摘要：很多煤炭企业对生产过程中产生的半煤岩未采用分选、洗选的工艺进行进一步加工，造成部分煤炭资源的浪费，本文分析了对矿井半煤岩进行绿色回收洗选加工的意义、技术可行性和实施效果。
关键词：半煤岩 洗选技术 工艺简介
前言
我国煤炭资源相对丰富，一些煤矿企业在生产过程中为提高绩效，保证原煤质量和洗煤产能，对于断面大的半煤岩往往采用分采方式仅采煤炭，或者对采掘的半煤岩和煤矸石不做进一步加工，而是简单处理，造成煤炭资源严重浪费。
1 煤炭企业半煤岩现状
企业在实施综掘机械化的一次掘进过程中产生的半煤岩，通常采用降价销售方式，没有采用分选、洗选的工艺进行进一步加工，造成部分煤炭资源的浪费。
例如某煤矿6层、11层等掘进巷道中含有20%左右的煤炭，如果采用分层开采方式将严重制约矿井掘进速度和生产接续，如果按常规掘进，将其连同矸石用于井下回采工作面充填，就会造成巨大的煤炭资源浪费。
2 半煤岩洗选的必要性
煤炭洗选是利用煤炭与其他矿物质的不同物理、物理一化学性质，在选煤厂内用机械方法除去原煤中的杂质，把它分成不同质量、规格的产品，以适应不同用户的要求。其主要目的是除去原煤中的杂质，降低灰分和硫分，提高煤炭质量；把煤炭分成不同质量、规格的产品，适应用户需要，以便有效合理地利用煤炭，节约用煤；煤炭经过洗选，矸石可以就地废弃，可以减少无效运输，同时为综合利用煤矸石创造条件；可以除去大部分的灰分和50％～70％的黄铁矿硫，减少燃煤对大气的污染，它是洁净煤技术的前提。
目前工业化生产中常用的选煤方法为跳汰、重介、浮选等选煤方法，此外干法选煤近几年发展也很快。其中重介质选煤应用最为广泛，重介选煤是一种高效率的重力选煤方法，具有可高效率地分选难选煤和极难选煤、分选密度调节范围宽、适应性强、分选粒度范围宽、处理能力大、实现自动控制等特点，因此对于半煤岩的洗选具备明显的优势。
鉴于目前矿井半煤岩的利用现状以及煤炭洗选的成熟技术，为降低煤炭资源浪费，半煤岩和煤矸石的洗选及绿色回收是十分有必要的，这样可以最大限度地回收半煤岩和煤矸石中的煤炭资源，并且产生巨大的社会效益和经济效益。
3 几种典型的半煤岩选煤工艺
3.1跳汰粗选一重介质旋流器精选工艺
跳汰粗选一重介质旋流器精选工艺流程适于原煤可选性好，排矸密度约1.80kg/L，采用跳汰方法即可实现高效分选的选煤厂。采用跳汰机进行预排矸，可以有效降低矸石含量波动对重介质旋流器分选的影响，并减少重介质选的入料量和旋流器的磨损，而且精煤产品质量较高。缺点是工艺流程较复杂，设备种类较多，中煤中损失一些精煤，因此精煤产率较低。我国在20世纪90年代初期设计的兴隆庄选煤厂、桃山选煤厂、盘北选煤厂、北岗选煤厂等采用该工艺流程。实践表明，该工艺可生产低灰精煤，但精煤产率较低，中煤中一1.4g/cm。密度级含量高达15%。该工艺对于原煤含矸率较高、煤质波动较大以及已有跳汰分选系统进行技术改造时，具有一定的优越性。
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3.2块煤跳汰一末煤重介质旋流器分选工艺
块煤跳汰一末煤重介质旋流器分选工艺流程发挥了跳汰机选煤成本低、处理量大及重介质旋流器分选精度高的特点。采用该工艺可降低选煤成本，同时保证末精煤产品质量。我国自行设计的第一座全部设备国产化的三产品重介质选煤厂——铁东选煤厂采用该工艺。运行结果表明，精煤产品质量较高，但产率较低。此工艺适用于块煤可选性较好、末煤可选性较难并有块精煤用户的选煤厂。
3.3三产品重介质旋流器分级分选工艺
三产品重介质旋流器分级分选工艺先将原料煤进行预先分级脱泥，粗粒煤（80-2mm）进人大直径（1400mm）重介质旋流器分选，细粒煤（2-0.5mm）进入小直径重介质旋流器分选，煤泥进入浮选系统。该工艺可以用单一低密度重悬浮液一次分选出精煤、中煤、矸石三种质量合格的产品，较之二产品重介质旋流器分选工艺可以省去一套高密度重悬浮液的制备、输送、回收系统。目前主要有两种形式，即有压给料和无压给料三产品重介质旋流器分选工艺。无压给料分选工艺以其流程简单、操作方便、基建投资低等优点，被新建厂或改造厂普遍看好，并得到推广应用。目前采用该工艺的选煤厂总设计能力超150Mt/a，约占我国选煤能力的20%以上，也是我国“十五”开发并推出的新工艺，目前已有山西神州煤电焦化股份有限公司晋阳选煤厂、汾西矿业集团介休选煤厂、山东新汶矿业集团翟镇矿选煤厂、内蒙古庆华集团百灵选煤厂和乌斯太选煤厂采用此工艺流程。采用三产品重介质旋流器分选虽然可以降低基建投资和运行成本，但中煤（洗混煤）分选密度的调节比较困难，在原煤含矸率变化较大的情况下尤其明显，适合入选原料煤煤泥含量较高、块煤与末煤理论分选密度相差较小、块煤中夹矸煤含量较少的选煤厂。
3.4块煤重介质分选机一末煤重介质旋流器分选工艺
块煤重介质分选机末煤重介质旋流器分选工艺流程中块煤、末煤分别采用重介质分选，充分发挥了重介质分选机处理量大、旋流器分选精度高的特点，可满足大型选煤厂生产工艺的要求。我国最大的安家岭选煤厂采用此工艺流程，年入选原煤达到1500万t。此流程主要适用于煤泥含量较大，矸石易泥化，或对块煤产品有特殊用途的大型选煤厂。
在此分选工艺的基础上优化的原煤脱粉入洗工艺近年来也得到应用，其主要解决原煤洗选时矸石易泥化以及煤泥水难处理的问题，同时也降低了煤炭洗选成本。目前宁夏王洼煤业有限公司王洼选煤厂采用的就是此分选工艺，其主要工艺流程为：150～13mm 块原煤采用脱泥+重介质浅槽分选机分选，13～3mm 末原煤采用脱泥有压给料两产品重介旋流器分选，-1.5mm粗煤泥采用浓缩分级旋流器+振动弧形筛+煤泥离心机回收，-0.35mm细煤泥采用一段浓缩+压滤机脱水的联合工艺。王洼选煤厂年入洗能力达到600万吨，借助于弛张筛高筛分效率、高处理能力的特性将原煤分级为三种规格，其中-3mm粉煤不入洗直接掺入末煤产品销售，150-13mm、13-3mm的原煤分别进入块、末煤重介质分选系统洗选，得到高质量的精煤产品和副产品矸石。该工艺系统彻底解决了王洼矿区矸石易泥化、原煤难选、半煤岩综合利用的瓶颈问题，有力提升了矿区煤炭产品的市场占有率。
4 结束语
矿井半煤岩的洗选加工利用系统运行安全稳定，符合安全生产要求。避免半煤岩直接充填造成资源浪费，洗选后的矸石可以直接回填到井下充填回采工作面，避免了矸石堆积和环境污染，具有显著的社会效益和环境效益。
参考文献
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论文作者:呼得喜
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/16
标签：介质论文; 选煤论文; 工艺论文; 原煤论文; 块煤论文; 矸石论文; 选煤厂论文; 《基层建设》2017年第16期论文;