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煤矿节能减排之井下选煤的应用
2011-06-21 15:10:51 来源:《科技致富向导》 作者:卜丽 周正 陈明 【 】 浏览:2861次 评论:0
  【摘要】工业化、信息化快速发展的今天,能源的巨大消耗带来了能源的短缺和环境的极大污染,这严重制约了经济、技术的快速发展。因此,解决“节能减排”是需要我们密切关注和注意的,是我们实现又好又快发展的必然选择。本文论述了节能减排的迫切性,煤矿区节约能源、废物利用的思考,提出了使用GDT系列动筛跳汰机的井下选煤方案。
  【关键词】节能减排;井下选煤;GDT系列动筛跳汰机
  
  1.节能减排的迫切性
  1.1推广节能减排的迫切性
  中科院一项调查显示,我国是全世界自然资源浪费最严重的国家之一,在59个接受调查的国家中排名第56位。另据统计显示,我国的能源使用效率仅为美国的26.9%,日本的11.5%。作为发展中国家,我国要发挥后发优势,避免走发达国家“先污染、后治理”的老路,必须进一步加强节能减排工作,这既是对人类社会发展规律认识的不断深化,也是积极应对全球气候变化的迫切需要。只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展,才能实现经济又好又快发展。因此,节能减排是树立负责任的大国形象、走新型工业化道路的战略选择。
  1.2 煤矿区开展节能减排的迫切性
  煤矿区作为我们大部分日常能源消耗的产出地,其开采、选洗等能源消耗的节约与废弃矸石的合理利用,是全国推广节能减排的先头兵,有着指示和标杆作用。并且,煤矿开采量大,废弃污染物多,也是开展节能减排的重点和难点。因此,我们应该大力鼓励并支持对煤矿开采的节能减排措施研究。
  2.煤矿区节约能源、废物利用的思考
  2.1节能减排的必要性及矸石利用的思考
  据不完全统计,刚开采出的毛煤中含矸率高达16 %左右。在煤炭行业传统作业中, 均将采煤与选煤分成两个独立的系统, 煤矿在井下对毛煤不作处理,而是一起通过直接运输、提升至地面,再由选煤厂通过洗选将大量矸石排除。如此, 便形成了种种弊端:
  (1)带来了大量的无效运输,降低了煤矿的实际产能。将混入毛煤中的矸石由井下运输、提升至地面,再运输至选煤厂再做处理, 实属无效运输,直接浪费了大约16%的电能。
  (2)占用大量场地,破坏生态环境。地面选煤厂排除的矸石需占用大量场地堆积存放, 而且矸石中的硫分和可燃物极易形成自燃,更加重了对生态环境的损害。
  (3)大量矸石的无用浪费,而且采空区极易发生地面的塌陷。
  因此发展井下选煤技术和设备,构建井下选煤工艺及其配套装备系统,发展矸石在井下的资源化利用可形成完整的产业链,是我国煤炭工业的急待发展和推广的方向。 

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  2.2 井下毛煤排矸事例分析
  现阶段,已有不少地区的煤矿、选煤厂意识到井下选煤的巨大环境效益和经济效益,有部分煤矿开始了井下选煤的尝试。以下是2009年协庄煤矿采用井下煤矸分离设备运行的效益数据:
  协庄煤矿原煤含矸率在 24% ,按原煤产量每月为 :
  煤矸分离设备分离矸石量约为 :
  每月可分离矸石量为 :0. 33万 t
  按原煤提运费用平均为 : 20元 / t
  每月节约提升运输费用为 : 6. 6万元
  每年可节约提升费用为:79. 2万元
  而现在国产机械动筛跳汰机价格仅约45 万元/ 台,且为了适应井下小空间的要求,机械动筛跳汰机还应当进行小型化研究,到时机械动筛跳汰机的造价将会更低,更便于管理和维修。这样不仅降低了电能消耗,更加降低了设备投入资金。
  另外,采用煤矸分离后,还可减少地面矸石外排费用,释放了大批被占用的土地。若将此技术推广到全国各大煤矿,在原煤提运上就可以节约大批电能,释放大批矸石占用地,减少矸石污染,在能源生产的源头上实现节能减排。
  3.井下选煤的可选方案
  3.1动筛跳汰选煤
  动筛跳汰选煤在 “节能减排”中起重要作用,自身优势不容忽视。
  (1)基建和运行费用低。由于跳汰选煤不用介质和没有介质净化回收设备,工艺系统简单,同时设备和管路的磨损相对较轻,使用寿命长,因此选煤厂的基建和运行费用较低。
  (2)用于分选易选和中等可选性煤,效率与重介质选煤相当。据不完全统计, 我国煤炭资源中易选和中等可选煤约占半数。特别是我国目前煤炭入选率不均衡的状况是炼焦用煤入洗比例高,而动力用煤的入洗比例偏低,不足 20 %。今后选煤工业的发展方向是大力提高动力煤的入洗比例,通过单段跳汰机的排矸或两段跳汰机的分选,就可达到脱硫、降灰,实现“节能降耗”和保护生态环境的目的。
  (3)入料粒度大,上限可达350~400mm,可解开原煤与矸石混合破碎这一难题。为后面的破碎等工序创造条件,有效地避免了破碎机破碎矸石。
  (4)用水量小,其吨原煤用水量仅0.08~0.3,仅为传统湿法选煤的 ,当与干法选煤工艺配合使用时,在高寒、缺水干旱地区更能发挥其独特优势。
  动筛跳汰机分为液压驱动和机械驱动两种, 前者以液压作为动力源, 需要配备液压系统, 后者则利用机械传动作为动力源, 系统相对简单, 辅助装置相对减少。因此,机械驱动式动筛跳汰机是较为理想的井下分选排矸装置。
  3.2 GDT动筛跳汰机选煤
  3.2.1 GDT机械跳汰机结构
  由于机械动筛跳汰机设备简单、投资少,且对环境的要求不苛刻,其跳汰面积从2.2m到4.6m,入洗粒度从13mm到350mm。综合井下狭小空间以及复杂环境,以及投入成本的考虑。采用GDT机械动筛跳汰机为井下毛煤排矸的最佳可选方案。
  3.2.2 GDT机械动筛跳汰机应用效果
  块原煤大于50 mm的物料全部进入动筛分选,从跳汰机单机试验结果可见:精煤中已基本无矸石,这部分块煤经破碎机破碎后,掺入筛下物进入原煤仓;矸石中含煤不大于3%。过去人工拣矸,被漏拣的矸石,破碎机通常破碎不了,只好调大破碎尺寸,造成矸石粒度大,这是经常造成原煤质量不好,不能保证分选的原因。应用机械动筛跳汰机以后,基本可以杜绝这类现象的发生,而且解放了大批劳动力。
  4.发展井下选煤的研究重点
  发展煤矿井下选煤技术与装备,在井下构建选煤工艺系统和装备集成,就地排除矸石,可大幅度避免矿井的无效运输,提高矿井的实际运力,实现节能减排;井下排矸还可节省用地,保护生态环境,而且,将在井下排除的矸石作为回填材料,可避免地面塌陷;用煤矸石置换保安煤柱中的煤炭,可延长矿井服务年限;煤矸石作为井下喷浆材料,可节约大量开支;此外,矸石中含有的共伴生矿物也可通过处理得以回收和综合利用。然而,毛煤除矸设备下井还需考虑井下狭小空间以及复杂环境的影响,虽然有部分煤矿已试行使用,但距离全国范围内推广还需进一步研究。发展选煤排矸机械的小型化更是当前研究的重点。
  
  【参考文献】
  [1]杨俊利.发展煤矿井下选煤技术与装备的思考[J],选煤技术,2010(1).
  [2]王维,薛德强.煤矿井下原煤煤矸分离工艺配套技术研究[J],山东煤炭科技,2009(6).
  [3]李朝东.我国跳汰选煤自动控制技术的新进展[J],中国煤炭,2009(11).
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Tags:节能减排 井下选煤 GDT系列动筛跳汰机 责任编辑:草木含羞

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