提高煤泥水處理能力技術(shù)的應用

1、提高煤泥水處理能力技術(shù)的應用技術(shù)報告完成單位：四川廣旺能源發(fā)展（集團）有限責任公司 唐家河煤礦洗煤廠主要協(xié)作單位：煤炭加工利用與節(jié)能環(huán)保技術(shù)研究所主研人員：任紹偉 岳 雄 嚴立新 陳宗和 趙 陽 陳洪才 任貞平 曾洪偉 張世佳 付玉紅 楊建均二0一五年四月 目錄目錄2第一章 概況51.1項目背景51.1.1原煤現(xiàn)狀51.1.2洗煤廠現(xiàn)狀51.1.3改造的必要性71.2 項目研究的主要內(nèi)容71.3 項目研究的關(guān)鍵問題及技術(shù)難點81.4主要技術(shù)指標81.5 項目創(chuàng)新點及關(guān)鍵技術(shù)路線（或方案）91.6預期目標91.7計劃成本10第二章 煤泥水體系研究112.1 煤泥水體系112.1.1煤泥水濃度的測

2、定112.1.2 煤泥水的化學性質(zhì)112.2煤泥水的沉降特性122.2.1試驗方法122.2.2煤泥水沉降分區(qū)122.2.3 沉降時間測定132.2 藥劑特性142.4加藥量152.5加藥點與加藥方式16第三章 喂料泵工況分析163.1泵工作狀況與效率分析173.1.1何希杰公式173.1.2伯努利方程求解173.1.3運用壓力表確定泵的揚程193.1.4泵的工況點203.1.5 結(jié)論21第四章 壓濾機改造214.1 壓濾機的組成224.2 壓濾機的工作原理224.3煤泥可浮性234.3.1浮選精煤產(chǎn)率234.3.2可燃體回收率244.3.3煤泥可浮性等級劃分244.3.4優(yōu)質(zhì)原煤可浮性評定2

3、44.4.5 劣質(zhì)原煤浮選入料可浮性評定254.5改造前煤泥水處理狀況分析264.5.1精煤壓濾機處理狀況分析264.5.2尾煤系統(tǒng)處理狀況分析264.5壓濾機改造措施284.5.1 增設(shè)濾板294.5.2 改變拉板方式294.5.3 把手更換304.5.4 跑道及限位裝置位移304.5.5 修改PLC控制參數(shù)304.5.6 優(yōu)化濾液排出304.6改造后性能分析314.6.1改造后壓濾機擴能分析314.6.1改造后精煤壓濾機性能分析314.6.2改造后尾煤系統(tǒng)性能分析324.6.3全年節(jié)約影響天數(shù)33第五章 效益分析335.1 經(jīng)濟效益分析345.1.1節(jié)約天數(shù)利潤分析345.1.2 用電分析

4、345.2 社會效益34第一章 概況1.1項目背景煤炭是我國主要的能源，每年生產(chǎn)和消費煤炭都在十幾億噸以上，選煤是煤炭深加工和潔凈、高效利用的基礎(chǔ)。隨著煤炭資源的深度開采和井下機械化程度的提高，所采原煤煤質(zhì)特性已發(fā)生劇烈變化。處于煤炭生產(chǎn)和加工咽喉環(huán)節(jié)的洗煤廠，如不及時調(diào)整生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)，勢必不能滿足國家對煤炭資源利用的要求，也不可能為企業(yè)創(chuàng)造更大的效益。1.1.1原煤現(xiàn)狀唐家河洗煤廠屬于礦井型洗煤廠，入洗原煤主要來自唐家河煤礦。然而唐家河煤礦屬于年久老礦，其煤炭資源儲量已大部分開采，連最好的3184采面的煤質(zhì)都悄然不如往年，1111工作面原煤泥性、黏性礦物含量過大。加之，近年來綜采綜掘等先進采

5、煤工藝的引進，更使得原煤組成惡劣。1.1.2洗煤廠現(xiàn)狀唐家河洗煤廠尾煤煤泥水處理工藝采用一段濃縮，如圖1所示。入料來自于浮選尾礦水和中矸高頻篩篩下水，底流進入尾煤濃縮機，溢流當作洗煤生產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)水。精煤處理工藝如圖2所示。該工藝自建廠確定，基本滿足生產(chǎn)要求。近幾年隨著洗煤量的增加和系統(tǒng)幾經(jīng)改造，系統(tǒng)暴露出許多問題。1唐家河洗煤廠原設(shè)計能力為0.45Mt/年，隨著年限的推延，現(xiàn)實際入洗能力已達到0.6Mt/年。系統(tǒng)煤泥含量增加，濃縮機工作壓力大，沉降效果差，循環(huán)水濃度加大。2當入洗384采面優(yōu)質(zhì)原煤時，浮選效果好。浮選精煤量較大，精礦池負荷大，不能滿足生產(chǎn)需要。為了滿足生產(chǎn)需要，常常以縮短精煤壓

6、濾時間的方式減輕精礦池壓力，這樣必然導致精煤壓濾機負荷加大和最終浮選精煤產(chǎn)品由于壓濾時間不足引起的水分含量高。3當入洗1111劣質(zhì)原煤時，煤泥含量大，處理系統(tǒng)難度加大，常導致耙式濃縮機耙架被壓死、循環(huán)水變差等嚴重制約生產(chǎn)和影響產(chǎn)品質(zhì)量的狀況發(fā)生。4生產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)用水濃度增大，精煤篩、接粗篩、礦漿預處理器、合介桶等用水質(zhì)量差，直接影響生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。煤泥水處理系統(tǒng),如圖1：圖1精煤壓濾系統(tǒng),如圖2：圖21.1.3改造的必要性煤泥水處理系統(tǒng)往往是洗煤廠投資最大的工藝系統(tǒng)，也是洗煤廠生產(chǎn)和管理中最重要、最復雜的系統(tǒng)。關(guān)鍵是在于其涉及到洗煤廠的各個環(huán)節(jié)，其運行、管理的好壞直接關(guān)系到洗煤廠的經(jīng)濟效益和社會

7、效益。唐家河洗煤廠作為礦屬洗煤廠必須改善煤泥水處理環(huán)節(jié)，為礦井的現(xiàn)代化建設(shè)和產(chǎn)能擴能提供硬性基礎(chǔ)；同時保證洗煤廠的正常、高效生產(chǎn)，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益和社會效益；為了礦井穩(wěn)步發(fā)展、廠內(nèi)高效生產(chǎn)、降低職工勞動強度，提高煤泥水處理能力已迫在眉睫，勢在必行。1.2 項目研究的主要內(nèi)容1對絮凝劑濃度和給藥量的大小進行對比測試。找出在實際生產(chǎn)過程中符合原料煤煤質(zhì)的最佳藥劑比，找出最佳藥劑種類和最佳給藥點。2測定耙式濃縮機內(nèi)煤泥的沉降速度，在最佳藥劑制度前提下，通過分析沉降速度變化規(guī)律，找出正常生產(chǎn)情況下的最佳壓濾拉板間隔時間及單位處理量。3對喂料泵輸送高濃度煤漿時的工作狀況以及效率進行測試。尋找給料

8、泵對于給料點所需的揚程和單位處理流量。4調(diào)整濾板拉板工作循環(huán)，重新編制PLC控制程序。以求達到實際生產(chǎn)所需的回程。此外，還需調(diào)整液壓油缸、空氣機壓縮機等配套設(shè)施。1.3 項目研究的關(guān)鍵問題及技術(shù)難點1攻克目前適合我廠的藥劑種類和藥劑制度，測定煤泥的沉降速度及沉降特性。2 對喂料泵的工作狀況和效率進行評定。3 需要壓濾機廠家對壓濾機PLC程序進行重新編制，調(diào)試回程及拉板小車等。1.4主要技術(shù)指標在加工唐家河煤礦384工作面產(chǎn)優(yōu)質(zhì)原煤時，可減少因浮選精煤壓濾能力不足而影響生產(chǎn)的時間。在加工綜掘半煤巷工作面，特別是加工唐家河煤礦即將投入生產(chǎn)的1111工作面原煤時，可保證洗煤廠尾煤煤泥水處理系統(tǒng)適應生

9、產(chǎn)需要，保證洗煤廠的生產(chǎn)能力不會大幅度的下降，以維持唐家河煤礦的正常生產(chǎn)。在現(xiàn)有條件下，由于煤泥濃縮和處理效率的提高，現(xiàn)場上可保證洗選廠耙式濃縮機的工作壓力穩(wěn)定、循環(huán)水質(zhì)量及耙式濃縮機壓耙等重大生產(chǎn)事故發(fā)生的幾率。同時，由于循環(huán)水得到改善，可以在一定程度上提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率。1.5 項目創(chuàng)新點及關(guān)鍵技術(shù)路線（或方案） 項目創(chuàng)新點：一是在壓濾機原來完整結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增設(shè)濾板；二是調(diào)整藥劑制度。三是給每臺壓濾機增加濾板，重新編制壓濾機PLC控制程序，在生產(chǎn)現(xiàn)場控制上，調(diào)整絮凝劑使用量以求達到最佳煤泥絮團狀態(tài)，提高唐家河煤礦洗選廠煤泥處理能力。關(guān)鍵技術(shù)路線（或方案）：首先，保證喂料泵的各項參數(shù)以及

10、與壓濾機配套的液壓系統(tǒng)、濾板移動裝置、空氣壓縮機等一系列設(shè)備的參數(shù)設(shè)定必須和改造后所需參數(shù)相匹配；其次，煤泥水的沉降速度和耙式濃縮機的濃縮效率必須和壓濾機的壓濾周期相適應，以保證濃縮機的正常工作。1.6預期目標本項目的預期目標是能在計劃時間內(nèi)完成對提高煤泥水處理能力技術(shù)的應用。該技術(shù)研究成功后，將提高了唐家河煤礦洗選廠對煤泥水浮選精煤的處理能力，達到提高產(chǎn)能和加工高灰劣質(zhì)煤的目的。保證洗選廠耙式濃縮機工作壓力穩(wěn)定，降低壓耙等重大生產(chǎn)事故發(fā)生的幾率。為礦創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益，降低職工的勞動強度，提高職工的工資收入。1.7計劃成本改造內(nèi)容：每臺壓濾機增加6塊隔膜板、6塊廂式濾板（拉板）。每臺壓濾機需

11、要增加鐵把手12對，并將原來的塑料把手換為鑄鐵把手，需將原把手螺栓孔填塞后重新開孔。更換控制系統(tǒng)及程序。增加現(xiàn)場改造所需配件。改造成本見表1-1：表1-1 改造成本表名稱型號單位數(shù)量單價總價隔膜濾板2000mm*2000mm塊68000.00 48000.00 廂式濾板2000mm*2000mm塊66000.00 36000.00 鑄鐵把手2000型專用對361200.00 43200.00 控制程序2000型專用套220000.00 40000.00 配件2000型專用套25000.00 10000.00 服務費10000.00 合計187200.00 第二章 煤泥水體系研究2.1 煤泥水體

12、系煤泥水體系是一個極其復雜的系統(tǒng)，它的性質(zhì)不僅與煤泥水中顆粒的多少、粒度分布、密度大小、礦物組成等有關(guān)，還與濃度、粘度等因素有關(guān)。2.1.1煤泥水濃度的測定本項目采用烘干法測定煤泥水濃度，取煤泥水試樣進行烘干（溫度在110以下）至恒重，稱量固體質(zhì)量，此次測定不加任何絮凝劑。按下式計算： （1） T-煤泥烘干后質(zhì)量，g;V-煤泥水體積，L。2.1.2 煤泥水的化學性質(zhì)洗煤所用循環(huán)水原則上煤泥含量不高于0.05%，實際生產(chǎn)過程中循環(huán)水中含有些許的有機、無機溶解物。其最終來源于原煤所帶及洗煤過程中的各種藥劑。這些溶解物有的數(shù)量甚微，有的則以膠體形式分散在煤泥水中，對浮選、煤泥水處理的絮凝過程有一定的

13、影響。煤泥水酸堿度是控制煤泥水處理過程的重要因素，它影響煤泥的表面性質(zhì)，從而直接影響分選、絮凝過程和各種藥劑的作用。當PH4顆粒零電點是，煤泥表面荷負電；當PH4顆粒零電點是，煤泥表面荷正電。而煤泥表面電性對絮凝藥劑的表面吸附起重要作用。2.2煤泥水的沉降特性一般煤泥水的沉降特性研究主要有兩方面：一是測定煤泥水不加藥劑的自然沉降特性，二是添加絮凝劑后的絮凝沉降特性。考慮實際現(xiàn)場需要，本次試驗主要研究煤泥水的絮凝沉降特性。2.2.1試驗方法試驗藥劑、器材：絮凝劑、玻璃棒、量筒、移液管試驗方法：選煤廠煤泥水沉降試驗方法（量筒沉降試驗）試驗標準：MT190-88現(xiàn)場采取煤泥水分別倒入帶有刻度的玻璃量

14、筒的500ml處。加藥前，先用移液管抽出與所加絮凝劑體積相同的澄清液，然后用移液管一次性加入配置好的所需絮凝劑溶液的體積。用手捂住量筒口，使其上下翻轉(zhuǎn)5次，以保證藥劑充分分散，煤泥水濃度和粒度充分均勻。翻轉(zhuǎn)結(jié)束后，迅速將量筒置于燈光前，并開始及時和記下澄清液面下降位置。開始時5秒記錄次，待澄清液面接近壓縮區(qū)時改為10秒一次，直至壓縮區(qū)體積無明顯變化為止。2.2.2煤泥水沉降分區(qū)煤泥水沉降過程的分區(qū)現(xiàn)象示意圖如圖3。煤泥水開始在濃度、粒度、密度等方面是均勻分布的。在極短時間內(nèi)，煤泥水沿量筒分成了五個區(qū)，上層A是澄清取、B是等濃度區(qū)（沉降區(qū)）、C變濃度區(qū)（過渡區(qū)）、D是壓縮區(qū)、K粗粒區(qū)。用此方法可

15、以代表煤泥水在耙式濃縮機內(nèi)的沉降特性。整個等濃度區(qū)是不變的，等于原礦漿減去因析離而沉降的粗粒以后的濃度，懸浮的顆粒在自身重力作用下沉降。沉降的結(jié)果是澄清區(qū)和等濃度區(qū)之間有一個清晰的界面（澄清界面）。隨沉降過程的進行，澄清區(qū)高度逐漸增加，壓縮區(qū)高度也逐漸增加，而等濃度區(qū)高度逐漸減小。澄清界面下移速度就是顆粒的平均沉降速度。 A-清水層 B-沉降區(qū) C-過渡區(qū) D-濃縮區(qū) K-粗粒區(qū)圖32.2.3 沉降時間測定根據(jù)量筒沉降試驗記錄的澄清界面層沉降的高度和對應的沉降時間作圖，可以直觀的反映出藥劑添加量對煤泥水沉降的影響，并結(jié)合現(xiàn)場實際生產(chǎn)情況來確定我廠絮凝劑添加藥量濃度。添加絮凝劑的煤泥水沉降特性曲

16、線如圖4：圖4由圖4表明：當絮凝劑濃度在一定范圍內(nèi)加大時，沉降時間隨濃度增加而變??；當絮凝劑濃度持續(xù)加大，沉降時間反而加大。2.2 藥劑特性煤泥水處理藥劑可分為凝聚劑、絮凝劑、助濾劑等。絮凝劑的作用機理包括架橋作用、電性中和、吸附及網(wǎng)捕，我廠采用無機高分子絮凝劑聚合氯化鋁和合成高分子絮凝劑聚丙烯酰胺。就唐家河洗煤廠而言，采用的是高分子絮凝劑，先著重分析我廠所用藥劑。聚合氯化鋁是在弱堿條件下由鋁離子發(fā)生堿性水解產(chǎn)生多聚體，其作用機理較為復雜，囊括所用，其水解作用機理在此不作過多陳述。氯化鋁的水解產(chǎn)物一般為膠體微細顆粒。煤泥水中顆粒表面多帶負電荷，當沉降物帶正電荷時，能大大加快網(wǎng)捕速度。一般來講，

17、欲除去物越多，網(wǎng)捕速度相應加快。聚合鋁發(fā)生羥基“架橋反應”，生成多核絡合物，他們分子量大，能吸附多個懸浮物，通過架橋作用可形成松散絮團。我廠洗水多來自于井下，受本地地質(zhì)環(huán)境影響，水質(zhì)呈弱堿性，使用黃藥是很好的選擇。聚丙烯酰胺的作用在于它吸附了懸浮物以后，本身的鏈段旋轉(zhuǎn)和運動，相當于本身的“痙攣”作用，將固體物聚集在一起而產(chǎn)生沉淀。由于高分子化合物在固體物間起橋架作用，所以叫吸附橋聯(lián)。高聚物在吸附顆粒表面生成絡合物，吸附力以化學鍵力為主，絮凝效果的好壞和絮團本身的物理性質(zhì)有關(guān)，絮團的密度、大小、強度都有影響，特別是水氣含量，直接影響沉降速度。絮團越緊，速度越快；粒度越細，速度越慢。另外，絮團松散

18、是由于絮團中網(wǎng)捕了大量的氣泡，我廠在消泡桶上端加噴水，旨在更好的減少耙式濃縮機入料夾雜的氣體含量。2.4加藥量加藥量的大小需要根據(jù)不同煤泥的不同特性以及藥劑反應機理進行確定。經(jīng)過理論實驗與現(xiàn)場加藥對比試驗發(fā)現(xiàn)，一旦加藥量大于千分之六，耙式濃縮機便會出現(xiàn)耙架壓死情況。這一現(xiàn)象表面明藥劑量在0.6%-0.9%范圍內(nèi)，目前耙式濃縮機的處理量與沉降效率不匹配。主要原因一是絮凝劑的用量與煤泥比表面積幾乎呈正相關(guān)，在濃度增加及細粒級含量突然增多情況下，需要的絮凝劑用量越多，但是過多加入絮凝劑，不僅造成浪費，而且顆粒因超荷現(xiàn)象導致新的穩(wěn)定（膠體保護作用，現(xiàn)場表現(xiàn)為一顆顆的透明顆粒，形如蛙卵）。最佳用量帶有工

19、藝特征，實際最佳量通常以試驗方式確定。據(jù)圖4，我廠使用最佳藥劑量在0.05%0.07%。現(xiàn)場實踐中一旦絮凝劑用量大于0.06%，耙式濃縮機將發(fā)生壓耙現(xiàn)象。結(jié)合試驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)場生產(chǎn)實踐，目前適應我廠的加藥量為0.05%0.06%，待1111工作面量產(chǎn)后，結(jié)合實際重新確定藥劑量。2.5加藥點與加藥方式聚合氯化鋁與絮凝劑均為固體，根據(jù)其作用機理，在使用過程中必須將之配成一定濃度的溶液才能使其產(chǎn)生作用。其次，加藥地點和方式的選擇恰當與否的衡量標準主要由藥劑與物料的混合程度及反應是否充分來確定。結(jié)合我廠實際情況，聚合氯化鋁加藥點在浮選尾礦處，聚丙烯酰胺在聚合氯化鋁的下游且分兩點。管道內(nèi)部交錯焊接鐵板，如圖

20、5。部分物料直線流動，部分物料運動至擋板處，折射并與直線流動物料相混合，反復多次。這樣保證物料與絮凝劑充分混合接觸。圖5第三章 喂料泵工況分析3.1泵工作狀況與效率分析泵的工作狀況研究主要是泵的功率、揚程等參數(shù)是否滿足改造后所需，因此必須研究管路阻力特性。管路阻力特性，也叫管路水頭損失特性，它是由管路系統(tǒng)布置及其管件的多少、大小確定的，管路水頭損失包括沿程損失和局部損失。為此，必須運用工程流體力學的相關(guān)知識進行計算。3.1.1何希杰公式據(jù)何希杰關(guān)于洗煤廠渣漿泵漿體性能計算方法的研究。（2）其中，為位置水頭，為漿體摩擦阻力系數(shù)，為管徑長度。這僅僅是一個關(guān)于洗煤廠的經(jīng)驗算法，有一定的特殊性。在此對

21、之不作為準確計算法。3.1.2伯努利方程求解煤泥水近似看作是具有黏度的牛頓流體。其內(nèi)部摩擦切應力滿足下式： （3）其中，為比例系數(shù)，表征流體特性的粘度。煤泥水從耙式濃縮機的底流到壓濾機入料口，其能量意義和幾何意義符合黏性流體的運動微分方程及伯努利方程。 （4）其中，為位置水頭； 為絕對壓強高度； 為沿程損失。由于上式選取的煤泥水兩過流斷面之間存在泵的能量輸入，則總流伯努利方程為： （5）其中，E為輸入能量。工程上常以E=H，稱為水泵的揚程，它用來提高水位和客服管路中的總阻力損失。是一個具有長度綱量的值，稱為水頭損失。 （6）唐礦洗煤廠壓濾機給料管為R=200mm的等徑管，沿程損失就是管路兩端壓

22、強水頭之差。（7）其中，為沿程阻力系數(shù)，僅僅與雷諾數(shù)有關(guān)。根據(jù)達西公式有:（8）局部損失為管徑突變、彎頭、折彎等現(xiàn)象產(chǎn)生的水頭損失。（9）其中，為局部阻力系數(shù)。在某一過流斷面，當流線幾乎是平行的直線時，過流斷面為平面。否則，為不同形式的曲面。在同一過流斷面，求出各店速度對該過流斷面的算術(shù)平均值，為該斷面的平均速度，其值與點速相同?？偭鞯牧髁縿t為同一過流斷面上各個微元流束的流量之和，對此運用微積分，即：（10）其中，Q為過流斷面流量； A為過流斷面橫截面積。對上式進行積分，通過質(zhì)量守恒定律及總流的連續(xù)性可知，過流斷面面積是與速度成反比的，即：（11）所以，可以推導出計算所需速度（運輸管道入口速度

23、與出口速度）相等。3.1.3運用壓力表確定泵的揚程唐礦洗煤廠采用的是離心式渣漿泵。基于此，假設(shè)泵出口裝壓力表，尾煤壓濾機裝真空壓力表。單位重量液體在泵入口處的能量與泵出口處的能量之差，就是該單位液體在泵中獲得的實際能量，也就是泵的實際揚程或總揚程。（12）其中，為液體在泵出口處的能量； 為液體在泵出口處的能量； H為泵的揚程。根據(jù)式（11），流量一定、橫截面積一定，實際上兩端速度相等。則有： （13）其中，為泵進口處的真空表讀數(shù)； 泵出口處的壓力表讀數(shù)。即兩壓力表之和即可表示泵揚程的大小，實踐表明我廠改造前后的壓力表讀數(shù)無變化，真空壓力表均為0.64MPa。3.1.4泵的工況點將單位重量液體輸

24、送到一定高度（如以地面為水平，則為位置水頭），其所需能量為。有（14)根據(jù)公式（6）、（7）、（9）知： （15）式（15）中的R為管阻常數(shù)，其值與管路的材料、尺寸、局部裝置及閥門開啟度有關(guān)。換句話說，當管路一定時，R為一常數(shù)。因此(16)3.1.5 結(jié)論通過以上綜合分析，無論是通過伯努利方程推導還是壓力表讀數(shù)變化，我們可以得到以下結(jié)論：（1） 只要管路不發(fā)生改變，其水頭損失就不會發(fā)生改變。（2） 管路不變且位置水頭不變，其泵輸送物料的揚程不會改變。（3） 改造前后，尾煤壓濾機的入料泵的實際所需揚程不變。即我廠喂料泵適應改造后的要求。第4章 壓濾機改造4.1 壓濾機的組成壓濾機是一種固液分離的

25、過濾設(shè)備，它通過高壓及濾布使液體與固體區(qū)分開的設(shè)備。壓濾機是由機架、液壓、電氣等部分組成。機架由油缸座、壓緊板、尾板、大梁等部分組成。液壓系統(tǒng)由油缸、液壓站、單向閥、電磁換向閥、高.低壓溢流閥、閥塊，柱塞泵及電機組成。電氣系統(tǒng)是由PLC控制通過限位器來實現(xiàn)自動控制的。主要包括PLC、電源盒、繼電器、斷路器、限位器等組成。示意圖如圖6：圖64.2 壓濾機的工作原理當壓濾機工作時，由于液壓缸的作用，將所有濾板壓緊在活動頭板和固定尾板之間，使相鄰濾板之間構(gòu)成濾室，周圍是密封的。礦漿由固定尾板的入料孔以一定的壓力給入。在所有濾室充滿礦漿后，壓濾過程開始，礦漿借助喂料泵給入礦漿的壓力進行固液分離。顆粒由

26、于濾布的阻擋留在濾室內(nèi)，濾液沿濾板上的泄水溝排除。一段時間后，待濾液似線非線排出，此時停止給料，用高壓氣體通過隔膜板板側(cè)進氣口將顆粒內(nèi)的剩余水。當濾液不再流出即完成脫水過程。依次逐一拉開濾板，物料通過自重自行卸落，如需人工卸料的則需人工清理，完成整個壓濾過程。4.3煤泥可浮性煤泥可浮性是指通過浮選提高煤泥質(zhì)量的難易程度。煤泥的自然屬性即它的物質(zhì)組成和化學成分決定煤泥可浮性的難易程度，煤泥的其它物理性質(zhì)也對煤泥的可浮性產(chǎn)生影響。其影響因素主要包括煤巖成分、變質(zhì)程度、表面氧化程度、礦物雜質(zhì)和嵌布特性等。在目前的技術(shù)條件下，還不可能全面的將這些因素定性定量的加以綜合量化?，F(xiàn)階段在洗煤領(lǐng)域內(nèi)主要是通過

27、以浮選精煤的可燃體回收率及浮選中煤含量作為評定可浮性的指標，其中由于浮選中煤只能通過計算得出且只是作為參考，在此不再討論與計算。4.3.1浮選精煤產(chǎn)率浮選精煤產(chǎn)率是指浮選精煤占入浮原煤的百分比，它表示從入浮原煤中回收精煤數(shù)量的百分數(shù)。由于浮選原煤和精煤的數(shù)量均不易直接得出，所以只能用原煤和精煤的灰分來間接計算。浮選精煤產(chǎn)率是計算可燃體回收率的基礎(chǔ)。其計算如下：（17）4.3.2可燃體回收率可燃體回收率是評定浮選效果的重要指標?？扇俭w是出去煤完全燃燒后殘留物以外的有用物質(zhì)?？扇俭w回收率表示在浮選精煤中可燃體含量占浮選原煤中的百分比，它表示浮選生產(chǎn)時浮選原煤中可燃體的回收效果。其計算如下： （18

28、）4.3.3煤泥可浮性等級劃分按國標，煤泥可浮性分為極易浮、易浮、中等可浮、難浮和極難浮5個等級，劃分范圍如表4-1。表4-1 煤泥可浮性等級可浮性等級極易浮易浮中等可浮難浮極難浮Ec/%90.180.19060.18040.160404.3.4優(yōu)質(zhì)原煤可浮性評定據(jù)2015年4月27日現(xiàn)場數(shù)據(jù)，入洗唐礦384采面優(yōu)質(zhì)原煤時，浮選各項指標如表4-2。表4-2 優(yōu)質(zhì)原煤浮選指標名稱浮選入料浮選精煤浮選尾煤Ad/%18.7211.0466.24優(yōu)質(zhì)原煤浮選精煤回收率為： （19）優(yōu)質(zhì)原煤可燃體回收率為： （20）依據(jù)表5中煤泥可浮性評定等級劃分，當入洗優(yōu)質(zhì)原煤時，浮選精煤可燃體回收率為94.22%，

29、可浮性等級為極易浮。4.4.5 劣質(zhì)原煤浮選入料可浮性評定據(jù)2015年2月23日現(xiàn)場數(shù)據(jù)，浮選各項指標如表4-3。表4-3 劣質(zhì)原煤浮選指標名稱浮選入料浮選精煤浮選尾煤Ad/%44.5911.0654.48其浮選精煤回收率為：（21）可燃體回收率為： （22）依據(jù)表5中煤泥可浮性評定等級劃分，當入洗劣質(zhì)原煤時，浮選精煤可燃體回收率為36.56%，煤泥可浮性等級為極難浮。4.5改造前煤泥水處理狀況分析4.5.1精煤壓濾機處理狀況分析根據(jù)現(xiàn)場管理數(shù)據(jù)知，入洗384采面優(yōu)質(zhì)原煤時，由于浮選精煤入料可浮性非常好，精煤泡沫量大。入洗約6小時后，精礦池滿，需要停車處理1.5小時左右。改造前每天影響時間為：

30、 （23）4.5.2尾煤系統(tǒng)處理狀況分析洗煤廠可選數(shù)每年330天，每天16小時，每天處理能力2000噸原煤，原煤帶水按5%計。原煤干重為： (24)按2014年8月30日1111工作面原煤浮沉表知原生煤泥含量為6.72%，次生煤泥按7%計。煤泥總量為：（25）1111工作面原煤浮沉表如下：第 35 頁 共 35 頁唐家河礦洗煤廠煤炭浮沉試驗報告表 樣品名稱:1111工作面煤樣 試驗日期：2014年8月30日試驗前干燥煤樣重量:9870g 煤樣灰分：66.43% 密度級(g*cm-3)重量/g占本級產(chǎn)率/%占全樣產(chǎn)率/%灰分/%浮物累計沉物累計產(chǎn)率/%灰分/%產(chǎn)率/%灰分/%1234511121

31、314-1.30 220.00 2.40 2.24 2.68 2.40 2.68 100.00 65.47 1.30-1.40360.00 3.93 3.67 7.93 6.34 5.94 97.60 67.01 1.40-1.50410.00 4.48 4.18 18.94 10.81 11.32 93.66 69.49 1.50-1.60530.00 5.79 5.40 30.02 16.60 17.84 89.19 72.03 1.60-1.80975.00 10.65 9.93 42.34 27.25 27.42 83.40 74.95 1.80-2.001270.00 13.87 1

32、2.94 59.10 41.13 38.10 72.75 79.72 2.00 5390.00 58.87 54.92 84.58 100.00 65.47 58.87 84.58 去泥小計9155.00 100.00 93.28 65.47 煤泥6606.72 6.72 54.16 帶泥小計9815.00 100.00 100.00 64.71 在實際生產(chǎn)中，進入旋流器的煤泥中少量煤泥被中煤矸石帶走，大部分進入精煤溢流。1111工作面浮沉表中煤泥灰分為54.16%，接近中煤灰分，按洗煤廠工藝流程計算中規(guī)定，在沒有實際資料時，煤泥分配可按下面經(jīng)驗數(shù)據(jù)計算，即全部煤泥的85%分配到精煤中，10%

33、分配到中煤中，5%分配到矸石中。全廠實際進入煤泥總量為13.25%，最終的體現(xiàn)方式為：浮選精煤、尾煤、產(chǎn)品帶走三個部分。其中產(chǎn)品帶走非常少，可忽略不計。在實際計算中只考慮浮選精煤和尾煤即可。由式（15）計算可知，浮選精煤產(chǎn)率為22.78%，實際浮選精煤占總煤泥的百分比為： (26)實際進入耙式濃縮機煤泥含量：（27）每天進入耙式濃縮機干煤泥煤泥重： (28)改造前壓濾機全天滿負荷運行，每作業(yè)循環(huán)有44板煤泥。每作業(yè)循環(huán)時間為1h。每板煤泥重約0.2噸，原處理能力（干煤泥）為：（29） 由上述計算可知，每天進入耙式濃縮機的煤泥量與壓濾機每天滿負荷處理的煤泥量之間存在差值。 表明改造前的尾煤壓濾機

34、不能滿足入洗劣質(zhì)原煤所帶入系統(tǒng)的煤泥量，必須對尾煤壓濾機進行升級改造。4.5壓濾機改造措施4.5.1 增設(shè)濾板濾板是壓濾機的主要部件，隔膜板與拉板之間、濾板與濾板之間形成濾室，礦漿在此空間內(nèi)完成入料、脫水、卸料過程，因此只有濾室總面積增大才能擴大其處理量。此次改造通過增加3張隔膜板、3張拉板來增大濾室面積，達到擴大處理能力的目的，隔膜板與拉板加錯放置。濾板長寬均為2000mm，濾餅厚度約為50mm。增設(shè)濾板等同增加濾室的面積約為1立方，每個作業(yè)循環(huán)增加1噸煤泥（含水分）處理量。4.5.2 改變拉板方式改造前拉板方式為小車一次拉動一張拉板和三隔膜板。這樣的拉板方式有一下幾點弊端。首先，由于尾煤多

35、是高灰細泥，加之夾帶粘土礦物，其煤泥與煤泥之間的粘接度較大，每次拉板小車會存在“帶不動”的現(xiàn)象，這就要求另外一人協(xié)助當班司機卸料。其次，“一拉多”活動鏈條必然增長，會導致離拉板距離大的隔膜板出現(xiàn)傾斜。再者，多板煤泥一同下落會增大下方割刀沖擊力、增大鑄石刮板瞬間負荷。第四，增加不必要的勞動成本，增加職工勞動強度和不安全度。為解決以上問題，本次改造采取一拉二（即一張拉板一張隔膜板）的拉板方式?；顒渔湕l為改造前的一半，物料重量為改造前的一半，解決了下游設(shè)備的負荷并降低職工的危險程度。4.5.3 把手更換由于增加六塊濾板和拉板方式的改變，原來的把手無論在數(shù)量上還是安裝方式上均不適應要求。為保證拉板卸料

36、過程的順利進行，新增和更換的把手為46個。4.5.4 跑道及限位裝置位移由于新?lián)Q把手的受拉部位比原來要厚，小車高度一定的情況下，小車不能順利拉板。因此需要將小車跑道下放，以滿足改造要求。經(jīng)反復調(diào)試，最終將跑道垂直往下位移1cm。其次，增加濾板后，靠尾板方濾板在拉板時不能完全拉開且下車不能與限位裝置接觸復位。經(jīng)調(diào)試，將原機械限位裝置往后位移7cm。4.5.5 修改PLC控制參數(shù)壓濾機的壓緊、松開及小車運行都是靠PLC控制程序發(fā)出指令，要使改造后壓濾機正常工作，必須對其有關(guān)參數(shù)進行重新計算并修改，本次改造由壓濾機廠家技術(shù)人員協(xié)助修改PLC控制程序。首先，增加濾板后導致壓濾機空間縮小，需要對液壓傳動桿的長度進行調(diào)整，調(diào)整原則是液壓環(huán)境安全前提下保證壓濾過程的壓力達到要求。數(shù)據(jù)修改幅度過大會導致壓力不足，甚至濾板壓不緊；幅度過小會導致壓力過大、損壞濾板、液壓站內(nèi)部液壓系統(tǒng)憋壓。經(jīng)計算，六張濾板厚度及鏈接鏈條長度之和約為1.0m。將液壓傳動桿伸縮長度由原來的1.8m更改為現(xiàn)在的0.8m。其次，變頻器也由原