摘要：我国煤炭资源丰富，煤炭品质却存在一定差别，为满足不同行业对煤炭资源的需求，须进行选煤操作，选出不同品质的煤炭资源。选煤工艺复杂，涉及较多数量、类型的专业设备，如何提高选煤水平与质量，一直是业内关注的重点。经多年探索，我国选煤技术水平不断提高，一定程度上满足了选煤工作的要求，且部分环节已达到世界先进水平。
关键词：煤矿井下选煤；技术与装备；必要性；技术要点
引言
随着采煤机械化程度的不断提高，特别是放顶煤开采技术的广泛应用，使采煤过程中的工作面断层、顶底板及夹矸大量混入煤流。据不完全统计，选煤厂入选毛煤中含矸率平均在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，煤矿在井下对混入煤中的矸石不作处理，而是一起直接运输、提升至地面，再由选煤厂通过洗选排除。如此，便形成了种种弊端。选煤是排除毛煤中矸石的有效技术途径，根据科学发展和构建循环经济的理念，自主创新、积极发展煤矿井下选煤技术与装备，将采煤与选煤两大专业技术在煤矿井下有机地结合、融为一体，在井下就地排除矸石并加以资源化利用，则可产生显著的经济、环境和社会效益。
1发展煤矿井下选煤技术与装备的必要性
在煤矿井下构建选煤工艺与装备系统，就地排除煤中的大块矸石，可发挥如下重要作用：
（1）可避免大量的无效运输，提高矿井的实际产能，实现“节能减排”。将混入毛煤中的矸石由井下运输、提升至地面选煤厂再做处理，实属无效运输。如在井下通过洗选就地排除，可将原属运输、提升矸石的运能转化为运煤，不仅可提高矿井运输的实际能力，同时还起到了“节能减排”的作用。如毛煤中大块矸石的含量以10%计算，通过井下分选，煤矿的煤炭实际运能可相应提高10%，吨煤运输、提升的实际能耗也可相应降低10%。
（2）节约用地，保护生态环境。地面选煤厂排除的矸石需占用大量场地堆积存放，不仅遇风尘土飞扬，雨天污染地下水，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。在井下通过分选就地排除矸石，则可完全免除这些弊端。
（3）矸石在井下的资源化利用可形成完整的产业链。将井下就地排除的矸石作为采空的回填材料，可有效避免地面的塌陷；经技术处理后，可置换传统技术不能回收的保安煤柱中的煤炭，达到提高资源回收率、延长矿井服务年限的目的。矸石经粉碎后作为喷浆的材料，还可节约大量的开支。对于一些含有共伴生矿物的矸石，经处理、回收，还可实现宝贵资源的综合利用。因此，发展煤矿井下选煤技术与装备，构建分选工艺和装备系统集成，就地排除矸石并有效利用，是我国煤炭工业的一个科学发展方向。
2发展煤矿井下选煤技术要点
2.1选择合适的选煤工艺
选煤工艺因为种类的不同会有条件和优劣的差别，通过煤炭的质量分析，积极优化选煤技术。选煤工艺中的主要污染物是煤矸石，燃烧生成大量的SO2，对环境的污染极大。煤矸石经过水流处理之后又会污染自然界的水资源。为了避免煤矸石的燃烧污染，将煤矸石循环利用，用于城市道路桥梁建设，复垦、水泥生产也可加以利用。引进干法选煤技术，有效提高煤炭的燃烧热值，利用脱硫和降灰提升煤矸石热值，这是一种安全的选煤技术。改进后的选煤技术对于水资源的需求降低，节约成本的同时可降低污染。对于大量的选煤废水处理应首先流过格栅，进入酸碱性调节池、絮凝池，最后添加加速废水凝固的化学试剂，最终得到的沉淀池中的上层水体可进入分配井，经过生化反应后降解，最终得以实现循环利用。
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2.2创新选煤技术
就当前的选煤工艺发展情况来看，选煤技术还较为落后，与发达国家相比，仍有较大的差距，选煤技术低下，势必会导致选煤工艺水平难以满足选煤生产需求。选煤工艺的转型升级是时代发展的必然要求，选煤工艺的优化改造是选煤企业应长时间坚持的一项战略决策，只有不断创新选煤技术，才能实现企业的持续发展。对此，选煤企业应不断革新自身的工艺技术，同时加强对国外先进选煤技术的引进，实现自身发展与国外先进技术的良好结合，以推动选煤技术及工艺的更新换代。通过紧跟先进选煤工艺的发展步伐，必然能推动选煤生产效率及质量的不断提升。
2.4优化选煤工艺流程
针对选煤流程中存在的与环境保护相互矛盾的问题，积极优化选煤流程。将煤炭质量、灰分成分、煤泥岩结构、煤层地质等情况综合考量，同时考量实际的生产经营状况，以最佳的方案展开选煤生产。重点优化的生产线内容是废水、废渣处理及水资源利用环节，参考国内同行对选煤流程的优化方案。引进重介选煤生产线，利用Fe2O3、钒钛磁粉作为选煤介质，完成高品质精煤的转化，以自动化控制的设备分选原煤，分为多个等级进行。在选煤环节的最后，使用污水处理工艺将废水转化为清水，循环利用再进行选煤。优化选煤流程的同时，增加精煤的产率，且有利于环境保护。
2.5实现从单机自动化到全厂自动化
当前，大部分的选洗设备都实现了单一的自动化，例如跳汰与重介选煤，但如何将这些设备作为一个整体进行控制，实现全厂综合治理，例如国外一些企业，每班只需2人就可实现生产目标，这将是我国未来发展的一个趋势。而对于全厂自动化趋势，当前传感器网络就是一项不可多得的技术选择。物联网已经走进人们生活，企业的应用更是较为广泛。特别是无线传感器网络的应用，更是加速了自动化趋势进程。对于重介选煤来说，合格介质中煤泥的含量一般控制在40%~60%，如果煤泥含量太低，不利于介质稳定；如果过高，则影响介耗与分选效果。此外，旋流器介质入口压力也是一个重要的工艺参数，当压力突然增大时，通常可判断为管路或旋流器堵塞，减小则为液位过低或管路、旋流器有跑漏情况。鉴于此，可借助传感器节点来实时采集重介旋流器中重介给料管道的重介密度（磁性物浓度）及介质入口压力，然后利用无线自组织网络LEPS协议，将采集到的数据实时传入至控制中心或上位机，利用控制总线、I/O总线等技术，将I/O模块采集到的数据经I/O总线上传至控制器、模拟量数据采集器或逻辑运算器等模块，再经控制总线将数据上传至工控机等管理级网络中。这样当系统某生产指标发生突发情况时，一方面控制系统会立刻进行报警，将故障情况迅速传至相关负责人手持设备；另一方面，可直接去总控制室查看旋流器等设备的运行及参数情况，而这些参数也是肉眼所无法获得的，从而快速、准确地获取到问题的所在。此外，企业负责人还可通过手持设备登录控制系统查看厂区生产情况，从而实现单一设备自动化到全厂自动化的改进。
结束语
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”；可取消地面矸石山，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，还可避免地面塌陷；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。因此，发展煤矿井下选煤技术与装备，是学习和实践科学发展观的具体体现，建议及早立项研究，并尽快转化应用于生产。
参考文献：
[1]齐振琨，朱江，何忠伟.选煤工艺现状及发展趋势浅析[J].化工管理，2017（31）：175-176.
[2]党锐刚.浅谈选煤工艺现状及发展趋势[J].科技经济导刊，2017（21）：60.
[3]祝刚.临涣选煤厂提高浮选精煤产率的实践［J］.山东工业技术，2015（11）：82.
[4]杨洋.重介质选煤工艺和其生产实践管理剖析［J］.科技展望，2015，25（23）：178.
论文作者:郭晓松
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/18
标签：选煤论文; 矸石论文; 井下论文; 技术论文; 工艺论文; 煤矿论文; 煤矸石论文; 《基层建设》2019年第8期论文;