ГП "УКРНИИУГЛЕОБОГАЩЕНИЕ"
Среда, 21.02.2018, 01:10
Приветствую Вас Гость | RSS
 
Меню сайта
Категории раздела
Мои статьи [47]
Поиск
Статистика
Форма входа
Главная » Статьи » Мои статьи

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОБОГАЩЕНИЯ РЯДОВЫХ УГЛЕЙ НА УГЛЕДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ ЛЬВОВСКО-ВОЛЫНСКОГО БАССЕЙНА

Морозова Л.А., к.т.н.

Зам. директора ГП «УКРНИИУГЛЕОБОГАЩЕНИЕ»

 

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОБОГАЩЕНИЯ РЯДОВЫХ УГЛЕЙ НА УГЛЕДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ ЛЬВОВСКО-ВОЛЫНСКОГО БАССЕЙНА

В настоящее время  общая проектная мощность действующих шахт ГП «Львовуголь» составляет 6,7 млн. тонн, а  ГП «Волыньуголь» - 1,5 млн.  тонн,

при этом добыча угля шахтами ГП «Львовуголь» в 2012г. составила всего лишь 1,8 млн. тонн, а ГП «Волыньуголь» - 397,1 тыс. тонн.  Уголь, добываемый шахтами ГП «Львовуголь» и ГП «Волыньуголь»,  является самым  высокозольным. Так, зольность рядовых углей по шахтам ГП «Львовуголь»  в 2012 году составила  от 46,4% (ш. Лесная) до 58,1% (ш. Заречная), а средняя зольность угля, поставленного  на ЦОФ «Червоноградская», равнялась 53,7% (таблица 1).  Зольность угля,  добытого шахтами ГП «Волыньуголь» в 2012 году, составляла от 40,2% (ш/у «Нововолынское») до 51,3% (ш. Бужанская), а средняя зольность угля, который был  поставлен на ЦОФ «Червоноградская» равнялась 49,9%.

В то же время средняя зольность угля, добываемого  предприятиями Минэнергоугля в 2012 году составила 39,4% . Выход продуктов обогащения на ЦОФ «Червоноградская» из таких высокозольных углей ГП «Львов- и Волыньуголь» в среднем составил 31 и  32%.

Таблица 1. Качественно-количественные показатели работы шахт

Львовско-Волынского бассейна

 

Наименование шахты

Добыча угля шахтами в 2012 г., тыс. т

Зольность рядовых углей, %

Зольность угля, поставлен-ного на ЦОФ,  %

Выход товарного продукта

 с  ЦОФ,

%

Великомостовская

325,4

55,0

 

 

Межиричанская

308,9

53,5

 

 

Видродження

156,4

51,6

 

 

Лесная

260,0

46,4

 

 

Заречная

118,3

58,1

 

 

Степная

273,3

52,0

 

 

Червоноградская

340,0

55,3

 

 

Итого ГП «Львовуголь»

 1782,3

50,7

53,7

31,0

ш/у «Нововолынское»

133,7

47,7

 

 

Бужанская

163,4

55,6

 

 

№9 Нововолынская

100,0

48,3

 

 

Итого ГП «Волыньуголь»

  397,1

51,1

49,9

32,0

ВСЕГО

2179,4

50,8

 

 

Средняя зольность угля, добываемого  предприятиями Минэнергоугля, в 2012 году - 39,4%.

 

 

Такая высокая зольность рядового угля и слишком низкий выход продуктов обогащения допускается уже не одно десятилетие, потому что единственная в регионе ЦОФ «Червоноградская», за время своего пребывания в негосударственной собственности, доведена  фактически до нетрудоспособного состояния.  Кроме того, транспортировка рядовых углей до площадки ЦОФ «Червоноградская» связана с дополнительными  затратами. Все это значительно снижает  экономику шахт, сводя на нет результаты труда всего коллектива шахтеров. Жизнедеятельность шахт продолжается только благодаря государственному субсидированию, которое в 2015 году должно прекратиться. А это приведет к остановке работы всех шахт Львовско-Волынского региона, что недопустимо.

Исследованиями ГП «УкрНИИуглеобогащение» определена целесообразность максимального приближения обогатительных мощностей к поставщику сырья, в т.ч. путем внедрения установок механизированной породовыборки,  создания отдельных обогатительных установок модульного типа для шахт, и т.д.. Это позволит значительно сократить транспортные затраты,  уменьшить потери горючей массы с отходами обогащения, а также сократить излишнюю численность персонала, который задействован в процессе обогащения.

Теория и практика углеобогащения доказала, что с технологической точки зрения самым эффективным является  мокрое обогащение, которое  не зависит от влаги исходного рядового угля. Однако, строительство установок с мокрым обогащением на промплощадках шахт бывает нецелесообразным в связи с необходимостью значительных водных ресурсов и созданием гидротехнических сооружений (шламовых отстойников и ли илонакопителей).

Пневматическое, или так называемое, сухое обогащение проще и менее затратное, однако такое возможно только там, где по климатическим условиям невозможно применять мокрое, или в случае экономической целесообразности, так как пневматическая сепарация (при деления на два продукта) не может выдавать одновременно два кондиционных по качеству продукта. Снижение зольности исходного материала в среднем осуществляется  в пределах 15-25 % в зависимости от зольности исходного угля.

Применение пневматического обогащения рекомендуется при следующих условиях :
- Влага угля должно быть не более 8 % ;
- Уголь должен быть легкой или средней категории обогатимости при показателе Т ≤ 8 ;
- Количество породы в материале должно быть не более 20 % ;
- Узкая шкала крупности машинных классов.           

 В настоящее время существует  три способа  пневматического обогащения угля (рисунок 1, 2):
- Пневматическая сепарация веерного типа (сепараторы завода им. Пархоменко и производства Китая );
- Пневматическая сепарация линейного типа (сепараторы ГП « Гипромашуглеобогащение »);
- Вакуумно - пневматическая сепарация ( сепараторы «СЕПАИР»). 

 

 

 

Рисунок 1. Пневматические сепараторы веерного и линейного типа

 

 

Рисунок 2. Вакуумно-пневматическая сепарация «Сепаир»

 

Для решения вопросов обогащения углей шахты «Степная» на поверхностном комплексе шахты была сооружена установка вакуумно-пневматического обогащения углей данной шахты.

Так как вновь созданные обогатительные мощности должны обеспечивать кондиционную  угольную продукцию при максимальном выходе (не менее 60-70%) и минимальных потерях горючей массы с отходами (зола породы не менее 80-85%),  то по заданию ГП «Львовуголь» сотрудниками института были проведены испытания работы этой установки для обогащения углей всех шахт ГП «Львовуголь» (рисунок 3, 4).

 

 

Рисунок 3. Общий вид вакуумно-пневматической установки  по обогащению угля шахты «Степная»

Рисунок 4. Схема вакуумно-пневматической установки  по обогащению угля шахты «Степная»

 

Установка состоит из грохота шнекового типа ГШ, ленточного сетчатого конвейера, сопел, вентиляторов,  бункеров, ленточных конвейеров, трибогравитационного оборудования ленточного типа, ленточного конвейера отсева, системы аспирации пыли, емкости.
       Грохот шнековый ГШ предназначен для отсева угля крупностью 0-13 мм и отделения машинного класса +13 мм для дальнейшего обогащения.
       Ленточный сетчатый конвейер предназначен для транспортировки машинного класса +13 мм под сопла.
Сопла предназначены для всасывания легких фракций углей с помощью воздуха.
Вентиляторы предназначены для создания вакуума с помощью отсоса воздуха.

       Бункеры предназначены для отделения твердого материала от воздуха.

       Ленточные конвейеры предназначены для транспортировки твердого материала из-под бункеров.
        Трибогравитационные устройства ленточного типа предназначены для отделения породных частиц от концентратных  по разнице в коэффициентах трения.
        Ленточный конвейер отсева предназначен для транспортировки отсева и просипей из-под установки.
       Система аспирации пыли предназначена для отделения пыли из воздуха.
        Емкости предназначены для сбора продуктов обогащения.
        Установка работает следующим образом.

Рядовой уголь крупностью 0-50 мм подается на шнековый грохот, на котором осуществляется сухое отделение класса 0-13 мм. Класс 13-50 мм шнеками перегружается на ленточный сетчатый конвейер, установленный горизонтально.
Уголь класса +13 мм, который поступает на вакуумно - пневматическую сепарацию, распределяется по поверхности ленточного сетчатого конвейера и попадает в зону 1 - го, 2 - го, а затем 3 - го воздушного сопла, которые расположены поперек ленточного сетчатого конвейера.

Через первое сопло с определенной скоростью всасывается воздух, с помощью которого куски угля меньшей плотности увлекаются воздушным потоком и попадают в бункер 1 - го концентрата.

Воздушный поток создается за счет работы вентилятора, который соединен через бункер с соплом.
          Более тяжелые куски остаются на сетчатом конвейере и транспортируются дальше в зону 2 - го и 3 - го сопла, где от них воздушным более мощным потоком отделяются частицы с меньшей плотностью, которые попадают соответственно в бункер 2 - го, а затем 3 - го концентрата. С помощью частотного преобразователя привода вентилятора подбирается необходимый расход воздуха, который обеспечивает при заданном сечения сопла требуемую скорость воздушного потока.
            Наиболее тяжелые куски исходного материала остаются на сетчатом конвейере и транспортируются в породную емкость.
            Под первым соплом отсасываются легкие фракции класса 0-13 мм, под вторым - класса 13-25 мм, под третьим - класса 25-50 мм.
Потоки воздуха с твердым материалом с зоны распределения попадают в соответствующие бункеры, где осуществляется выпадение  твердых продуктов, которые с помощью шиберных устройств разгружаются на ленточные конвейеры.

 Воздух, прошедший через бункер, направляется в атмосферу, или может быть направлен в фильтры, для очистки от пыли.
            Концентраты с первого, второго и третьего бункеров с помощью разгрузчиков направляются на соответствующие конвейеры своей технологической секции, в конце которых установлены трибогравитационные устройства (малый ленточный конвейер, установленный под углом 30 град.) для дальнейшего отделения плоских частиц промпродукта и породы из концентратов.
Концентратные частицы более круглой формы скатываются в концентратную емкость, промпродукты и породные частицы более плоской формы, транспортируются вверх и направляются в промпродуктовые или породные емкости.
              Подситний  продукт шнекового грохота ГШ и просыпи из-под   сетчатого конвейера попадаются на ленточный конвейер отсева класса 0-13 мм и транспортируются в соответствующую емкость.
               Кроме того, установка посекционно оборудована системой автоматического регулирования скорости воздушного потока и пусковой и аварийной сигнализацией, а также системой аспирации пыли из каждого бункера и подачей ее в товарный продукт.

Изготовленная на шахте «Степная» установка вакуумно-пневматической сепарации углей с организацией в рабочей зоне восходящего воздушного потока и сопряженного с ним вихревого потока, в котором происходит обогащение угля и дообогащение промежуточных фракций, принципиально отличается от имеющихся на Украине других аппаратов пневматического обогащения.

Анализ результатов исследования продуктов обогащения рядовых углей ш. «Степная» методом  вакуумно-пневматической  сепарации в период отработки режимов и проведения испытаний работы установки показал, что зольность добываемых углей снижается на 10-17% (с 33,4-40,9% до 17,8-27,6%), при этом зольность обогащаемого класса +13 мм снижается на 18-32% (с 35,7-54,4% до 16,1-22,7%), а зольность отходов обогащения составляет 70,2-81,6%.  Выход товарной продукции при обогащении углей ш. «Степная» на пневмо-вакуумной установке составляет 73,6-78,9% (таблица 2).

Результаты фракционного анализа продуктов обогащения углей показали, что засорение 1-го и 2-го концентрата тяжелыми фракциями составляет 8,9-9,7%, а засорение породы легкими фракциями составляет 4,6%, что соответствует пределам засорения концентрата, полученного в пневматических сепараторах, работающих в Украине (таблица 3). Из концентрата, полученного на 3-м конвейере, необходимо дополнительно извлекать породные фракции методом трибосепарации.

Из данных таблиц 2 и 3 видно, что качество товарной продукции может быть отрегулировано количеством извлекаемого концентрата на 1-й, 2-й и 3-й стадии обогащения, а также применением устройств трибосепарации для дополнительного удаления плоских породных кусков из того или  иного концентрата.

 

 

Таблица 3 Фракционный анализ продуктов обогащения р/у ш. «Степная» на пневмо-вакуумной установке

 

Плотность, кг/м3

Выход

Зольность, %

Всплывшие фракции

Потонувшие фракции

к продукту, кг

к классу, %

Выход, %

Зольность, %

Выход, %

Зольность, %

Конвейер №1

.-1500

5,5

89,14

7,2

89,14

7,2

100,00

14,4

1500-1850

0,12

1,94

28,5

91,09

7,7

10,86

73,8

.+1850

0,55

8,91

83,7

100,00

14,4

8,91

83,7

Всего

6,17

100

14,4

 

 

 

 

Конвейер №2

-1500

6,00

86,83

4,8

86,83

4,8

100,00

13,5

1500-1600

0,11

1,59

28,1

88,42

5,2

13,17

70,7

1600-1850

0,13

1,88

32,3

90,30

5,8

11,58

76,6

+1850

0,67

9,70

85,2

100,00

13,5

9,70

85,2

Всего

6,91

100

13,5

 

 

 

 

Конвейер №3

.-1500

3,00

45,11

5,6

45,11

5,6

100,00

37,9

1500-1850

0,32

4,81

42,8

49,92

9,2

54,89

64,5

.+1850

3,33

50,08

66,6

100,00

37,9

50,08

66,6

Всего

6,65

100

37,9

 

 

 

 

Порода

.-1500

0,50

4,63

8,3

4,63

8,3

100,00

81,7

1500-1850

0,15

1,39

33,5

6,02

14,1

95,37

85,2

+1850

10,15

93,98

86,0

100,00

81,7

93,98

86,0

Всего

10,80

100

81,7

 

 

 

 

 

На основании полученных данных сухого обогащения рядовых углей шахт ГП «Львовуголь» и углесодержащих материалов породного отвала шахты «Межиричанская» на установке вакуумно-пневматической сепарации (таблица 4) установлено следующее.

Обогащение технологически целесообразно:
- класса 13-50 мм рядового угля зольностью более 28,0% для шахт «Степная», «Видродження», «Межиричанская»;
- класса 0-50 мм (рядовой уголь) в частности для шахт «Червоноградская» и «Заречная».

Для определения целесообразности обогащения углесодержащих материалов породного отвала шахты «Межиричанская» необходимы его дополнительные исследования на установке в режимах, отличных от режимов обогащения рядового угля шахт.

Анализ результатов исследования продуктов обогащения рядовых углей шахт ГП «Львовуголь» методом вакуумно - пневматической сепарации на установке, изготовленной шахтой « Степная» показал :
- зольность рядового угля снижается на 6-9 %, при этом зольность отходов составляет 70,6-78,1 % ;
- зольность класса 13-50 мм, который обогащается, снижается на 9-14%, при этом зольность отходов составляет 75,0-79,3 %.

 

Таблица 4 Результаты промышленных испытаний  обогащения р/у шахт ГП «Львовуголь»  на пневмо-вакуумной установке ш. Степная

Рядовой уголь

(исходный)

Товарный продукт

Отходы

Снижение зольности рядового угля, %

Выход,

%

Зольность, %

Выход, %

Зольность, %

Выход, %

Зольность, %

Шахта "Степная”

100

38,3

80,8

29,5

19,2

75,4

8,8

Шахта "Червоноградская”

100

57,6

68,63

51,7

31,37

70,6

5,9

Кл. 13-50 мм

61,9

 

45,9

 

74,8

16,0

Шахта "Межиричанская”

100

29,9

87,25

22,8

12,75

78,2

7,1

Кл. 13-50 мм

39,4

 

23,9

 

78,2

15,5

Шахта "Заречная”

100

62,7

67,75

55,4

32,75

78,1

7,3

Кл. 13-50 мм

69,3

 

55,1

 

78,5

14,2

Шахта "Великомостовская”

100

22,4

91,0

18,0

9,0

67,2

4,4

Кл. 13-50 мм

30,0

 

19,7

 

67,2

10,3

Шахта "Видродження”

100

60,8

53,13

53,4

46,87

69,2

7,4

Кл. 13-50 мм

66,1

 

54,3

 

70,8

11,8

Углесодержащий материал породного отвала шахты "Межиричанская”

100

65,8

32,13

55,9

67,87

70,5

9,9

 

Учитывая, что рядовой уголь, который поставлялся на исследования, в основном был очень тяжелой категории обогатимости (Т более 14, кроме шахт

«Степная» и «Заречная»,  а для сухого обогащения разрешается не более 8), а также учитывая то, что исследования проводились одновременно с пуско - наладочными  работами и при этом еще не были достигнуты лучшие режимные параметры, количественно - качественные показатели свидетельствуют о том, что установка справляется с поставленной задачей по снижению зольности рядового угля.  

           Следовательно,  установку вакуумно - пневматически – трибогравитационной сепарации можно считать перспективной для эффективного снижения зольности угля, отгружаемого большинством шахт ГП «Львовуголь».

Категория: Мои статьи | Добавил: Telsa (01.10.2013)
Просмотров: 1628 | Рейтинг: 5.0/2
Arcanforge © 2018