煤炭集運站設計研究

科技論壇煤炭集運站設計研究姚嘉胤(北京華宇工程有限公司,北京100120)摘要:本文以鄂爾多斯市神東圣圓實(shí)業(yè)有限責任公司海勒斯壕集運站為例，對煤炭集運站設計工作中建設規模、工作制度、選址等問(wèn)題做了簡(jiǎn)要的介紹,對集運站中受煤、儲煤、裝車(chē)等幾個(gè)主要的作業(yè)環(huán)節進(jìn)行了方案對比。關(guān)鍵詞:煤,炭物流;集運站;受煤;儲煤;裝車(chē)煤炭集運站相當于煤炭資源自各個(gè)分散礦井至鐵路主干線(xiàn)運地。 該廠(chǎng)址周邊已建有眾多中、小型礦井,外部建設條件良好。輸通道的中轉站,簡(jiǎn)而言之就是公路集中、鐵路外輸的中間環(huán)節。集2受煤系統運站的建設一方面滿(mǎn)足 了- -定范圍內中、小型礦井煤炭外運的需集運站受煤系統主要車(chē)間為受煤坑。受煤坑主要形式有通過(guò)式要,另一方面為鐵路干線(xiàn)的輸送提供了充分的運量。作為煤炭物流和倒車(chē)式兩種,兩種形式在現場(chǎng)均用應用,各有優(yōu)缺點(diǎn),需根據場(chǎng)地產(chǎn)業(yè)鏈中重要的--環(huán),在內蒙古、山西等很多煤炭資源豐富的地區條件、重載車(chē)輛等實(shí)際情況進(jìn)行選擇"。通過(guò)式受煤坑的流程:重車(chē)已經(jīng)建立起了大量的集運設施,在發(fā)展區域經(jīng)濟、降低煤炭運輸成經(jīng)地磅房稱(chēng)重后,徑直駛人受煤坑,自受煤坑上行車(chē)大梁通過(guò),在出本減少資源浪費和能源消耗等諸多方面,發(fā)揮了重要的作用"。筆口位置停車(chē),進(jìn)行后卸作業(yè)。若重車(chē)為側卸式,則在受煤坑上停車(chē)，者以正在設計中的鄂爾多斯市神東圣圓實(shí)業(yè)有限責任公司海勒斯進(jìn)行側卸作業(yè)。優(yōu)點(diǎn):重車(chē)無(wú)需停車(chē),倒車(chē)或轉彎即可至指點(diǎn)位置卸壕集運站為例，對煤炭集運站設計中規模、工作制度選址、儲裝運車(chē);回車(chē)場(chǎng)地較小。 缺點(diǎn):受煤坑上通行大梁上會(huì )有積煤，需一段時(shí)系統等問(wèn)題談?wù)剛€(gè)人體會(huì )。間用推土機清理-一次。 倒車(chē)式受煤坑的流程:重車(chē)經(jīng)地磅房稱(chēng)重后，1規模、工作制度及廠(chǎng)址選擇至受煤坑前拐直角彎,擺正車(chē)體后停車(chē),倒車(chē)后轉至重車(chē)后端進(jìn)受作為煤源礦井、公路運輸、鐵路運輸之間的中轉站,集運站的規煤坑前,進(jìn)行后卸作業(yè)。若重車(chē)為側卸式，則重車(chē)緊靠受煤坑邊緣停模、工作制度、廠(chǎng)址選擇與以上三個(gè)方面的基本情況息息相關(guān)。集運車(chē),進(jìn)行側卸作業(yè)。優(yōu)點(diǎn):受煤坑上無(wú)大梁,積煤情況較少。缺點(diǎn):重站的設計規模首先取決于周邊公路運輸條件較好的煤源礦井的煤車(chē)需 倒車(chē)或轉彎至指點(diǎn)位置卸車(chē),對司機駕駛技術(shù)要求較高;需設炭外運產(chǎn)量,即服務(wù)地區煤炭產(chǎn)品的外運總量，同時(shí)需考慮各煤源置較大的回車(chē)場(chǎng)地;不能很好的適應側卸式車(chē)輛作業(yè)。礦井的服務(wù)年限。其次取決于本地區公路運輸條件,即公路等級,交3儲煤系統通流量等。最后還需核定鐵路運輸后方通路的能力。若建設規模大由于汽車(chē)來(lái)煤和火車(chē)外運受天氣因素、運輸條件限制較大,均于交通運輸能力,則需考慮對公路、鐵路進(jìn)行擴建。以下為海勒斯壕存在很大的不確定性，集運站的倉儲能力- -般要求可緩存 3-7d集集運站設計建設規模的確定依據。海勒斯壕集運站位于鄂爾多斯市運站設計生產(chǎn)能 力,鐵路裝車(chē)倉需足1-2列火車(chē)運載量吧。同時(shí)由于伊金霍洛旗,主要吸引周邊20公里范圍內的中、小型礦井。經(jīng)過(guò)考煤源礦井較多，無(wú)論集運站管理模式為分儲分運或分儲配煤后外察后,確定煤源礦井共46家,分屬烏蘭木倫鎮、新廟鎮、納林塔鎮地運,倉儲設施都需滿(mǎn)足分品種儲存?，F場(chǎng)運用較多的幾種儲煤倉、場(chǎng)區。該46家煤源礦井，合計可采儲量10億噸，設計生產(chǎn)能力均可滿(mǎn)足 上述兩點(diǎn)要求。3.1圓筒倉。該種倉儲形式廣泛用于我國38.55Mta。46 座煤源礦井單井生產(chǎn)規模偏小,部分煤礦資源儲量有煤炭行業(yè) ,有占地面積最小、系統設備可靠性高、服務(wù)年限較長(cháng)便限,服務(wù)年限較短。其中剩余服務(wù)年限小于10年的煤礦有16座,核于生產(chǎn)管理 、利于以后擴建儲煤能力等諸多優(yōu)點(diǎn)。主要缺點(diǎn)是噸煤定生產(chǎn)能力約15.00Mt/a。同時(shí)此區域大部分煤礦剩余資源儲量不造價(jià)最高。另外由于圓筒倉單個(gè)倉體儲量較小，可用于分品種儲煤,多;其中多數煤礦已進(jìn)行過(guò)技術(shù)升級改造,未來(lái)再擴能改造的余地但較難實(shí)現原煤均質(zhì)化。3.2槽型倉。該種倉儲形式優(yōu)點(diǎn)是系統設不大。根據煤源礦井的現狀，本地區的集運站建設規模宜在備可靠性高 、服務(wù)年限較長(cháng)、便于生產(chǎn)管理噸煤造價(jià)較低等;缺點(diǎn)10.0Mth至20.0Mta之間。各煤源礦井至集運站的主要通道為包府是 占地面積較大、擴建較為困難、地下工程量較大等。-般需要有合公路,包府公路車(chē)道數為雙向4車(chē)道,等級為--級公路.現日交通量適地形、工程地質(zhì)條件等外部條件。另外由于槽型倉內倉體較大,可為3000輛/日,可滿(mǎn)足集運站建設要求。集運站依托巴準鐵路海勒在 倉體內劃分間隔儲存,也可進(jìn)行原煤均質(zhì)化作業(yè)。3.3儲煤場(chǎng)。信斯壕南站建設,其后方通路主要為巴準線(xiàn)、大準線(xiàn),經(jīng)研究近期兩線(xiàn)煤場(chǎng)優(yōu)點(diǎn)是噸煤造價(jià)較低服務(wù)年限較長(cháng)、建設時(shí)間短、利于以后擴能力適應性均滿(mǎn)足要求。由以上因素,最終確定海勒斯壕集運站設建儲煤能力等;缺點(diǎn)是占地面積較大、系統設備可靠性差、管理較復計建設規模為15.0Mt/a。集運站的基本工作制度“..宜按每年工雜生產(chǎn)成本高等?？稍趦γ簣?chǎng)內劃分多個(gè)區域以?xún)Υ娑鄠€(gè)品種來(lái)作330d,每天工作6......考慮到公路運輸和鐵路運輸的特殊煤 ,同時(shí)也可進(jìn)行原煤均質(zhì)化作業(yè)。由于露天儲煤場(chǎng)對環(huán)境污染較性,汽車(chē)受煤系統如無(wú)特殊要求,按早8時(shí)至晚8時(shí)每日工作12h;大， 因此需對其進(jìn)行封閉或設置防風(fēng)抑塵網(wǎng)等措施減少煤塵外溢。鐵路裝車(chē)系統則按全天24h值守;煤流系統(含篩分破碎、洗選、配儲煤場(chǎng)與儲煤倉的主要區別在于自動(dòng)化程度，儲煤場(chǎng)因出、人煤設煤等工藝)則按每日工作16h。集運站的廠(chǎng)址選擇主要取決于四個(gè)備不同, 主要分為圓形和矩形兩種。圓形儲煤場(chǎng)工藝流程:由帶式輸方面因素。①選址應位于各煤源礦井地理中心位置,靠近主要運煤送機棧橋將來(lái)煤運至儲煤場(chǎng)上方,通過(guò)落煤筒卸煤至地面,之后利通路,盡量減少公路運距;②盡量靠近鐵路正線(xiàn),縮短專(zhuān)用線(xiàn)長(cháng)度，用推 土機進(jìn)行堆煤、人返煤地道等作業(yè)外運。該方式煤塵污染較大、節約投資;③選擇地質(zhì)條件較好,較平整的地形區域，用地需滿(mǎn)足當自 動(dòng)化程度低、儲煤場(chǎng)內作業(yè)環(huán)境差。矩形儲煤場(chǎng)工藝流程:由帶式地政府規劃;④選址需具備水、暖電、通訊等建設條件。以下為海勒輸送機沿地面貫穿儲煤場(chǎng),通過(guò)加裝在輸送機上的堆取料機對物料斯壕集運站選址的確定依據。集運站依托巴準鐵路海勒斯壕南站建進(jìn)行堆 、取作業(yè),必要時(shí)用推土機進(jìn)行輔助作業(yè)。由于堆取料機的價(jià)設。巴準鐵路接軌于包神線(xiàn),向東經(jīng)由大準線(xiàn)直達大同樞紐,與大秦格較高,設備檢修困難,單臺設備能力無(wú)法滿(mǎn)足鐵路外運要求,因此線(xiàn)相連,經(jīng)大準及擬建的準池線(xiàn)與朔黃鐵路相連,在路網(wǎng)上形成一該方案 中設備購置費較高。條貫穿內蒙古西部的煤運新通道”。該鐵路設計時(shí)已考慮在沿線(xiàn)地4鐵路裝車(chē)系統區中、小型礦井附近設置站點(diǎn),以滿(mǎn)足當地煤炭資源外運的需求,因當前最常用的鐵路裝車(chē)方式為快速定量裝車(chē)系統,該系統具有此專(zhuān)用線(xiàn)牽出站點(diǎn)基本位于煤源礦井中心位置。海勒斯壕集運站最裝車(chē)速度快、工作效率高、占地面積小環(huán)境污染小、工作穩定安全終選址在海勒斯壕南站東南側，與其相距約1公里。主要運煤通路可 靠、稱(chēng)重計量精準等特點(diǎn)，系統理論裝車(chē)能力可以達到5500Uh,包府公路在集運站東側5公里外，設計從包府公路至集運站新建一單 車(chē)裝車(chē)精度達0中國煤化工5%。條運煤專(zhuān)用線(xiàn),用于疏導入站卸煤的重載車(chē)輛。該地區地勢較為平結束語(yǔ)整，地形高差在10米左右，同時(shí)已被伊旗政府規劃為產(chǎn)業(yè)園區用煤炭集運站的MHC NMH G,(下轉84頁(yè))作者簡(jiǎn)介:姚嘉胤(1984-),男,河北省保定市人,碩士研究生,從事選煤廠(chǎng)設計方面的工作?？萍颊搲療o(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器選煤研究翟強順(北京華宇工程有限公司,北京100120)摘要:目前,我國在選煤工藝上存在著(zhù)分選效率低.功耗大、磨損快等問(wèn)題,為了解決這些問(wèn)題,本文對無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器選煤研究，以提高效率,創(chuàng )造經(jīng)濟效益。關(guān)鍵詞:無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器;選煤;工藝1無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選工作原理無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的結構是由圓筒形-縣旋流器和圓筒--圓錐型二段旋流器并式串聯(lián)組成。如圖1所示:無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選工作原理:1.1第一段旋流器:合格重介質(zhì)懸浮液以- -定的 工作壓力沿切線(xiàn)的方向進(jìn)入，原料煤則從頂端沿軸向以自重方式圖1無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)圖2 新型的無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)進(jìn)人,在離心力的作用下,重物料向旋流器壁移動(dòng)。旋流器結構示意圖旋流器-段1.2第二段:在外螺旋流器旋流的軸向速度作用下由底流口排出進(jìn)人，輕物料則移向空氣柱,并隨著(zhù)中心內螺旋表1傳統旋流器、新型旋流器一段結構參數流由位于中心底部的溢流管排出。2無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的結構特點(diǎn)壓給料三產(chǎn)品重介旋流器兩段均設計成簡(jiǎn)型，由于圓一新的簡(jiǎn)圓錐型重介質(zhì)旋流器底流和溢流懸浮液密度的差值大,可以形成到了相應的解決。較高的分選密度。4無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的流場(chǎng)模擬無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介旋流器具有以下幾個(gè)的特點(diǎn):對于重介質(zhì)旋流器進(jìn)行數值模擬的主要目的是,為了研究旋流2.1人料口徑大。入選物料上限不受介質(zhì)泵流道口徑的限制，器內速度場(chǎng)和壓力場(chǎng)的分布狀況，這是為重介質(zhì)旋流器的設計提供能增加物料入選上限。因此,在入料方面具有很大的優(yōu)勢。理論依據。新型的無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的研究思路是將2.2分選效率高。由于采用軸向中心給料,篩選結構的影響，使段圓簡(jiǎn) 型結構改為圓錐型結構,并進(jìn)行了數值模擬，見(jiàn)圖2所示。得大粒度物料迅速進(jìn)人底流口，小粒度物料穿過(guò)內旋流移向器壁，與傳統的無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器相比，從切向速度、徑因此,可以排除達到界面上的循環(huán)干擾,提高了分選的高效率。向速度、軸向速度和壓強等方面進(jìn)行結構參數對比研究,具體如表2.3降低次生煤泥。由于物料是靠自重進(jìn)人旋流器的分選室，1 所示。再加上重產(chǎn)物的運行路線(xiàn)比較短，減少了物料之間的碰撞機率,從經(jīng)過(guò)研究表明:a.切向速度隨著(zhù)半徑的增大不斷增大,在回轉半而降低了次生煤泥量。徑和溢流管內徑相同時(shí)達到最大,但在空氣柱邊緣時(shí)又會(huì )增加。b.2.4原煤可選性加大。由于是二段分選密度在線(xiàn)可調，單位體新型旋流器的分層時(shí)間要比傳統旋流器長(cháng),分選效果在相同條件下積處理量大,可以適應各種可選性的原煤進(jìn)行分選,提高原煤的可也會(huì )更好。c.新型旋流器空氣柱范圍內流體從溢流口的排出速度大選性,提高效率。大加快,部分流體在旋流器內的停留時(shí)間縮短，處理量相對增大。2.5投資小,方便管理。由于廠(chǎng)房體積小,設備布置緊湊整齊,結束語(yǔ)目前，國內無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器還存在很多問(wèn)題，如這樣既減少了建設用地,又縮短選煤廠(chǎng)的建設周期,還比較方便管理分選效率低、功耗大、磨損快等技術(shù)問(wèn)題都有待提高。因此,加強重3無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的問(wèn)題介質(zhì)旋流器選煤過(guò)程的理論研究的意義是重大的,這對采煤工藝的無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器雖然有很多優(yōu)點(diǎn),但也存在著(zhù)不發(fā) 展的影響也具有深遠的意義。足。具體表現如下:在實(shí)驗室按最佳藥劑濃度進(jìn)行浮選試驗時(shí)可獲參考文獻得最高產(chǎn)率，但是也會(huì )出現-些問(wèn)題 ,在大系統工業(yè)生產(chǎn)中,會(huì )出現[1]馬銀年. 采用無(wú)壓給料3產(chǎn)品重介旋流器分選石嘴山礦區原煤[Z].浮選泡沫大，不易碎,污染主選系統,這樣的結果是造成主選系統的煤質(zhì)技 術(shù),2004,11.濃縮機表面全部為浮選泡沫,甚至會(huì )出現浮選泡沫進(jìn)人跳汰機的現[2]劉峰. 重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)的研究與發(fā)展[).選煤技術(shù)，2006(5): .象,嚴重影響浮選的效果。為此,我們也進(jìn)行了- .些化驗分析。分析1-12結果表明,造成浮選泡沫污染主選系統的主要原因是起泡劑添加量[3]張春林無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的應用及問(wèn)題探討[J]煤炭過(guò)大造成的。為此,我們適當地減少了起泡劑的用量，使這個(gè)問(wèn)題得加 工與綜合利用,1997(1).作者簡(jiǎn)介:翟強順(1981-),男,河南省許昌市人，工程師,2004年畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)礦物加工工程專(zhuān)業(yè)現就職于中煤科工集團北京華宇工程有限公司,主要從事選煤廠(chǎng)設計工作。(上接83頁(yè)) 業(yè)發(fā)展,可以進(jìn)-一步優(yōu)化煤炭產(chǎn)業(yè)布局,是煤炭產(chǎn)業(yè)[3]劉維祥.巴準鐵路線(xiàn)路選線(xiàn)淺談[]，鐵路建筑技術(shù)2010(S2);29 -30.自產(chǎn)至銷(xiāo)的重要環(huán)節,對降低煤炭流通成本、穩定區域煤炭市場(chǎng)有[4]張時(shí)光,汪銀剛.內蒙古地區汽車(chē)受煤系統的布置形式[D.煤炭加著(zhù)重要作用。煤炭集運站的設計要秉著(zhù)工藝合理、著(zhù)重實(shí)際、節約投工 與綜合利用2013(3):32-35.資的原則進(jìn)行,才能因地制宜為投資單位獲取最大效益。[5]劉春峰,吳清平，張新等中:中國煤化工應用[].煤炭科學(xué)[1]楊瑞峰,王濤,衛中寬等.大型煤炭裝車(chē)站的設計探討[].煤炭加工fYHCNMH G與綜合利用,2012():18-20.[2]CB50359- -2005煤炭洗選工程設計規范[S].