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[摘 要]潞新公司砂墩子矿选煤厂是一座与矿井同步建设的现代化矿井型选煤厂,2013年实际生产中暴露出一些与矿井产能不相适应的问题;针对这些问题,砂墩子矿选煤厂开拓思维,找出问题所在,“对症下药”,创造了巨大经济效益,具有极大的推广价值。
[关键词]生产能力 技术改造 提产 增效
中图分类号:U472.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)44-0007-02
0 前言
潞新公司砂墩子选煤厂是一座与矿井同步建设的现代化矿井型
选煤厂,设计能力500万吨/年,2012年中期建成投运,经2013年实际运行一年,暴露出一些与矿井产能不相适应的问题,急需解决。
1 选煤厂实际生产暴露出的具体问题
1.1 单位小时入洗能力偏低,实际入洗能力不足
2013年矿井生产原煤414.46万吨,而洗煤厂实际入洗量为392万吨,入洗能力明显不足。整体矿井的生产工艺为:综采队→井底缓冲煤仓→胶带机运输线→地面原煤筒仓→经301胶带机入洗煤厂→各产品仓。井下与地面为“一条龙”流水线生产工艺。工艺中途没有其他通道,因洗煤厂入洗能力的不足经常影响生产,为保证矿井生产,只有在进洗煤厂的301胶带机中部安装分流机构,24.46万吨原煤需雇用汽车将原煤二次搬运到其他场地,进行人工捡矸,筛选和装车销售,不但费用高而且煤质差,造成销售困难,仅矿区二次搬运筛选费就增加481.98万元,经济损失很大。
从整个矿井生产工艺中不难看出,地面原煤筒仓是工艺中最大的一个缓冲点。见图一,原煤筒仓的实际存煤能力为8000吨。
通过一年来的生产实践,井下小时生产能力在1600吨/小时左右,而选煤厂的设计能力为947吨/小时,实际仅有700吨/小时,显而易见,选煤厂与矿井的生产能力明显不相适应,故生产中频繁发生仓满,综采队生产过程中被迫停产,造成井下窝工,干扰着正常生产秩序。为缓解此矛盾,矿上采取了延长洗煤生产时间来解决问题,每天洗煤20小时,此办法仅促进了洗煤厂年入洗总量,使得2013年入洗原煤达到390万吨,缩小了与500万吨/年的距离。但顶仓影响生产问题没能解决,而且由于生产时间的延长,浪费着大量的电耗、机耗、材耗和人耗。
1.2 解决问题的紧迫性
上述问题,严重制约着矿井整体生产的秩序,严重影响着高效矿井的建设,造成矿井很大的经济损失,严重影响着潞安新疆煤化工(集团)有限公司的经济效益。因此,解决问题势在必行。
2 深入剖析,查找问题根源所在
为了解决问题,我们首先对选煤厂的生产工艺再次进行了深入的研究分析,并统计了十个月的相关生产数据,对各主要环节做了采样分析,对矿井生产的原煤做了筛分实验,通过大量的数据统计与分析,基本准确掌握了井下生产原煤的基本规律、原煤物料的物理性质、结构与组成,而且还多次专项针对于-1mm的煤泥做了各细粒级试验并进行综合分析(见表一)。
通过我们对大量生产数据的分析和对原煤性质的掌握,根据入洗原煤的性质进行了工艺的实际运行核算,准确的找出了问题的所在。通过问题的查找,上述问题的根源实际上是由于二个因素造成:
2.1 因素一:煤泥处理能力有限
由表一得知,-1mm粒级的煤泥产率高达23.64%,从洗煤厂工艺图可知,这部分煤泥的工艺路径(见图二所示)是:
不足13.47%的精煤经弧形筛→煤泥离心机脱水后分流到精煤胶带机与末精煤混合;也有10.17%的煤泥进入浓缩池。按洗煤厂设计能力500万吨/年计算,日入洗原煤量为15151吨,每天煤泥量为1545吨。洗煤厂处理煤泥的主要设备为一台GPJ-120型加压过滤机和两台KMZG500/3700-U型压滤机。加压过滤机特点主要是连续处理浮选精煤或处理 0.25-0.5mm的中粗粒级煤泥,从表一可知,本厂煤泥水中0.25mm-0.15mm含量近40%,-0.125mm的细粒级煤泥达50%以上,故加压过滤机使用效果极差,经更换较细的滤布后,虽然有好转,但日处理量仍不足200吨;两台压滤机按较佳工作效果来考虑,日处理煤泥总量约为900吨左右,与1545吨差距较大,故煤泥水系统能力过小,这是洗煤厂实际生产能力不足400万吨/年的主要因素之一。
2.2 因素二:-40mm入洗系统局部环节能力不足
假设我们增加了煤泥水系统的处理能力,使选煤厂达到500万吨/年的设计能力,但由于原煤仓的容积过小(见图一),存煤量仅有8000吨;而井下正常生产时,小时生产量在1600吨左右;而选煤厂由于+40mm物料小时入选能力在400-600吨,-40mm物料入选能力为600吨/小时,由表二得知,原煤中+40mm物料含量为22.41%,-40mm物料含量达77.59%,而转运这部分原煤的两台铸石刮板输送机能力都是600吨/小时,显然能力明显不足,这部分原煤经脱介筛除去23.64%的-1mm的煤泥后,还有53.95%的40-1mm的末煤入重介旋流器,从旋流器的能力看,每小时可处理600吨,两台铸石刮板机限制了选煤厂的小时处理量。井下生产、仓容、入洗能力三个数据极为不协调,所以导致2013年经常发生仓满而影响矿井生产,必须发生原煤二次搬运费来分流部分原煤来保证矿井生产。-40mm入洗系统局部环节的设备处理能力不足,是入洗能力不400万吨/年的主要因素之二。
3 技术改造方案
选煤厂问题的主要因素得到确认:一是煤泥水系统能力不足;二是-40mm入洗系统能力不足。这两个问题同时都制约着洗煤厂的生产能力,二者需同时解决才能解决。具体改造方面分两部分:
3.1 解决煤泥水系统能力不足
技改方案具体就是增加两台与煤泥水性质相适应的压滤机设备。经过反复到现场考察研究,最终确定在现有压滤机南侧厂房外空闲地段增加两台压滤机。 其特点是:一是距离原两台压滤机较近,各种管道易布置,投资费用少。二是产品(煤泥)通过一部16米长的胶带机就能与原煤泥运输系统沟通,简单易行,利用矿现有的旧胶带机就可实现。
3.2 解决-40mm洗煤系统的能力问题
上述探讨问题因素时,已分析的较清晰,入洗物料粒级的变化,
导致+40mm产率(为22.41%)降低,-40mm物料的产率达到77.59%,根据这部分物料的流向分析,305和306两台铸石刮板运输机均承载着达77.59%的物料,进入两台筛缝为1mm的脱泥筛,经脱泥筛脱去23.64%的煤泥后,仅剩余53.95%的物料,核心设备重介旋流器的额定能力600吨/小时,能力可以满足,但余地很小,实际原煤粒级一般在10%左右的区间变换,为了增大适应原煤变化的范围,可把脱泥筛筛缝增大为1.5mm,经测算,重介系统潜力余地达到了25%。如果物料粒度有变化时仍有较大的潜力,同时也启发了我们大幅提高小时生产能力的构想。故技改方案确定为脱泥筛筛缝改为1.5mm和增大305和306两部铸石刮板运输机的能力。经过计算我们只要将现有的600吨/的小时能力提高15%就可以满足要求。我们具体的方案:一是增加刮板的密度。增加15-20%的刮板数量达到提能效果。二是为适应增能,略微增加电机功率:305电机由15kw更换为22kw,306电机由37kw更换为45kw。通过观测,工作电流增量较小,通过电流的增加幅度校验电气设施仍在安全合理范围,减速机仍在安全载荷范围,而且还有余地,刮板链拉力虽然略增,与其强度来比较,增量很小;刮板的强度由于负载更加均匀,只有好处并无坏处。
4 技改后的实际效果与经济利益
我们经过二个多月的细致准备和两个多月的践行技改,在不影响
全矿生产的前提下,与2013年12月中旬和2014年元月25前分别完成了此次技术改造工作。经实际运行六个多月,达到了满意的效果。
4.1 提高了全矿井的劳动生产效率
较改造前明显提高200吨/小时左右,解决了因原煤仓容量小,频繁发生顶仓而造成的矿井停产的现象,促进了矿井生产正常的劳动组织,大大减少了窝工现象,提高了全矿井的劳动生产效率,对建设高效矿井有着积极的作用。
4.2 降低了矿井无用功的浪费
单就选煤厂而已,与技改前相比,每日入洗同量煤的情况下,可降低全厂开机约4小时/天。单位生产效能的提高带来的优点:一是设备有力较充分的检修保养时间;二是职工劳动强度得到有效降低,利于职工的身心健康;三是降低了机耗;四是节约了大量的电费,洗煤厂总装机量为7445KW,实际运行4310.1KW,每度电按0.58元计算,4310.4KW×4小时×330天×0.58元=330万元,简单估算每年仅电费为矿节约330万元。
4.3 选煤厂入洗能力的直接提升
单位小时生产能力的提高,直接促进了全厂入洗能力的提高,2013年在入洗能力不足400万吨/年;技术改造后,年入洗能力可达650万吨/年。投入不足30万元,充分运用技术分析与改造实现这一跨越式的提高,产生的经济效益十分巨大,仅其原煤二次搬运筛选费用一项,就为矿节约成本481.98万吨/年。
5 总结
本项技术改造解决了实际生产中暴露出一些与矿井产能不相适应的问题,为潞安新疆煤化工(集团)有限公司创造的效益价值在1000万元/年以上。同时也再次阐明,运用科学技术来创造效益是企业创利的有效途径之一。
参考文献
[1] MT/T 740-2011,煤炭堆密度大容器测定方法[S],中华人民共和国国家安全生产监督管理总局,2011(11)
[2] 匡亚莉,选煤工艺设计与管理[M],中国矿业大学出版社,2009
[3] 齐正义,重介质旋流器选煤评述[J],选煤技术,2003,(6):19~25
作者简介
徐少南(1987-),男(满族),辽宁开原人,选煤办公室副主任,助理工程师
[关键词]生产能力 技术改造 提产 增效
中图分类号:U472.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)44-0007-02
0 前言
潞新公司砂墩子选煤厂是一座与矿井同步建设的现代化矿井型
选煤厂,设计能力500万吨/年,2012年中期建成投运,经2013年实际运行一年,暴露出一些与矿井产能不相适应的问题,急需解决。
1 选煤厂实际生产暴露出的具体问题
1.1 单位小时入洗能力偏低,实际入洗能力不足
2013年矿井生产原煤414.46万吨,而洗煤厂实际入洗量为392万吨,入洗能力明显不足。整体矿井的生产工艺为:综采队→井底缓冲煤仓→胶带机运输线→地面原煤筒仓→经301胶带机入洗煤厂→各产品仓。井下与地面为“一条龙”流水线生产工艺。工艺中途没有其他通道,因洗煤厂入洗能力的不足经常影响生产,为保证矿井生产,只有在进洗煤厂的301胶带机中部安装分流机构,24.46万吨原煤需雇用汽车将原煤二次搬运到其他场地,进行人工捡矸,筛选和装车销售,不但费用高而且煤质差,造成销售困难,仅矿区二次搬运筛选费就增加481.98万元,经济损失很大。
从整个矿井生产工艺中不难看出,地面原煤筒仓是工艺中最大的一个缓冲点。见图一,原煤筒仓的实际存煤能力为8000吨。
通过一年来的生产实践,井下小时生产能力在1600吨/小时左右,而选煤厂的设计能力为947吨/小时,实际仅有700吨/小时,显而易见,选煤厂与矿井的生产能力明显不相适应,故生产中频繁发生仓满,综采队生产过程中被迫停产,造成井下窝工,干扰着正常生产秩序。为缓解此矛盾,矿上采取了延长洗煤生产时间来解决问题,每天洗煤20小时,此办法仅促进了洗煤厂年入洗总量,使得2013年入洗原煤达到390万吨,缩小了与500万吨/年的距离。但顶仓影响生产问题没能解决,而且由于生产时间的延长,浪费着大量的电耗、机耗、材耗和人耗。
1.2 解决问题的紧迫性
上述问题,严重制约着矿井整体生产的秩序,严重影响着高效矿井的建设,造成矿井很大的经济损失,严重影响着潞安新疆煤化工(集团)有限公司的经济效益。因此,解决问题势在必行。
2 深入剖析,查找问题根源所在
为了解决问题,我们首先对选煤厂的生产工艺再次进行了深入的研究分析,并统计了十个月的相关生产数据,对各主要环节做了采样分析,对矿井生产的原煤做了筛分实验,通过大量的数据统计与分析,基本准确掌握了井下生产原煤的基本规律、原煤物料的物理性质、结构与组成,而且还多次专项针对于-1mm的煤泥做了各细粒级试验并进行综合分析(见表一)。
通过我们对大量生产数据的分析和对原煤性质的掌握,根据入洗原煤的性质进行了工艺的实际运行核算,准确的找出了问题的所在。通过问题的查找,上述问题的根源实际上是由于二个因素造成:
2.1 因素一:煤泥处理能力有限
由表一得知,-1mm粒级的煤泥产率高达23.64%,从洗煤厂工艺图可知,这部分煤泥的工艺路径(见图二所示)是:
不足13.47%的精煤经弧形筛→煤泥离心机脱水后分流到精煤胶带机与末精煤混合;也有10.17%的煤泥进入浓缩池。按洗煤厂设计能力500万吨/年计算,日入洗原煤量为15151吨,每天煤泥量为1545吨。洗煤厂处理煤泥的主要设备为一台GPJ-120型加压过滤机和两台KMZG500/3700-U型压滤机。加压过滤机特点主要是连续处理浮选精煤或处理 0.25-0.5mm的中粗粒级煤泥,从表一可知,本厂煤泥水中0.25mm-0.15mm含量近40%,-0.125mm的细粒级煤泥达50%以上,故加压过滤机使用效果极差,经更换较细的滤布后,虽然有好转,但日处理量仍不足200吨;两台压滤机按较佳工作效果来考虑,日处理煤泥总量约为900吨左右,与1545吨差距较大,故煤泥水系统能力过小,这是洗煤厂实际生产能力不足400万吨/年的主要因素之一。
2.2 因素二:-40mm入洗系统局部环节能力不足
假设我们增加了煤泥水系统的处理能力,使选煤厂达到500万吨/年的设计能力,但由于原煤仓的容积过小(见图一),存煤量仅有8000吨;而井下正常生产时,小时生产量在1600吨左右;而选煤厂由于+40mm物料小时入选能力在400-600吨,-40mm物料入选能力为600吨/小时,由表二得知,原煤中+40mm物料含量为22.41%,-40mm物料含量达77.59%,而转运这部分原煤的两台铸石刮板输送机能力都是600吨/小时,显然能力明显不足,这部分原煤经脱介筛除去23.64%的-1mm的煤泥后,还有53.95%的40-1mm的末煤入重介旋流器,从旋流器的能力看,每小时可处理600吨,两台铸石刮板机限制了选煤厂的小时处理量。井下生产、仓容、入洗能力三个数据极为不协调,所以导致2013年经常发生仓满而影响矿井生产,必须发生原煤二次搬运费来分流部分原煤来保证矿井生产。-40mm入洗系统局部环节的设备处理能力不足,是入洗能力不400万吨/年的主要因素之二。
3 技术改造方案
选煤厂问题的主要因素得到确认:一是煤泥水系统能力不足;二是-40mm入洗系统能力不足。这两个问题同时都制约着洗煤厂的生产能力,二者需同时解决才能解决。具体改造方面分两部分:
3.1 解决煤泥水系统能力不足
技改方案具体就是增加两台与煤泥水性质相适应的压滤机设备。经过反复到现场考察研究,最终确定在现有压滤机南侧厂房外空闲地段增加两台压滤机。 其特点是:一是距离原两台压滤机较近,各种管道易布置,投资费用少。二是产品(煤泥)通过一部16米长的胶带机就能与原煤泥运输系统沟通,简单易行,利用矿现有的旧胶带机就可实现。
3.2 解决-40mm洗煤系统的能力问题
上述探讨问题因素时,已分析的较清晰,入洗物料粒级的变化,
导致+40mm产率(为22.41%)降低,-40mm物料的产率达到77.59%,根据这部分物料的流向分析,305和306两台铸石刮板运输机均承载着达77.59%的物料,进入两台筛缝为1mm的脱泥筛,经脱泥筛脱去23.64%的煤泥后,仅剩余53.95%的物料,核心设备重介旋流器的额定能力600吨/小时,能力可以满足,但余地很小,实际原煤粒级一般在10%左右的区间变换,为了增大适应原煤变化的范围,可把脱泥筛筛缝增大为1.5mm,经测算,重介系统潜力余地达到了25%。如果物料粒度有变化时仍有较大的潜力,同时也启发了我们大幅提高小时生产能力的构想。故技改方案确定为脱泥筛筛缝改为1.5mm和增大305和306两部铸石刮板运输机的能力。经过计算我们只要将现有的600吨/的小时能力提高15%就可以满足要求。我们具体的方案:一是增加刮板的密度。增加15-20%的刮板数量达到提能效果。二是为适应增能,略微增加电机功率:305电机由15kw更换为22kw,306电机由37kw更换为45kw。通过观测,工作电流增量较小,通过电流的增加幅度校验电气设施仍在安全合理范围,减速机仍在安全载荷范围,而且还有余地,刮板链拉力虽然略增,与其强度来比较,增量很小;刮板的强度由于负载更加均匀,只有好处并无坏处。
4 技改后的实际效果与经济利益
我们经过二个多月的细致准备和两个多月的践行技改,在不影响
全矿生产的前提下,与2013年12月中旬和2014年元月25前分别完成了此次技术改造工作。经实际运行六个多月,达到了满意的效果。
4.1 提高了全矿井的劳动生产效率
较改造前明显提高200吨/小时左右,解决了因原煤仓容量小,频繁发生顶仓而造成的矿井停产的现象,促进了矿井生产正常的劳动组织,大大减少了窝工现象,提高了全矿井的劳动生产效率,对建设高效矿井有着积极的作用。
4.2 降低了矿井无用功的浪费
单就选煤厂而已,与技改前相比,每日入洗同量煤的情况下,可降低全厂开机约4小时/天。单位生产效能的提高带来的优点:一是设备有力较充分的检修保养时间;二是职工劳动强度得到有效降低,利于职工的身心健康;三是降低了机耗;四是节约了大量的电费,洗煤厂总装机量为7445KW,实际运行4310.1KW,每度电按0.58元计算,4310.4KW×4小时×330天×0.58元=330万元,简单估算每年仅电费为矿节约330万元。
4.3 选煤厂入洗能力的直接提升
单位小时生产能力的提高,直接促进了全厂入洗能力的提高,2013年在入洗能力不足400万吨/年;技术改造后,年入洗能力可达650万吨/年。投入不足30万元,充分运用技术分析与改造实现这一跨越式的提高,产生的经济效益十分巨大,仅其原煤二次搬运筛选费用一项,就为矿节约成本481.98万吨/年。
5 总结
本项技术改造解决了实际生产中暴露出一些与矿井产能不相适应的问题,为潞安新疆煤化工(集团)有限公司创造的效益价值在1000万元/年以上。同时也再次阐明,运用科学技术来创造效益是企业创利的有效途径之一。
参考文献
[1] MT/T 740-2011,煤炭堆密度大容器测定方法[S],中华人民共和国国家安全生产监督管理总局,2011(11)
[2] 匡亚莉,选煤工艺设计与管理[M],中国矿业大学出版社,2009
[3] 齐正义,重介质旋流器选煤评述[J],选煤技术,2003,(6):19~25
作者简介
徐少南(1987-),男(满族),辽宁开原人,选煤办公室副主任,助理工程师