一、煤炭洗选现状

2009年山西省资源整合煤销集团作为整合主体整合煤矿163座，总矿井数量多达165座，矿井地域覆盖山西省10个地级市，点多、面广。煤种涉及除褐煤以外的烟煤、无烟2大类13小类，产品用途以冶金、动力、化工用煤为主，形成以大同、朔州、忻州为主的动力煤，晋中、太原、临汾、长治为主的冶金煤及以晋城、阳泉为主的化工煤三大基地。

随着煤矿建设的不断推进，截止2019年初已建成的生产矿井66座，总产能7345万吨/年，集团公司矿井入选的选煤厂仅有33座，设计入选能力6285万吨/年，其中自建选煤厂20座、设计入选能力4740万吨/年，均为120万吨以上的大型重介选煤厂，通过BOO模式（建设、拥有、运营）建设的合作选煤厂13座、设计入选能力1545万吨/年，合作在建选煤厂8座，设计入选能力1440万吨/年。公司形成自营、托管运营、委托加工的多种洗选加工模式。

根据晋能集团十三五规划的构想，晋能集团洗选加工业总体思路是：大力发展煤炭洗选加工，推动煤炭清洁高效利用，按照效益优先、应洗尽洗的原则保证有效益的矿井原煤全部入选；优化资源配置，提高选煤厂整体装备水平，提高资源回收率。建设、管理、经营方面，走轻资产、重经营、贷款少的路子，加强对外合作，提升选煤厂整体水平。

二、结合区域煤质特点定制设备、工艺

（一）是以长治公司为代表的冶金煤基地

1、基本情况

长治公司现有生产煤矿12座，煤种以低硫、低中灰、高热值的贫煤、贫瘦及瘦煤为主；选煤厂5座，设计入选能力990万吨/年，生产的产品以低硫、中硫的瘦精煤、喷吹煤为主。

2、煤质特征及可选性

长治公司三元、王庄、中能、小常四座建有配套洗煤厂的生产矿井，所产原煤为3#贫煤、贫瘦煤及瘦煤。其煤质特征如下：原煤灰分在20-30%之间，属低中灰～中灰；各粒级灰分随粒度减小而减低，＜0.5mm粒级灰分同原煤灰分相比有较大降幅，说明矸石不易泥化，煤质脆易碎。原生煤泥含量约12-19%之间；细颗粒含量较高，主导粒级为13-0.5mm，含量约60%。

通过对各矿井入洗原煤煤质资料整理、分析，长治公司精煤产品定位于炼焦配煤或喷吹煤，根据市场要求和洗煤厂入洗原煤煤质情况，原煤全粒级入洗时，王庄、中能入洗原煤扣除沉矸后的δ±0.1含量介于20.1-30%之间，根据煤炭可选性等级的划分指标属于较难选等级；三元、小常、恒盛入洗原煤扣除沉矸后的δ±0.1含量介于10.1-20%之间，根据煤炭可选性等级的划分指标属于中等可选等级。

根据选煤厂设计规范、原料煤的可选性和目前选煤技术的发展状况，以及充分利用煤炭资源，保证技术的先进性和系统的可靠性，通过对方案设计、各种选煤方法比较分析，长治公司所属选煤厂宜采用重介质选煤方法。

3、选煤厂生产工艺简介

长治公司五座洗煤厂全部采用重介+浮选的分选工艺。主导产品为炼焦配煤和喷吹煤，根据原煤解离状况及最大经济效益原则，入选上限50mm，分选深度0mm。即原煤不脱泥、不分级重介质分选+煤泥重介+浮选工艺，煤泥水采用2+2模式，即精煤泥两段脱水回收，尾煤泥两段浓缩、两段回收，洗水闭路循环。

4、主要设备选型

主要工艺设备的选型原则：⑴设备选型力求准确，节省投资；⑵设备性能先进，工作可靠，操作方便；⑶简化工艺系统，选用处理量大、效率高、节能的设备；⑷便于配制，节省生产管理费用；⑸尽量选择同类型同系列的设备，以便于检修和更换零件。

长治公司洗煤厂生产工艺相同，仅厂型大小不同，因此设备选型上除处理能力有差异外，基本一致。

5、综合述评

选用无压三产品旋流器提高了入选力度上限，简化了原煤准备系统；选用煤泥重介旋流器可以分选出质量合格的粗粒精煤泥，同时可以减少浮选作业的入料量；精煤泥两段回收与全部采用精煤压滤相比，可减少操作工人，降低精煤水分；尾煤泥两段浓缩减少了尾煤压滤机的入料量；浓缩机选用斜管浓缩机，占地面积小，生产成本低，节省投资。

长治公司所属洗煤厂经过长时间运转证明，工艺流程和设备选型与煤质相匹配，设备性能可靠、运行平稳，分选精度高、脱介效率高、精矿回收率高，产品各项技术指标均符合设计要求。

（二）大同、忻州、朔州地区动力煤基地

大同、忻州、朔州地区煤种以气煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤为主，适宜做动力、化工用煤，以忻州保德地区为例，该地区晋能集团有5座动力煤选煤厂，均为矿井型选煤厂，入选能力1720万吨/年，煤种以气煤、长焰煤为主。

下面就该地区两个典型选煤厂工艺特点为例做一介绍:

泰山隆安选煤厂入选能力为2.40Mt/a矿井型动力煤选煤厂，煤种为气煤，原煤发热量在4000大卡左右。由于气煤在炼焦煤储量最大，而焦化厂配煤比例有限，因此该地区基本将该煤种做为动力用煤洗选，设计采用重介浅槽+有压两产品重介质旋流器分选工艺，-13mm根据原煤质量情况可旁路也可洗选，设备选型以合资设备居多，同时取消了一般洗选电煤都在使用的粗煤泥分选系统，只预留了位置，从而节省投资500万元以上，而产品质量达到了5000大卡的市场要求。

随着近几年炼焦煤市场的向好，通过测算，洗选炼焦气精煤同时出4800大卡的洗混煤的综合售价比洗选动力煤折合吨原煤售价提高35元，因此该厂于2018年10月开始投资2500万元进行系统升级改造，在原有洗选系统的基础上增加一套两产品有压重介质旋流器分选系统和一套三产品TBS干扰床分选系统，形成两段两产品有压重介质旋流器+TBS工艺，两段两产品实现两段介质分别测控，控制精度高，尤其是针对极难选煤有很好的分选效果，同时也保证了中煤质量，解决了中煤的销路问题。采用三产品TBS干扰床分选机，有效避免了部分低灰粗煤泥损失在TBS尾矿中的问题。新系统建成后，原有系统和新建系统相互连通、相辅相成但互不影响，可根据原煤煤质及市场情况的变化灵活调整洗选工艺，既可生产气精煤（炼焦煤），又可生产动力煤，灵活采用当下最经济的洗选工艺，洗选出价值最高的产品，做到经济效益最大化。

猫儿沟选煤厂是入选能力300万吨的矿井型动力煤选煤厂，煤种为长焰煤，洗选后作为5000大卡的动力用煤。由于猫儿沟煤业为露天煤矿，原煤水分低且易泥化，采用水洗（重介质旋流器、重介质浅槽、跳汰分选机等）会增加精煤水分降低发热量且原煤入水泥化后会造成不必要的损失，目前TDS智能干选及风选工艺成熟且洗选成本低，根据资料测算，干选比水选增加回收率5.00%左右。故该厂采用TDS智能干选+风选分选系统，产品为5000大卡动力用煤。

（三）以晋城、阳泉为代表的无烟煤基地

晋城、阳泉公司共有洗煤厂18座，其中跳汰工艺的16座，重介工艺的2座，总入选能力2430万吨/年，占集团入选能力的38.66%，产品为洗块煤作为化工及洗末煤作为冶金用煤。

晋城及阳泉地区原煤属中、低硫-高硫、中等灰分、低挥发分、高发热量无烟煤，块煤率（8mm以上）在25-40%之间，抗碎强度较低，产品限下率高，低硫末煤作为喷吹或烧结用煤，高硫末煤作为动力用煤。末原煤中间物含量在10-20%之间，属中等可选，原煤灰分随着粒度的降低而降低。

由于晋城、阳泉地区煤矿产能较小（90-120万吨/年）资源储量少、服务年限短，且均为2015年以后投产的矿井，按照集团公司建设模式，均采用了BOO的合作建设模式；根据该地区煤质特征，由于原煤可选性较好，所采用的工艺均为跳汰+浮选联合工艺，所用设备为国内领先的设备及部分合资设备，尽管是委托加工的选煤厂，但我们从项目的设计、采购、施工、运营全程参与，成立专门的项目组，抽调市公司各专业人员对项目进行监管，建成了一批工艺成熟、自动化程度、效率双高的合作型煤矿配套洗煤厂，即满足了国家产业政策要求，又提高了企业的经济效益。同时也为晋能集团选煤厂建设运营提供新的模式。

烧结，化工造气用的无烟块精煤，由于独特的产品优势，较同质量的末精煤具有较高的市场售价，能为企业带来更高的经济效益。为此在煤炭生产，运输，洗选加工和装车过程中，尽可能降低块煤损耗，保证最终产品块精煤较高产率，是实现煤矿企业效益提升的非常重要的途径。为保证块煤产率，尤其是关岭山洗煤厂，通过对原煤生产、运输、转载、洗选、入仓、装车等环节的大量试验和研究，积累了一系列宝贵的专利技术和经验，探索出了一条有效保块的煤炭运输和加工保块工艺，实现了在煤的抗碎强度小于65%的条件下，块煤产率达到30%以上，具体做法是：在原煤开采方面，在确保工作面安全的前提下，采取了工作面交叉式预裂爆破技术，并通过探索研究，找到了适合关岭山煤层硬度的最佳采煤机推进速度方案，大幅提高了原煤中的块煤炭率；在井下原煤运输线路上，关岭山煤业块炭破碎率最高的地方是井下煤仓，此前尽管采取了很多措施，但效果并不理想。经过与国内知名煤炭院校合作，关岭山采取了井下平煤仓储存原煤的工艺，并对仓储放煤过程工艺进行了全新改进，使块煤在该环节的破碎率降到了最小。在原煤准备阶段，按照洗选准备工艺的要求，需要将原煤提升到较高的水平，然后经过多级转载，到达洗煤车间。由于原煤中末煤和块煤的堆积角不同，影响了这两种煤在溜槽中的溜落角度。为保证块煤既能正常溜落，又不因溜落速度过快造成块煤破碎，关岭山煤业采取了原煤块煤、末煤先分级后运输，并对块煤进行控制速度螺旋溜槽的溜落保块工艺。为降低块煤在转载过程中的破碎率，洗煤厂所有含块煤的转运皮带运行速度不超过规定运行速度，同时对所有转载设施进行工艺革新，开发了可控料位差给料机，自动伸缩溜槽，仓储多变角度螺旋溜槽等专利产品。为保证块煤限下率符合合同要求，提高块煤分级筛的筛分效率，开发了高强度高开孔率低能耗的块煤分级筛和自清洁式块煤分级筛等专利产品。通过以上措施，保证了煤矿效益最大化。