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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:3887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 ,从跳汰机单机试验一结果可见: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] ,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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