大限度地提高精煤产率。
3）分选工艺采用块煤重介浅槽分选，充分考虑了本厂入选原煤的特点。该工艺对煤质变化的适应性强，对生产不同灰分的精煤时生产调整非常方便，更能适应市场多样化的需求。
4）工艺流程简化高效，根据市场可以实现灵活调节。
5）煤泥水系统设计完善可靠，可确保煤泥厂内回收，洗水闭路循环，煤泥水达零排放，满足环保要求。
6）选煤厂生产系统灵活，既能实现产品的多元化，又能实现产品走向灵活，根据实际情况最大限度的提高经济效益。
5、结束语
根据矿井原煤的煤质特征以及产品结构市场需求等方面因素综合考虑，并采用了多种选煤方法进行了详细分析，最终提出关键工艺环节的选择。该工艺可使选煤厂生产系统更加灵活，既能实现产品的多元化，又能实现产品走向灵活，稳定性高，加工成本最低，是达到该选煤厂洗选能力和产品要求的可选的最优工艺。