山东兖州矿区全方位提高煤炭质量

   日期:2009-04-09     浏览:1398    评论:0    

近几年来,兖州矿业(集团)有限责任公司及其下属各矿针对以前在煤炭质量方面存在的问题进行了认真的分析,并且与有关单位共同开展了科技攻关,积极应用当前已有的适用新技术,全方位的提出解决方案并进行了实施,有效地提高了煤炭的质量,取得了良好的效果。
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加强管理
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)兖州矿区强化管理提高质量扩大煤炭出口
   
兖州矿区围绕着扩大煤炭的出口,强化全方位的质量管理、使出口煤的内外在品质有了很大的提高,1997年以来未发生一起外商因质量问题而要求索赔的事故,日本的中国电力、九州电力两家公司宣布取消对兖州煤的预处理,兖州煤在国际煤炭市场的质量信誉进一步提高。他们在加大宣传力度、提高职工的质量意识和健全机构、完善措施的同时,还积极开展质量保证体系认证,与国际标准接轨。
   
除此之外,在技术管理方面主要做了以下工作:
   
实施零杂物工程,提高出口煤的外在品质。首要工作是从源头抓起,严格控制采掘及运输过程中的杂物混入,减少出口煤的杂物含量;加强对出口煤除杂系统的研究与开发,通过不断完善,除杂效率均达到90%以上,使这项技术处于国内领先水平,有效地降低了出口煤中的木类含量;采用大功率环锤式破碎机取代原来的破碎机,并增加了选后产品的再次筛分和破碎工序,使出口煤粒度超限的问题得到了较好解决;为防止出口煤受到车底杂物的污染,除搞好车皮清扫工作外,还安装了电视监控系统,使清扫车底的质量具有可追溯性;协助港口搞好拣杂工作。
   
加大科技投入,完善选煤厂生产系统,提高技术装备水平。例如,跳汰机改造;浮选自动化;生产过程控制系统自动化;改造煤泥水处理环节,解决浮选精煤水分高的问题;引进在线测灰仪,提高检测水平等。尤其是对各选煤厂原煤车间的毛煤处理系统进行改造后,将原来的人工手选或选择性破碎选矸改造为中介斜轮排矸或动筛跳汰机排矸,即可降低原煤灰分又可生产洗块煤,而且洗块煤破碎后还可作优质动力煤出口。
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)鲍店煤矿推行精细化管理效果好
   
兖州矿业(集团)公司鲍店煤矿推行精细化现场管理,在洗选过程中严控煤质关,同时坚持效益优先,取得了良好的效果。
   
他们依靠科技进步,加强技术改造,充分发挥选煤厂煤质稳定器效益聚宝盆的作用,不只在上下功夫,关键在上做文章。新上了以立轮除木杂质设备为主的清除软杂质系统,清除了残留在精煤中92%左右的木杂质,使万吨精煤中的木屑、塑料等软杂质含量有效地控制在0.3kg以内,为万吨精煤含杂降到1kg以下奠定了坚实的基础。在选煤厂的毛煤和末原煤8条胶带机头分别安装了进口的高效除铁器,在501211胶带和末原煤胶带机头增设3台高效除雷管装置,在4台精煤分级筛上安装了棒式除铁器,在201231机头原煤胶带机安装了在线测灰仪,采用4台新型高效脱水机替代原有的低效脱水机。
   
针对外商因出口煤中含有木屑、稻草等外来杂质而影响煤炭质量和降低出口精煤价格的情况,他们研制出精煤产品轻软杂质清除装置并通过了国家级鉴定。
   
围绕着零杂物的目标,这个厂精煤加工的全过程实现了六吸三检一除一筛除杂工艺装备,消灭了不合格产品。他们还适时调整品种结构,加大地销煤炭品种的优化力度,增加价格高、效益好煤种的地销量,进一步优化各个品种煤炭的灰分区间,实现经济效益的最大化。通过加大质量检测,将优质混煤配动力煤作为3# 动力煤销售,将优质洗混煤掺入混煤作为混煤销售,全年共增收1000余万元;本着质量不过剩、不超标的原则控制洗煤与混煤生产,分别向0.5%1.0% 的灰分区间要效益,有效地提高了煤炭的回收率,半年就增收800多万元。
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)济二矿选煤厂煤质管理有办法
   
兖州矿业(集团)公司济宁二号煤矿选煤厂的自动装车配煤系统受到现场生产环节不完善和自身设计存在的缺陷影响,实际应用效果极其不理想。为了给自动配煤系统总结合理的数学模型,该厂决定停止使用自动配煤系统而改为人工手动配煤。手动配煤面临的问题其实和自动配煤是一样的,只不过人工操作过程中对出现的问题发现得比较及时,通过人工干预能最大程度地降低其所造成的负面影响。通过长时间的实践操作及大量数据统计,他们在配煤工作中总结出以下经验。
   
控制生产过程质量稳定。包括对原料煤粒度、重点设备、特殊工序以及不合格品的控制等。对于重点控制质量的生产及工艺设备的完好度、准确度和精密度实施控制以及生产中使用的计算机硬件和软件的质量控制,并根据工序质量控制计划定期进行设备的维护与保养,确保其安全可靠的运行。对产品质量形成极其关键的生产工序,根据具体情况进行重点或多频次的检验。例如,精煤产品灰分和水分的检查检测、离心机脱水效果的检查检测、产品运输储存过程水分检查等,通过生产调度控制及时反馈各产品质量情况。
   
控制精煤配煤过程质量稳定。包括配煤原材料质量、设备、调度员操作、配煤目标值及不合格品的控制等。对与手动配煤工作有关的设备,如给煤机、测灰仪、变频器、操作上位机等,重点控制其完好度、准确度和精密度,保证有关维护人员根据设备维护计划定期进行设备的维护和保养。
   
控制检测(监测)部门工作质量稳定。包括检测设备与采制化人员操作的控制及事故责任追究制度的落实。对与检测工作有关的设备,如采制样使用的破碎机、磨样机与化验使用的天平、马弗炉等重点控制其准确度与精密度,确保设备安全可靠运行。
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)东滩矿提高煤质有措施
   
兖州矿业(集团)公司东滩煤矿强化矿井煤质管理,落实三零工程。他们通过对清除杂物的量化分析考核,促进选煤厂尽可能地改善洗选工艺,增强除杂功能,提高除杂效率,争取达到100%;促进井下生产和运输环节减少杂物的混入,杜绝人为因素并使工艺因素降到最低限度争取实现工作无缺陷、商品煤中无杂物、客户无投诉。
   
为此,他们在煤流系统内建立了质量控制系统及信息反馈系统,推行量化考核并实行责任递级追溯。这个矿在地面煤流系统各杂物清除点建立了杂物记录资料档案,编制杂物明细表,并根据需要加以分类汇总编制杂物汇总表,绘制杂物量或含杂率动态图。建立火车表面杂物记录统计资料及客户投诉杂物资料,汇总分析编制杂物明细表,并据此绘制商品煤含杂量或含杂率动态图。建立选煤厂各除杂点杂物记录资料,编制明细表,并汇总分析,编制汇总表。为单独考核某类某种杂物,可按需要分类统计,如可分为铁质杂物、木质杂物、橡塑杂物、棉纤维杂物、其它软杂物、雷管等,每类再进一步细分,绘制出上井煤含杂率动态图及其它需用图表。 抽查采掘区队百米皮带含杂率,作为对采掘区队杂物控制考核的依据。总结、分析、考核。根据以上结果分别考核兑现。对找出源头及具体单位的杂物,通报处罚责任单位;不能找到具体单位的则对相关单位共同通报处罚,并根据平时质量巡检记录对各单位按比例追究其连带责任。对汇总资料、汇总指标作为煤质管理的总体评价,警示相似单位进一步改进工作。同时,根据杂物量的波动性加强杂物流入流出监控,加强和改进质量监督工作。
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)把好港口最后一道关 实现零杂物目标
   
近年来,兖州矿业(集团)公司煤质运销部采取多种措施对港口现场实行全天候监视,千方百计提高到港煤炭的质量。
   
对进港煤炭实行五拣,清除外来杂物和软杂质。为了除掉在运输途中混入煤炭中的外来杂物,设有专人对进港煤炭进行全过程巡检除杂。当车辆到达港口车站时,首先将车厢表面的杂物拣出(进站拣);卸车过程中发现杂物随时拣出(卸车拣);煤炭进入港口时发现杂物及时拣出(进港拣);在堆垛巡检过程中发现杂物随时拣出(堆垛拣);装船时专人负责现场巡检,发现杂物随时拣出(装船拣),有效地清除了外混杂物。
   
增加除铁设备,清除铁路铁器和细小铁器。为了进一步提高煤炭产品质量,通过与港务局协商,在煤炭中转港口适宜位置安装除铁装置,清除外运港转煤炭中的铁器杂质。为此向5家除铁器生产厂家进行招标,最后选定2家的5台电磁除铁器用于港口除铁,基本消灭了铁器杂质。
   
利用胶带输送机与筛子彻底除杂。为了彻底清除煤炭中的杂物和-50mm可见矸石,他们根据到港煤炭的具体情况,利用移动式胶带输送机和筛子进行倒垛,在小流量、低速度的条件下,对煤炭进行彻底拣选,保证最终交付用户最优质的煤炭。
   
制作杂物分类辨识图,详细区分各类杂物。为了强化港口杂物清除与管理,他们将外运煤炭中的杂物按火车车皮易于混入杂物、运输途中易于混入杂物和生产过程中没有清除干净杂物进行了分类,制作了杂物辨识图,并送到铁路部门、港务局、中煤公司等相关单位,使他们可以更加方便、准确区分各类杂质,进行详细的统计分析后,为兖州矿区改正工作提供确切的参考数据。
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依靠科技
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)煤炭企业产品结构优化模型
   
兖州矿业(集团)公司煤质运销部研究出了煤炭企业产品结构优化的预测与决策模型,为煤炭企业提供了一种产品结构优化的手段。
   
煤炭产品结构的优化决策,实质是在一定的市场需求、资源和生产能力的条件下,选择能够最大限度地实现生产经营目标的各种煤炭生产方案。因此,该课题采用线性规划方法(LP)来解决煤炭产品结构的优化决策问题。
   
采用线性方法优化煤炭产品结构,应该在满足一系列约束条件的前提下,对煤炭企业可能生产出的各种煤炭产品进行科学的组合,按照利润最大的原则实现优化。由于受到主、客观条件的制约,大多数煤炭企业的产品结构优化都在当前生产品种的基础上进行,因而在进行优化时要充分考虑各产品的生产、需求及铁路运输的制约,以保证煤炭企业生产多少销售多少,即产量等于销量,同时也应考虑煤炭产品洗选的技术与经济性等方面的要求。
   
根据这一思路,研究人员构造出了煤炭企业在单一工艺条件下产品结构优化决策的线性模型。在煤炭企业追求单一利润最大化的这个目标中,有关因素为原煤销量、价格、成本和选后各煤炭产品的销量、价格、成本,约束条件包括第i种方案时的入选原煤量、选煤厂的最大洗选能力、采用某一工艺进行洗选时盈利平衡点的产量、单位变动成本、固定成本、销售单价、第i种产品的铁路运量和市场容量、每种煤炭产品的产率、矿井的生产能力等。此外,这个研究课题还采用时间序列预测方法对各个品种的煤炭进行销量预测。同时,为了克服单一预测方法本身的局限性,将灰色预测模型和回归预测模型进行了组合,提高了预测的精度。
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)煤炭加工与营销管理信息系统
   
兖州矿业(集团)公司煤质运销部研究出了煤炭加工与营销管理信息系统,对于增强兖州矿区的市场竞争力具有重要的意义。
   
该网络具有以下功能:
   
业务管理。可以实现用户合同计划、月度计划、日请车计划编制和调度发运、用户发票处理、煤款托回收、产品质量监督一条龙,并可完成运销部与各矿数据实时传输,加快信息反馈速度。
   
动态监视。可以动态监视选煤厂重要生产环节及岗位设备运转情况、各道除杂环节运行状态、煤炭储量、煤仓仓位以及火车在自营铁路当前的分布、装车点的车底清扫和装车情况。
   
综合查询。可以对煤炭营销方面的信息进行实时动态查询:煤炭资源情况;煤质资料;煤炭生产年度、月度计划安排及完成情况;选煤生产日报、月报、年报;用户合同及兑现情况;月度销售计划安排;日请车计划;煤炭日发运明细;用户销煤发票及往来明细帐;煤炭质量规格;各质量品种煤炭实际到站价格等。
   
异地办公。领导和业务人员在外可通过公用电话网,以拨号方式连接到运销部的营销网,处理日常事务。
   
销售员助理。驻外销售机构可接入营销网,及时了解最新的销售政策与煤炭价格、产品质量规格、用户历史资料及往来明细帐等,亦能将市场最新情况及主要竞争对手的信息及时反馈回来,以便迅速制定对策。
   
用户服务。用户接入营销网后可查询煤炭最新价格、自己订购煤炭的发运计划、到站时间、销煤发票、往来明细帐等,还可将自己的意见和要求以电子邮件的形式发过来。
   
对外宣传。可以在几个著名的站点投放兖州矿区的标志广告,通过Internet大力宣传自己的煤炭产品,发展潜在的煤炭用户。
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)红外光谱法测煤中全硫误差的研究
   
兖州矿业(集团)公司煤质运销部开展了红外光谱法测煤中全硫的误差来源与消除的研究,取得了良好的效果。
   
高温燃烧红外光谱法测煤中全硫是一种先进的方法。它的优越性在于测试效率高、精确度好,现已列入了ASTM标准,但是在我国因设备昂贵而没有推广。
   
其工作原理如下:煤样在1350的氧气流中燃烧,生成的二氧化硫气体经过滤、干燥以后送往红外检测装置;根据二氧化硫吸收红外线的多少,经过计算机处理以后便可以得出煤中硫的百分含量。由于该仪器进行的是间接测量,比例系数的取值决定了测值的大小;而且,红外光是波长在一定范围内的复合光,气体浓度大的时候会发生偏离;此外,有少量三氧化硫气体的生成,这些都会使得结果产生一个很小的系统误差。
   
另一方面,红外检测池所在的恒温区温度为48,当外界环境温度变化大的时候,检测元件会发生性能漂移;氧气流的波动及分析时间也会对结果有影响;此外,氧气的纯度、检测池电压的稳定程度、人为操作和坩埚的洁净程度等均会对随机误差产生影响。对于系统误差,可以通过做空白试验和利用标准煤样进行校正。随机误差消除的方法比较多:由气温引起的误差可以通过校正来消除;氧气气流不稳定一般是气路阻塞或者气流不足,应当检查干燥剂是否结块或者灰尘过滤器是否需要更换;消除大气对气路的污染可以在刚开始试验或者长时间中断分析后做12个废样来解决,这样还可以使得气流及检测池的输出电压达到稳定;煤样分析时间的长短取决于最短分析时间及比较水平,煤中高硫酸盐硫含量煤样的设定最短分析时间可以长一些,比较水平高一些;其它一些误差的消除方法就是严格按照规程操作。
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)煤炭发热量与灰分、水分相关性分析
   
最近,兖州矿业(集团)有限责任公司煤质运销部根据兴隆庄煤矿商品煤的干基高位发热量与干基灰分以及低位发热量与收到基灰分、全水的实测数据,分别推导出了两个回归方程:=33.9677-0.3906=32.9278-0.3558-0.3789。利用推导出的这两个方程,既可以快速、准确地预测出煤炭的发热量,又能够起到核查测定数值准确性的作用,满足了现场煤质管理的需要。
   
发热量测定的准确性直接关系到煤炭生产和使用部门的经济利益。由于国家对商品煤的质量抽查以及兖州矿业(集团)有限责任公司中心化验室对于各个煤矿化验室的化验质量抽查都是以干基高位发热量为判定依据,这样既有利于仲裁检验和商品煤的监督检查,也有利于煤炭生产中的质量控制。所以,应用此项研究成果的时候,只要根据工业分析结果的灰分、全水,就可以快速了解煤炭发热量的情况,也可以作为实测发热量结果系统偏差审核的依据。
   
研究人员发现,灰分和发热量测定值的准确度是推导回归方程准确度的关键,回归方程的适用范围仅仅限于原先推导方程式时所取数据的变动范围,不能够随意外推;一个煤种的经验公式是在这个煤种某些煤样的基础上推导出来的,因此这个公式只能说明这些煤样的发热量和各个指标之间的关系,并不能够说明属于这个煤种的其它煤矿所产煤的发热量和各个指标之间的关系。的计算值与实测值之差不超过不同实验室允许差(±0.3MJ/kg),r计算值与测定值的最大计算误差为 0.22MJ/kg。专家们指出:收到基低位发热量不仅是煤质研究的重要参数,也是动力用煤计价的重要指标,所以推导出此回归方程洋着重要的意义。
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)煤灰分在线测定仪的应用
   
近年来,兖州矿业(集团)公司济宁二号煤矿选煤厂在131混煤转载带式输送机的中部上方安装了一台SCL-2000型煤灰分在线测定仪,对于洗煤生产和配煤装车起到了很好的指导作用,显著的提高了企业的经济效益。
    SCL-2000
型煤灰分在线测定仪将成熟的盒子射线技术和计算机技术有机地结合在一起,实现了煤炭灰分含量的在线测量。这个厂的原煤车间承担矿井毛煤筛分、动筛排矸和储煤供煤等一系列工作。该车间的混煤产品供给洗煤车间进行煤炭产品的深加工,其供煤质量的好坏直接影响到下一道生产工艺的产品质量。
   
131混煤转载带式输送机上安装了SCL-2000型煤灰分在线测定仪以后,就能够在生产过程中对原煤车间的混煤产品质量包括灰分和水分等实施即时监测,在很大程度上避免了原先国内普遍采用的快灰化验法严重滞后于生产的弊端。煤灰分在线测定仪可以连续测量输送带物料的灰分值,并给出1分钟、3分钟、1小时等不同时间间隔的煤灰分值及对输送机物料重量的加权平均值。由于采用了穿透能力很强的低能及中能γ射线与智能化计算机软件处理,使得整个测量过程对煤的粒度、水分和煤层厚度、断面对称性等的影响不大,保证了高准确度。因为只须在胶带下设置一个C型架即可安装,在线测量省去了以前复杂的取样、制样过程,可以生成有效的电子图表,直接打印出日报表、月报表并实现联网,完成工业系统信息的自动管理。
   
实践证明,这种煤灰分在线测定仪安装、获取数据和数据处理都是相当方便的,安装使用后基本上不需要硬件维护,极大地减少了操作人员的劳动强度和辐射影响;与原先使用的灰分仪相比较,无论在硬件故障率还是质量监测稳定性甚至价格方面都具有很大的优势。
    6
)轨道衡自动计量系统诞生
   
由山东省煤炭科学研究所研制的CSS-2型轨道衡自动计量系统,采用了远红外检测及工业控制机技术,提高了计量的准确度及企业的现代化管理水平,排除了人为因素的干扰,具有显著的经济效益。
   
轨道衡自动计量系统包括远红外机车方位检测器、轨道衡电子称重显示仪、工业控制计算机、信号采集模块、打印机、大屏幕LRD显示器等。整个系统由1台工业控制计算机控制。先将整列车的车号和标准吨位输入到微机中,当车辆牵引到轨道衡上的时候,装载系统开始装煤,由3组远红外检测器检测车辆的运行位置,同时微机通过RS232通讯接口采集称重数据;当检测条件满足了车辆完全在轨道衡上、车辆停止运行、称重重量达到标称吨位的时候,微机就会控制装载系统同志装煤或者控制系统使煤流向后一节车厢装载,从而完成一节车厢的装载过程。微机将该车的车号、皮重、吨位及实际装煤量等数据存储于硬盘内,并且可以随时查询及打印。软件模块由数据管理模块、信号输入采集模块、控制输出模块及网络管理模块等组成,网络化的结构可以方便地实现数据的查询管理及网络共享。
   
通过远红外车辆方位检测仪准确检测车辆的动态方位,解决了车辆在轨道衡上前后不同位置均可以称重的问题;通过称重仪确定单位时间内的煤炭装载量(即流量),控制煤炭流量,使装载达到标定吨位;中断控制RS232通讯接口,使微机显示重量与称重仪显示同步。该系统的最终目的是实现煤炭装载的准确性。一般轨道衡的精度是千分之一,但是由于铁路运输的特点,要求装载不能超过车辆的标称吨位,即只能少装而不能多装,通常煤矿要求装载吨位差为0.5%,此系统可以达到0.2%以内。
    3
规划展望
   
兖州矿业(集团)公司煤质运销部开展了兖州矿区煤炭洗选加工的现状及其展望的研究,提出了在强化矿区洗选加工管理质量、造就高素质职工队伍、走优质高效道路的同时,还将加大选煤厂的技改力度,对不适应生产要求的环节系统进行改造,提高了选煤厂的生产能力,向质量、品种要效益。
   
在计划经济的体制下,兖州矿区的煤炭洗选加工任务主要是面向钢铁工业,以生产低灰的四级冶炼精煤和八级冶炼精煤为主,供钢铁厂做炼焦配煤使用,矿区的选煤工艺也主要是考虑生产低灰冶炼精煤。但是,由于兖州煤的粘结性不太适合炼焦,使得该矿区的精煤销售量多年徘徊这30t左右,选煤能力利用率只有50%左右。自从煤炭企业步入市场经济的轨道以后,他们从实际出发,依据矿区煤炭的本身性质和比较好的洗选加工技术条件,对洗选产品的生产和销售战略作了比较大的调整,一是把生产冶炼精煤为主转为生产灰分在12%以下的动力精煤为主,二是把销售重点由国内转向了国外,从而使选煤产品的销售量有了较快的增长。近几年来,由于他们狠抓了质量管理工作,出口的煤炭产品用户反映较好,但是还没有达到实现免检产品的要求,离名牌产品的条件尚有差距。
   
目前,兖州矿区出口煤的内在质量比较稳定,而外在质量有待继续提高,因此将重点放在努力降低出口煤杂物含量上:在矿区内广泛开展旨在降低出口煤中杂物含量的零杂物工程,同有关科研部门一起改进和完善软杂质清除的措施,增设强力除铁器并且配套与之对应的无磁托辊和无磁辊筒;增加清扫车底的电视监视系统,保证清车质量;研究机械化清扫车底的办法。

 
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