煤炭集运站设计研究

科技论坛煤炭集运站设计研究姚嘉胤(北京华宇工程有限公司,北京100120)摘要:本文以鄂尔多斯市神东圣圆实业有限责任公司海勒斯壕集运站为例，对煤炭集运站设计工作中建设规模、工作制度、选址等问题做了简要的介绍,对集运站中受煤、储煤、装车等几个主要的作业环节进行了方案对比。关键词:煤,炭物流;集运站;受煤;储煤;装车煤炭集运站相当于煤炭资源自各个分散矿井至铁路主干线运地。 该厂址周边已建有众多中、小型矿井,外部建设条件良好。输通道的中转站,简而言之就是公路集中、铁路外输的中间环节。集2受煤系统运站的建设一方面满足 了- -定范围内中、小型矿井煤炭外运的需集运站受煤系统主要车间为受煤坑。受煤坑主要形式有通过式要,另一方面为铁路干线的输送提供了充分的运量。作为煤炭物流和倒车式两种,两种形式在现场均用应用,各有优缺点,需根据场地产业链中重要的--环,在内蒙古、山西等很多煤炭资源丰富的地区条件、重载车辆等实际情况进行选择"。通过式受煤坑的流程:重车已经建立起了大量的集运设施,在发展区域经济、降低煤炭运输成经地磅房称重后,径直驶人受煤坑,自受煤坑上行车大梁通过,在出本减少资源浪费和能源消耗等诸多方面,发挥了重要的作用"。笔口位置停车,进行后卸作业。若重车为侧卸式,则在受煤坑上停车，者以正在设计中的鄂尔多斯市神东圣圆实业有限责任公司海勒斯进行侧卸作业。优点:重车无需停车,倒车或转弯即可至指点位置卸壕集运站为例，对煤炭集运站设计中规模、工作制度选址、储装运车;回车场地较小。 缺点:受煤坑上通行大梁上会有积煤，需一段时系统等问题谈谈个人体会。间用推土机清理-一次。 倒车式受煤坑的流程:重车经地磅房称重后，1规模、工作制度及厂址选择至受煤坑前拐直角弯,摆正车体后停车,倒车后转至重车后端进受作为煤源矿井、公路运输、铁路运输之间的中转站,集运站的规煤坑前,进行后卸作业。若重车为侧卸式，则重车紧靠受煤坑边缘停模、工作制度、厂址选择与以上三个方面的基本情况息息相关。集运车,进行侧卸作业。优点:受煤坑上无大梁,积煤情况较少。缺点:重站的设计规模首先取决于周边公路运输条件较好的煤源矿井的煤车需 倒车或转弯至指点位置卸车,对司机驾驶技术要求较高;需设炭外运产量,即服务地区煤炭产品的外运总量，同时需考虑各煤源置较大的回车场地;不能很好的适应侧卸式车辆作业。矿井的服务年限。其次取决于本地区公路运输条件,即公路等级,交3储煤系统通流量等。最后还需核定铁路运输后方通路的能力。若建设规模大由于汽车来煤和火车外运受天气因素、运输条件限制较大,均于交通运输能力,则需考虑对公路、铁路进行扩建。以下为海勒斯壕存在很大的不确定性，集运站的仓储能力- -般要求可缓存 3-7d集集运站设计建设规模的确定依据。海勒斯壕集运站位于鄂尔多斯市运站设计生产能 力,铁路装车仓需足1-2列火车运载量吧。同时由于伊金霍洛旗,主要吸引周边20公里范围内的中、小型矿井。经过考煤源矿井较多，无论集运站管理模式为分储分运或分储配煤后外察后,确定煤源矿井共46家,分属乌兰木伦镇、新庙镇、纳林塔镇地运,仓储设施都需满足分品种储存。现场运用较多的几种储煤仓、场区。该46家煤源矿井，合计可采储量10亿吨，设计生产能力均可满足 上述两点要求。3.1圆筒仓。该种仓储形式广泛用于我国38.55Mta。46 座煤源矿井单井生产规模偏小,部分煤矿资源储量有煤炭行业 ,有占地面积最小、系统设备可靠性高、服务年限较长便限,服务年限较短。其中剩余服务年限小于10年的煤矿有16座,核于生产管理 、利于以后扩建储煤能力等诸多优点。主要缺点是吨煤定生产能力约15.00Mt/a。同时此区域大部分煤矿剩余资源储量不造价最高。另外由于圆筒仓单个仓体储量较小，可用于分品种储煤,多;其中多数煤矿已进行过技术升级改造,未来再扩能改造的余地但较难实现原煤均质化。3.2槽型仓。该种仓储形式优点是系统设不大。根据煤源矿井的现状，本地区的集运站建设规模宜在备可靠性高 、服务年限较长、便于生产管理吨煤造价较低等;缺点10.0Mth至20.0Mta之间。各煤源矿井至集运站的主要通道为包府是 占地面积较大、扩建较为困难、地下工程量较大等。-般需要有合公路,包府公路车道数为双向4车道,等级为--级公路.现日交通量适地形、工程地质条件等外部条件。另外由于槽型仓内仓体较大,可为3000辆/日,可满足集运站建设要求。集运站依托巴准铁路海勒在 仓体内划分间隔储存,也可进行原煤均质化作业。3.3储煤场。信斯壕南站建设,其后方通路主要为巴准线、大准线,经研究近期两线煤场优点是吨煤造价较低服务年限较长、建设时间短、利于以后扩能力适应性均满足要求。由以上因素,最终确定海勒斯壕集运站设建储煤能力等;缺点是占地面积较大、系统设备可靠性差、管理较复计建设规模为15.0Mt/a。集运站的基本工作制度“..宜按每年工杂生产成本高等。可在储煤场内划分多个区域以储存多个品种来作330d,每天工作6......考虑到公路运输和铁路运输的特殊煤 ,同时也可进行原煤均质化作业。由于露天储煤场对环境污染较性,汽车受煤系统如无特殊要求,按早8时至晚8时每日工作12h;大， 因此需对其进行封闭或设置防风抑尘网等措施减少煤尘外溢。铁路装车系统则按全天24h值守;煤流系统(含筛分破碎、洗选、配储煤场与储煤仓的主要区别在于自动化程度，储煤场因出、人煤设煤等工艺)则按每日工作16h。集运站的厂址选择主要取决于四个备不同, 主要分为圆形和矩形两种。圆形储煤场工艺流程:由带式输方面因素。①选址应位于各煤源矿井地理中心位置,靠近主要运煤送机栈桥将来煤运至储煤场上方,通过落煤筒卸煤至地面,之后利通路,尽量减少公路运距;②尽量靠近铁路正线,缩短专用线长度，用推 土机进行堆煤、人返煤地道等作业外运。该方式煤尘污染较大、节约投资;③选择地质条件较好,较平整的地形区域，用地需满足当自 动化程度低、储煤场内作业环境差。矩形储煤场工艺流程:由带式地政府规划;④选址需具备水、暖电、通讯等建设条件。以下为海勒输送机沿地面贯穿储煤场,通过加装在输送机上的堆取料机对物料斯壕集运站选址的确定依据。集运站依托巴准铁路海勒斯壕南站建进行堆 、取作业,必要时用推土机进行辅助作业。由于堆取料机的价设。巴准铁路接轨于包神线,向东经由大准线直达大同枢纽,与大秦格较高,设备检修困难,单台设备能力无法满足铁路外运要求,因此线相连,经大准及拟建的准池线与朔黄铁路相连,在路网上形成一该方案 中设备购置费较高。条贯穿内蒙古西部的煤运新通道”。该铁路设计时已考虑在沿线地4铁路装车系统区中、小型矿井附近设置站点,以满足当地煤炭资源外运的需求,因当前最常用的铁路装车方式为快速定量装车系统,该系统具有此专用线牵出站点基本位于煤源矿井中心位置。海勒斯壕集运站最装车速度快、工作效率高、占地面积小环境污染小、工作稳定安全终选址在海勒斯壕南站东南侧，与其相距约1公里。主要运煤通路可 靠、称重计量精准等特点，系统理论装车能力可以达到5500Uh,包府公路在集运站东侧5公里外，设计从包府公路至集运站新建一单 车装车精度达0中国煤化工5%。条运煤专用线,用于疏导入站卸煤的重载车辆。该地区地势较为平结束语整，地形高差在10米左右，同时已被伊旗政府规划为产业园区用煤炭集运站的MHC NMH G,(下转84页)作者简介:姚嘉胤(1984-),男,河北省保定市人,硕士研究生,从事选煤厂设计方面的工作。科技论坛无压给料三产品重介质旋流器选煤研究翟强顺(北京华宇工程有限公司,北京100120)摘要:目前,我国在选煤工艺上存在着分选效率低.功耗大、磨损快等问题,为了解决这些问题,本文对无压给料三产品重介质旋流器选煤研究，以提高效率,创造经济效益。关键词:无压给料三产品重介质旋流器;选煤;工艺1无压给料三产品重介质旋流器分选工作原理无压给料三产品重介质旋流器的结构是由圆筒形-县旋流器和圆筒--圆锥型二段旋流器并式串联组成。如图1所示:无压给料三产品重介质旋流器分选工作原理:1.1第一段旋流器:合格重介质悬浮液以- -定的 工作压力沿切线的方向进入，原料煤则从顶端沿轴向以自重方式图1无压给料三产品重介质图2 新型的无压给料三产品重介质进人,在离心力的作用下,重物料向旋流器壁移动。旋流器结构示意图旋流器-段1.2第二段:在外螺旋流器旋流的轴向速度作用下由底流口排出进人，轻物料则移向空气柱,并随着中心内螺旋表1传统旋流器、新型旋流器一段结构参数流由位于中心底部的溢流管排出。2无压给料三产品重介质旋流器的结构特点压给料三产品重介旋流器两段均设计成简型，由于圆一新的简圆锥型重介质旋流器底流和溢流悬浮液密度的差值大,可以形成到了相应的解决。较高的分选密度。4无压给料三产品重介质旋流器的流场模拟无压给料三产品重介旋流器具有以下几个的特点:对于重介质旋流器进行数值模拟的主要目的是,为了研究旋流2.1人料口径大。入选物料上限不受介质泵流道口径的限制，器内速度场和压力场的分布状况，这是为重介质旋流器的设计提供能增加物料入选上限。因此,在入料方面具有很大的优势。理论依据。新型的无压给料三产品重介质旋流器的研究思路是将2.2分选效率高。由于采用轴向中心给料,筛选结构的影响，使段圆简 型结构改为圆锥型结构,并进行了数值模拟，见图2所示。得大粒度物料迅速进人底流口，小粒度物料穿过内旋流移向器壁，与传统的无压给料三产品重介质旋流器相比，从切向速度、径因此,可以排除达到界面上的循环干扰,提高了分选的高效率。向速度、轴向速度和压强等方面进行结构参数对比研究,具体如表2.3降低次生煤泥。由于物料是靠自重进人旋流器的分选室，1 所示。再加上重产物的运行路线比较短，减少了物料之间的碰撞机率,从经过研究表明:a.切向速度随着半径的增大不断增大,在回转半而降低了次生煤泥量。径和溢流管内径相同时达到最大,但在空气柱边缘时又会增加。b.2.4原煤可选性加大。由于是二段分选密度在线可调，单位体新型旋流器的分层时间要比传统旋流器长,分选效果在相同条件下积处理量大,可以适应各种可选性的原煤进行分选,提高原煤的可也会更好。c.新型旋流器空气柱范围内流体从溢流口的排出速度大选性,提高效率。大加快,部分流体在旋流器内的停留时间缩短，处理量相对增大。2.5投资小,方便管理。由于厂房体积小,设备布置紧凑整齐,结束语目前，国内无压给料三产品重介质旋流器还存在很多问题，如这样既减少了建设用地,又缩短选煤厂的建设周期,还比较方便管理分选效率低、功耗大、磨损快等技术问题都有待提高。因此,加强重3无压给料三产品重介质旋流器的问题介质旋流器选煤过程的理论研究的意义是重大的,这对采煤工艺的无压给料三产品重介质旋流器虽然有很多优点,但也存在着不发 展的影响也具有深远的意义。足。具体表现如下:在实验室按最佳药剂浓度进行浮选试验时可获参考文献得最高产率，但是也会出现-些问题 ,在大系统工业生产中,会出现[1]马银年. 采用无压给料3产品重介旋流器分选石嘴山矿区原煤[Z].浮选泡沫大，不易碎,污染主选系统,这样的结果是造成主选系统的煤质技 术,2004,11.浓缩机表面全部为浮选泡沫,甚至会出现浮选泡沫进人跳汰机的现[2]刘峰. 重介质旋流器选煤技术的研究与发展[).选煤技术，2006(5): .象,严重影响浮选的效果。为此,我们也进行了- .些化验分析。分析1-12结果表明,造成浮选泡沫污染主选系统的主要原因是起泡剂添加量[3]张春林无压给料三产品重介质旋流器的应用及问题探讨[J]煤炭过大造成的。为此,我们适当地减少了起泡剂的用量，使这个问题得加 工与综合利用,1997(1).作者简介:翟强顺(1981-),男,河南省许昌市人，工程师,2004年毕业于中国矿业大学矿物加工工程专业现就职于中煤科工集团北京华宇工程有限公司,主要从事选煤厂设计工作。(上接83页) 业发展,可以进-一步优化煤炭产业布局,是煤炭产业[3]刘维祥.巴准铁路线路选线浅谈[]，铁路建筑技术2010(S2);29 -30.自产至销的重要环节,对降低煤炭流通成本、稳定区域煤炭市场有[4]张时光,汪银刚.内蒙古地区汽车受煤系统的布置形式[D.煤炭加着重要作用。煤炭集运站的设计要秉着工艺合理、着重实际、节约投工 与综合利用2013(3):32-35.资的原则进行,才能因地制宜为投资单位获取最大效益。[5]刘春峰,吴清平，张新等中:中国煤化工应用[].煤炭科学[1]杨瑞峰,王涛,卫中宽等.大型煤炭装车站的设计探讨[].煤炭加工fYHCNMH G与综合利用,2012():18-20.[2]CB50359- -2005煤炭洗选工程设计规范[S].