维普资讯 http://www.cqvip.com 第２期 ２００８年４月 选 煤 技 术 ＮＯ．２ Ａｐｒ．２００８ Ｃ０ＡＬ ＰＲＥＰＡＲＡＴ１０Ｎ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 文章编号：１００１—３５７１（２００８）０２—００２４—０３ 大型矿井动筛排矸系统的煤泥水处理 陆宝成 ，刘春莹 （１．中煤国际工程集团南京设计研究院，江苏南京 ２１００３１； ２．兖矿集团国宏化工有限责任公司，山东邹城２７３５００） 摘要：分析了大型矿井动筛排矸系统煤泥水的来源及水量情况，介绍了国内常用的煤泥水处理工 艺，并对其优缺点和投资大小进行了分析，提出了合理选择煤泥水处理工艺的建议。 关键词：动筛排矸系统；煤泥水处理；斗式捞坑；煤泥沉淀池 中国分类号：ＴＤ９４６．２ 文献标识码：Ｂ ２０世纪９０年代后期以来，随着国产动筛跳汰 当动筛跳汰机液面高于溢流管时，机体内的溢流水 机的不断改进和完善，动筛排矸工艺在国内大型矿 自动流入动筛车间±０．Ｏ０平面的循环水池。动筛 井得到了广泛的应用。据统计，国内已建和在建的 跳汰机的溢流水量和动筛排矸系统的规模及动筛车 动筛排矸系统已有一百余套。 间的生产管理有关，２４０万ｔ／ａ的动筛排矸系统每 动筛排矸系统的应用大致可以分为两种情况： 天的溢流量约为１０～２０ｍ 。因为动筛跳汰机溢流 是用于选煤厂原煤生产系统代替人工拣矸，比如 中煤泥量较少，此部分一般可以作为生产用水循环 兖矿集团济宁二号矿选煤厂、枣庄矿业集团付村矿 使用。 选煤厂等；其二是作为原煤的主要分选设备，用于 １．２动筛跳汰机的定期放水 块煤排矸生产动力煤，比如贵州青龙矿井、鲁能集 动筛跳汰机的结构和工作原理不同于空气脉动 团郭屯矿井等。由于选煤厂有较为完善的煤泥水处 跳汰机，动筛跳汰机机体内的煤泥水是封闭的，因 理系统，因此，第一种情况中动筛排矸系统排放的 此入料带入的煤泥以及分选过程中产生的次生煤泥 煤泥水可直接进入选煤厂处理，而后一种情况中动 和浮沉煤泥在机体内会越积越多，当影响到动筛跳 筛排矸系统排放的煤泥水处理问题则较难解决，各 汰机的分选效果时，就需要将机体内的水全部放 地煤矿做法不一。 出，重新补加循环水。４ｍ 动筛跳汰机的机体容积 文章介绍了大型矿井动筛排矸系统常用的几种 为４５ｍ ，根据生产经验，动筛跳汰机内的煤泥水 煤泥水处理工艺，并对其进行了分析，旨在抛砖引 每３～５天就需要排放一次，排放的间隔时间取决 玉，为设计、生产单位选择煤泥水处理工艺提供一 于入料带进的煤泥量以及分选过程中产生的煤泥量 些借鉴。 大小。考虑到斗式提升机中的煤泥水量，动筛跳汰 １ 动筛排矸系统煤泥水的来源与水量 机的定期排放量在６５ｍ ／次左右，该部分煤泥水中 含有大量煤泥及少量的末煤。 动筛排矸系统煤泥水主要包括动筛跳汰机的溢 １．３事故放水 流、动筛跳汰机的定期放水、动筛排矸系统的事故 当动筛跳汰机或配套的斗式提升机出现某些故 放水和动筛车间冲洗地板废水等。 １．１ 动筛跳汰机的溢流 障时，需要将动筛跳汰机和斗式提升机内的煤泥水 为了保证动筛跳汰机的排矸效果，在实际生产 全部放出，以便对设备进行检修。该部分煤泥水排 过程中，动筛跳汰机需要保持一定的液面。通常的 放量也在６５ｍ ／次左右，且煤泥水中含有一定数量 做法是，将动筛跳汰机的补水阀门设于常开状态， 的原煤及煤泥。 １．４冲洗地板废水 收稿日期：２００８—０２—１２ 动筛车间打扫卫生时，冲洗地板的废水及生产 作者简介：陆宝成（１９７０一），男，江苏省徐州市人，高级工程 师，１９９３年毕业于中国矿业大学选矿工程专业，现就职于中煤国 过程中洒落在地板上的末煤、煤泥也会进入煤泥水 际工程集团南京设计研究院，主要从事选煤厂设计工作。联系电 系统，该部分煤泥水量不定，和生产管理有一定的 话：（０２５）８５０４６４１９。 关系，而且煤泥水中常含有大颗粒的原煤。 ２４ 维普资讯 http://www.cqvip.com 第２期 陆宝成等：大型矿井动筛排矸系统的煤泥水处理 ２００８年４月２５日 ２常用的煤泥水处理工艺 ２．１ 工艺ｌ——斗式捞坑处理工艺 工艺２和工艺ｌ不同的是，当循环水池内煤泥 水浓度较大，不能满足动筛跳汰机要求时，打人动 筛车间外面的煤泥沉淀池自然沉淀。煤泥沉淀池一 般设两个，每个沉淀池的容积为９０ｍ 左右，能够容 纳动筛跳汰机及配套斗式提升机的一次事故放水。 实际生产中，两个沉淀池轮换使用，煤泥水经沉淀 池澄清后打人定压水箱，沉淀池内的煤泥采用人工 清理。 该工艺在动筛车间４－０．Ｏ０平面设有捞坑水池、 循环水池，动筛跳汰机的上一层楼面设有定压循环 水箱，处理工艺原则流程见图ｌ。动筛排矸系统的 定期放水、事故放水、冲洗地板水等进人斗式捞 坑，动筛跳汰机的溢流进人循环水池。捞坑内的粗 颗粒原煤经捞坑斗式提升机脱水后掺人排矸后的混 煤，捞坑内的煤泥水溢流至循环水池。当循环水池 内的煤泥水可以满足动筛跳汰机要求时，打至定压 水箱循环使用，当煤泥水浓度较大，不能满足动筛 跳汰机要求时，用泵打至选煤厂的集中水池，由选 煤厂统一处理。如果动筛车间和主厂房距离较近， 动筛车间可不设捞坑水池，动筛车间的所有煤泥水 可通过地沟流人选煤厂的集中水池。 该种处理工艺一般在设有选煤厂的动筛排矸系统 中应用。兖矿集团济宁二号矿井、肥城矿业集团梁宝 寺矿井均采用该种工艺处理动筛排矸系统的煤泥水。 定期放水、事故 放水、冲洗地板水 Ｉ 斗式捞坑 掺 图１ 斗式捞坑处理工艺原则流程 ２．２ 工艺２——斗式捞坑、煤泥沉淀池处理工艺 该工艺在动筛车间４－０．Ｏ０平面设有捞坑水池、 循环水池，动筛跳汰机的上一层楼面设有定压循环 水箱，动筛车间室外设有煤泥沉淀池，处理工艺原 则流程见图２。 定期放水、事故 放水、冲洗地板水 Ｉ 斗式捞坑 ｒ＿———— 一动筛跳汰机溢流 Ｉｌ 循环水池 Ｉ／————一 ｌ Ｌ…．．．．至定压 Ｉ Ｉ 循环水箱 ｌ 煤泥沉淀池 Ｉｌ Ｉ『 ＝＝ 一 至定压 掺入混煤掺入混煤 循环水箱 图２ 斗式捞坑、煤泥沉淀池处理工艺原则流程 该种处理工艺可在未建选煤厂的动筛排矸系统 应用，如山东省天安矿业有限公司星村矿井动筛排 矸系统、贵州黔西能源开发公司青龙矿井动筛排矸 系统均采用上述工艺：也可在计划建设选煤厂的动 筛排矸系统采用，如山东省济宁矿业集团阳城矿井 原采用该种处理工艺，阳城选煤厂投产后，动筛排 矸系统的煤泥水改为至选煤厂统一处理。 该种处理工艺的优点是：建设投资小，运行费 用低；缺点是：沉淀池占地面积大，煤泥人工清理 费时费力且污染环境，寒冷地区煤泥沉淀池无法使 用等。 ２．３ 工艺３——斗式捞坑、深锥浓缩机、压滤机 处理工艺 该工艺在动筛车间４－０．Ｏ０平面设有捞坑水池、 循环水池、澄清水池，在动筛跳汰机的上一层楼面 设有定压循环水箱，在动筛车间内布置有高效深锥 浓缩机、压滤机等设备。该种处理工艺原则流程见 图３，主要设备配置见表ｌ。 定期放水、事故 放水、冲洗地板水 Ｉ 斗式捞坑 掺 图３ 斗式捞坑、深锥浓缩、压滤处理工艺原则流程 工艺３和工艺２不同之处是，当循环水池内的 煤泥水浓度较大，不能满足动筛跳汰机分选要求 ２５ 维普资讯 http://www.cqvip.com
第２期 选 煤 技 术 ２００８年４月２５日 时，打人高效深锥浓缩机浓缩，浓缩机底流打人压 滤机处理，压滤煤泥掺人排矸后的混煤，压滤机滤 液和浓缩机的溢流进入澄清水池，再用泵打人定压 缩，旋流器溢流进入±０．Ｏ０平面的循环水池，再 用泵打至定压循环水箱，旋流器底流进入弧形筛、 高频筛脱水，高频筛的筛上物掺人排矸后的混煤， 循环水箱。 表１ 工艺３主要设备配置表 该种处理工艺一般用于未建有选煤厂的动筛排矸 系统，尤其适用于室外煤泥沉淀池无法使用的寒冷地 区，汾西矿业集团中兴矿井、鲁能集团山西上榆泉矿 井、郭屯矿井的动筛排矸系统均采用上述工艺。 该种工艺优点是：自动化程度高，生产管理方 便，符合环保要求；缺点是工艺环节多，厂房体积 大，基建投资高。 ２．４工艺４——浓缩旋流器、高频振动筛处理工 艺 此工艺在动筛车间±０．Ｏ０平面设有集中水池、 循环水池，在动筛跳汰机的上一层楼面设有定压循 环水箱，动筛车间布置有浓缩旋流器、弧形筛、高 频振动筛等设备。该种处理工艺原则流程见图４， 主要设备配置见表２。 定期放水、事故放水、 冲洗地板水、动筛跳汰机溢流 掺 图４ 浓缩旋流器、高频振动筛处理工艺原则流程 表２工艺４主要设备配置表 高频筛尺 ／ · 动筛排矸系统的定期放水、事故放水、冲洗地 板水及动筛跳汰机溢流等进入±０．Ｏ０平面集中水 池，集中水池的煤泥水用泵打人浓缩分级旋流器浓 ２６ 弧形筛、高频筛的筛下水返回集中水池。 该种处理工艺一般用于没有选煤厂的动筛排矸 系统，如鲁能集团彭庄矿井、新汶矿业集团济阳矿 井均采用该种处理工艺。与工艺３相比，其优点是： 故障率低，运行成本低，基建投资小；缺点是：细 煤泥回收效果不好，高频筛的回收下限只能达到 ０．１ｍｍ，集中水池内的大颗粒原煤需要定期清理。 ３ 经济比较 由于工艺１利用了选煤厂的煤泥水处理设施， 投资最小，为了比较方便，假定其土建投资为０， 则：工艺１设备投资为捞坑斗式提升机、渣浆泵的 设备购置费及安装费；工艺２的投资为室外煤泥沉 淀池土建工程费及捞坑斗式提升机、渣浆泵的设备 购置费、安装费；工艺３的投资包括高效深锥浓缩 机、压滤机、渣浆泵等设备购置费、安装费及因设 备布置相应增加的土建投资；工艺４的投资包括浓 缩旋流器、弧形筛、高频筛、渣浆泵等设备购置 费、安装费及因设备布置相应增加的土建投资。四 种煤泥水处理工艺投资比较见表３，可见投资大小 顺序为：工艺３＞工艺４＞工艺２＞工艺１。 表３ 四种煤泥水处理工艺投资比较表 万元 投资 工艺１工艺２工艺３工艺４ 土建投资 ０ ｌ２ ３５ ２５ 设备购置及安装投资 ｌ４ ２０ ６５ ３０ 总投资 ｌ４ ３２ ｌ００ ５５ ４ 结论 动筛排矸系统的煤泥水量虽然不大，但如果不 经处理直接外排，不仅污染环境，而且浪费了宝贵 的煤炭资源和水资源。选择合适的煤泥水处理工艺 实现煤泥厂内回收、洗水闭路循环，可以为企业带 来良好的经济效益、社会效益和环境效益。 大型矿井动筛排矸系统的煤泥水处理工艺选 择，应在综合考虑选煤厂的建设及规划情况、矿井 的生产管理及自动化水平、工业场地情况、矿井所 在地区气候等因素基础上合理确定。在已建有选煤 厂的矿井，工艺１比较合适；在规划有选煤厂的矿 井，建议采用工艺２；寒冷地区或暂不建设选煤厂 的矿井，建议采用工艺３。
