羊场湾二分区洗煤厂为一座矿井型动力煤洗煤厂，设计年生产能力400万t。主要工艺为200～20mm块煤重介浅槽分选，-20mm末煤作为产品煤直接销售，粗煤泥：高频筛+离心机联合脱水；细煤泥：浓缩机+板框压滤机处理回收。洗煤厂自2013年10月投产运行，后因矿井煤质发生变化，导致系统多个环节存在问题，经过不断改造现在运行平稳。本文将对各个工艺环节的改造进行分析说明，为其他洗煤厂解决此类生产问题提供思路，抛砖引玉。

1 煤泥水加药系统的改造

1.1 原有加药系统存在的问题

原有加药系统为单点加药，加药点位于浓缩池中心紊流桶内煤泥管路出口处，药剂在浓缩池紊流桶内与煤泥水完成混合与沉降的全过程，煤泥水沉降所需药耗较高。

系统选用自动加药机为北京三矿通的SZJ300型，自动加药泵采用变频控制，最低加药量3000L/h，洗煤厂实际需要1000L/h，远大于洗煤厂实际需要(降低加药浓度，循环水涨肚)，洗煤厂为保证沉降效果只能采用人工间隔时间加药(加药泵无法通过控制出口阀门控制加药量，关小阀门会造成加药螺杆泵定子损坏)。

1.2 加药系统改造

在进入浓缩池的煤泥水入料管路上方开孔，改造加药管路，在入料管增加两处加药点，将单点加药改3点加药，在各加药支管增加调节阀，通过阀门控制各加药点加药比例。

在浓缩池内增加加药缓冲桶(考虑冬季防冻因素)，缓冲桶下方设置流量漏斗，直观确定药剂添加量，自动加药装置配置药剂后，一次性将药剂打入加药缓冲箱，通过缓冲箱下阀门控制药剂添加量，实现持续加药。

图1  改造前后加药管路对比图

1.3 改造前后效果对比

在煤质基本一致的情况下列出了两年同一时段8－10月份我洗煤厂水洗系统吨煤药剂消耗表(表1)，吨煤药剂消耗量同比降低2.56g/t，效果显著，后期因矿井工作面发生变化，煤质变差，药剂消耗量增加，无可对比性，故数据使用16年与15年同期煤质相同时数据。

表1  羊场湾二分区洗煤厂药剂消耗统计表

2 刮板机机头机尾增加副溜槽改造

2.1 原有刮板机存在问题

羊场湾二分区洗煤厂303原煤配筛刮板输送机机头机尾部原设计为弧形引煤板，实际生产过程中因煤质原因，原煤湿黏，机头机尾链轮部分经常出现因积煤导致刮板卡堵、断链、斜链等情况发生，刮板机长期运行阻力大，电流较高。经常需要在生产过程中停机清理机头、机尾链轮部分积煤，影响生产连续性，增加员工劳动强度，同时存在安全隐患。

2.2 改造方案

在刮板机机头、机尾链轮部正下方开孔，新增加引煤溜槽，将刮板机机头机尾部煤流引入原煤分级筛。

图2  改造前后刮板链轮部对比图

图3  改造前后下料溜槽对比图

改造投资：

制作303刮板机机尾副溜槽消耗钢板约1.1吨，每吨钢材约2000元/t，共需费用：1.1t×2000元/t=2200元。

2.3 改造前后效果对比

改造前，303刮板机机头频繁憋死，刮板、链条损坏，机头防护罩变形，螺栓飞溅伤人，刮板、链条更换频繁，材料消耗大，每天2人清理机头积煤平均耗时1h，2人修复坏刮板、圆环链，护罩需2h，按每月至少10次计算，则年耗时：(1+2)h×4人×10次×12月=1440h。改造后未出现卡堵现象，不用清理积煤，大幅减少人员劳动强度。

3 342刮板机改造

洗煤厂原有原煤分级筛下-25mm末煤经342刮板输送机转载至343转载带式输送机，再通过802产品上仓带式输送机进入末煤产品仓。因煤质等原因，-25mm末煤转载刮板输送机在运行过程中存在以下问题。

3.1 刮板机维修量大配件费用高、耗能高且安全隐患较大

342刮板机为重型刮板机，宽1200mm，长10.62m，处理量950t/h。刮板、圆环链、连接环每3个月整体更换一次，每次耗费L=990重型刮板24根，φ26×92-9-C圆环链50件，φ26*92连接环50件。

342刮板机电机功率55kW，配用M3RSF50+F型进口减速器，每h耗电约55kWh。

因煤质原因，末煤在刮板机底板容易产生黏附，造成末煤转载刮板机经常出现鼓包现象。

刮板机在使用过程中因底部鼓包絮煤，经常造成刮板链条断链、飘链、掉链、机头不正、底座不平、两条链的松紧不一致、刮板严重歪斜、过度弯曲、减速器过热等故障，故障出现后，处理人员必须进入刮板机箱内部进行处理，使用钢钎、铁锹等工具进行长时间清理槽箱作业，人员劳动强度大，存在极大的安全隐患。

为解决此问题，经技术人员现场测绘、计算、分析，将现有342刮板机和放料液压闸板拆除，在已有的两个放料口位置进行不同的改造：在304原煤分级筛下料口位置安装一台给煤机，上方溜槽直接接入给煤机；305原煤分级筛下料溜槽进行重新制作接入原342末原煤刮板机液压闸板下料口，扩大下方溜槽后连接至343末原煤转载输送机入料溜槽。改造后可完全避免现有刮板输送机带来的维修作业工作量及槽箱清理作业工作量。改造图如下：

图4  改造前后对比图

改造后不仅可以解决以上问题，同时可带来可观的经济效益。

3.2 电费节支

按照每天平均生产时间16h，平均电价0.55元/度计算，改造后用一台给煤机(18.5kW)代替重型刮板输送机(55kW)，每h可节约电耗55-18.5=36.5kWh，每年可节约19.27万度电量，约合电费10.61万元。

3.3 维修材料费节支

刮板、圆环链、连接环每3个月整体更换一次，每次耗费L=990重型刮板24根，φ26*92-9-C圆环链50件，φ26×92连接环50件，共耗费39452元，每年耗材料费15.78万元。每年维修及清理积煤所需人工费用为330次×4人×5h×40元=26.4万元。

安装给煤机故障少维修工作量小，设备安全运行有保障，大大减轻了钳工劳动强度，每台设备定期润滑保养，每年更换两次胶带即可，需要皮带扣费用12×1×198.6元=0.24万元，每年制作更换废旧皮带所需人工费为2次×4人×3h×40元=0.10万元。直接安装溜槽每年需更换3次溜槽底板，底板规格1.2m×3.6m=4.32m2=0.54吨，钢板价格2631元/吨，每年更换底板耗费3×0.54×2631=0.43万元。更换底板人工费3次×3人×3h×40元=0.11万元。

与使用刮板机对比，每年可节约材料费为15.78-0.24-0.43=15.11万元。

综合，全年产生效益：节约电耗费用+节约维修费=11.73万元+15.11万元=26.84万元。

4 其他方面改造

4.1 原煤分级筛筛板选用弹性杆筛板

羊场湾二分区洗煤厂入洗原煤全部来自羊场湾煤矿二分区矿井。矿井现主要可采煤层为：六煤层，煤厚1.53～3.03m，平均2.57m。部分稳定可采，偶含一层夹矸，岩性多为泥岩，少量炭质泥岩，煤层结构较简单，顶底板以粉砂岩为主。毛煤灰分36.69%，水分14.2%，发热量3600cal/g，原生煤泥产率10.3%，次生煤泥产率22.0%，次生煤泥灰分高达68.41%，原煤极易泥化。原煤分级筛使用约翰芬雷FLZ-1-3661X香蕉筛，因原煤煤质较差，直接制约原煤筛分效果，为保证筛分效率，洗煤厂原煤筛分选用弹性杆筛板，这种筛板是聚氨酯包边，其承载杆件有一定的弹性，并且因筛杆较穿孔细，筛杆在香蕉筛运行过程中可产生转动。这种筛板在使用过程中，如遇到粘煤粘在弹性杆上，弹性杆可以转动，同时伴随筛箱的振动，可以使物料脱离筛板。经实验，此种筛板25mm分级时，可以提升分级筛筛分效率5%。

图5  弹性杆筛板图

4.2 溜槽防絮堵改造

因入洗原煤煤质较差，原煤含矸量、灰分、水分、黏度较大，洗煤厂生产运行过程中，各转载溜槽频繁发生絮堵，正常生产时，每生产4～5h需对各转载溜槽停机清理至少2h，不但影响正常生产且员工劳动强度大，且303、304、305下料溜槽高度较大，清理时人员需进入溜槽内部，存在较大安全隐患。后经技术人员现场试验，对溜槽内部铺设不锈钢板同时在各溜槽外壁加装型号为VBB-20156-W、1.52kW的振动电机后，在生产过程中，岗位人员巡检发现溜槽絮堵时，及时开启振动电机，点开5min后(每次开启30s，间隔10s再次开启，每次间断开启5min)，溜槽内部积煤可以自行滑落。

图6  加装振动电机前后下料溜槽对比图

4.3 栈桥沉降缝防漏水改造

栈桥沉降缝防水一直是一个难题，经技术人员研究，为使栈桥沉降缝不漏水，在沉降缝前方20mm处设置挡水堰，在中间装设管道跨过伸缩缝，使水从管道内通过，在挡水堰处用水泥抹出一个斜坡，水到挡水堰处全部通过管道流出。改造后，洗煤厂运行5年以来，沉降缝未发生大面积漏水情况。

图7  挡水堰现场图

5 结语

以上改造项目均为洗煤厂现场自2013年投产运行以来，各个生产工艺环节针对各类存在问题的应对措施，因现场环境及工程技术人员能力所限，以上改造项目不一定成熟，仅作为抛砖引玉之作，希望可以为其他洗煤厂解决此类生产问题提供参考思路。