本文出自：山東省鄒城市設(shè)計(jì)院路   273500          兗礦集團(tuán)設(shè)計(jì)研究院                   李劍峰

　　潔凈煤技術(shù)（clean coal technology）是旨在減少污染和提高效益的煤炭加工、燃燒、轉(zhuǎn)換和污染控制等新技術(shù)的總稱。世界各國都十分重視潔凈煤技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。我國是燒煤大國，70％以上的能源依靠煤炭，大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)有更重要意義。潔凈煤技術(shù)包含好多方面的內(nèi)容，高效潔凈選煤技術(shù)就是其中的一個(gè)方面。近幾年來，兗州礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司及下屬各礦在發(fā)展高效潔凈選煤技術(shù)方面下大力氣，積極應(yīng)用當(dāng)前已有的適用新技術(shù)，并與有關(guān)單位共同開展了科技攻關(guān)，在高效潔凈選煤技術(shù)方面取得了顯著的成績，對國內(nèi)同行具有相當(dāng)?shù)膮⒖純r(jià)值。

　　1 采取完善的工藝設(shè)備大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)

　　兗州礦業(yè)（集團(tuán)）公司鮑店煤礦選煤廠運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)、采取完善的工藝設(shè)備、推行現(xiàn)代化的管理，為潔凈煤技術(shù)的工業(yè)化發(fā)展探索出了一條切實(shí)可行的道路。

　　跳汰過程是一個(gè)將物料的密度差異轉(zhuǎn)換成空間分布差異的過程，要實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換必須具備由介質(zhì)和床層共同產(chǎn)生的動力學(xué)環(huán)境。由于電腦數(shù)控風(fēng)閥具有重復(fù)進(jìn)氣的作用，使得程控風(fēng)閥系統(tǒng)能夠獲得更加接近于理想狀態(tài)的床層松散度、介質(zhì)的液位、速度變化曲線以及有效的分選時(shí)間比，大幅度地提高了跳汰機(jī)的工作效率。所以，他們首先開展了對大型設(shè)備性能的改造，跳汰機(jī)由原來的旋轉(zhuǎn)風(fēng)閥改造為電腦數(shù)控風(fēng)閥，又與煤炭科學(xué)研究總院唐山分院一起開發(fā)了LTJ-15型跳汰機(jī)自動排料裝置，提高了跳汰機(jī)的分選效果。

　　浮選自動化系統(tǒng)采用了FZK-910型自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，并且配有微機(jī)，實(shí)現(xiàn)了自動檢測入料濃度、流量、浮選藥劑自動跟蹤控制、屏幕瞬時(shí)顯示和自動打印數(shù)據(jù)；還在圓盤真空過濾機(jī)上安裝了自動卸料裝置，使浮選機(jī)的處理量提高了20％、精煤回收率提高了5％、油液節(jié)約了15％。

　　對于原來不能夠適應(yīng)生產(chǎn)需要的集中控制室則按照選煤廠集控裝置選擇的技術(shù)規(guī)定進(jìn)行了改進(jìn)和改造。選用TI545型集控裝置和Djk-7500型計(jì)算機(jī)輔助管理系統(tǒng)，具有生產(chǎn)設(shè)備順序、設(shè)備間邏輯閉鎖、全廠設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)顯示、設(shè)備事故報(bào)警和處理、運(yùn)行設(shè)備選擇和切換、主要生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間記錄、主要生產(chǎn)指標(biāo)記錄顯示、控制系統(tǒng)故障自診斷的功能，并對生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)、技術(shù)檢查、選每預(yù)測、優(yōu)化計(jì)算、創(chuàng)造成本管理和設(shè)備管理等編制了軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)管理。

　　 2 高效潔凈選煤技術(shù)的應(yīng)用
　　兗州礦業(yè)（集團(tuán)）公司興隆莊煤礦選煤廠立足于技術(shù)改造，進(jìn)行高效潔凈選煤技術(shù)的開發(fā)創(chuàng)新實(shí)踐，采用動篩跳汰、自動配煤、雜質(zhì)清除技術(shù)系統(tǒng)和先進(jìn)的篩網(wǎng)沉降離心機(jī)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

　　他們采用動篩跳汰機(jī)排矸的工藝，建成了塊煤或者動力煤的生產(chǎn)系統(tǒng)。在動篩跳汰排矸系統(tǒng)的試生產(chǎn)期間，單機(jī)考核檢測結(jié)果如下：生產(chǎn)能力超過280t/h，不完善度I值等于0.097，分選以后的矸石灰分Ad等于81.45％，產(chǎn)品中的雜質(zhì)含量為1.7kg/萬t。此外，這個(gè)廠還建立了動力配煤系統(tǒng)，形成了多品種開發(fā)的能力。自從建立了配煤生產(chǎn)線以來，已經(jīng)成功地配制出灰分9％～18％的各級動力煤品種，開辟了日本和我國臺灣的市場。

　　該配煤系統(tǒng)的工藝特點(diǎn)如下：塊煤由破碎機(jī)破碎以后摻入，保證了產(chǎn)品的粒度；電磁振動給煤機(jī)的給料量由變頻器微調(diào)，能夠準(zhǔn)確地按照配比的要求來控制流量，采用膠帶機(jī)和斗輪機(jī)二次混配，保證了產(chǎn)品的均勻度；此生產(chǎn)線裝有多道電磁除鐵器，能夠有效地除去雜質(zhì)。用篩網(wǎng)陳降離心機(jī)代替圓盤式過濾機(jī)，停開了整個(gè)浮選系統(tǒng)，不僅使得產(chǎn)品水分極大降低，還減少了生產(chǎn)成本。原煤中的雜物主要分為鐵器類雜物和軟雜物，如鐵絲、道釘、棉紗、塑料制品、木片等，原先雖然采取了人工揀選、篩子篩等措施，但是仍然達(dá)不到較好的效果。后來開展了外來雜物清除技術(shù)的研究與應(yīng)用，結(jié)合自身實(shí)際先后建立了軟雜質(zhì)清除系統(tǒng)，安裝使用了雷管清除裝置和大功率除鐵器，收到了顯著效果。尤其是軟雜質(zhì)清除系統(tǒng)使用后，精煤中的雜質(zhì)含量大為降低，提高了出口煤質(zhì)量，且出口煤每年增加40萬t以上。

　　 3 CIMS環(huán)境下的選煤廠工序質(zhì)量控制

　　中國礦業(yè)大學(xué)開展了利用統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）的方法來控制生產(chǎn)過程的研究，探討了控制圖的原理、類型選取、上下限及判斷準(zhǔn)則的確定等問題，在實(shí)施CIMS工程的兗州礦業(yè)（集團(tuán)）公司南屯煤礦選煤廠進(jìn)行了洗選工序統(tǒng)計(jì)過程控制的具體應(yīng)用，并且給出了SPC系統(tǒng)應(yīng)用的效果分析。

　　選煤廠的產(chǎn)品一般為精煤、中煤與煤泥，主要靠精煤創(chuàng)造效益，必須加強(qiáng)對精煤產(chǎn)品質(zhì)量的控制。但是，國內(nèi)的許多選煤廠在質(zhì)量方面都普遍存在著兩個(gè)問題：一是如果精煤的灰分超標(biāo)造成質(zhì)量不合格，一般都不再重洗而是降價(jià)出售，幾乎不創(chuàng)造利潤；二是為了避免因?yàn)橘|(zhì)量控制不好而被索賠，則將精煤的灰分提高檔次進(jìn)行生產(chǎn)，從而導(dǎo)致精煤的回收率很低。應(yīng)用統(tǒng)計(jì)過程控制就可以保證洗選工序處于穩(wěn)定的狀態(tài)，從而連續(xù)生產(chǎn)出滿足預(yù)定質(zhì)量要求的產(chǎn)品。因此，在選煤廠應(yīng)用SPC具有十分重要的意義。

　　當(dāng)生產(chǎn)過程中有著異常因素存在的時(shí)候，工序就會不穩(wěn)定，此時(shí)必須找出其原因所在，以便采取措施使工序恢復(fù)穩(wěn)定。當(dāng)生產(chǎn)過程穩(wěn)定的時(shí)候，產(chǎn)品質(zhì)量特性值的波動是有一定統(tǒng)計(jì)規(guī)律的，可以通過分析、掌握其變化規(guī)律來進(jìn)行控制。影響產(chǎn)品質(zhì)量的正常因素和異常因素總是交織在一起的，利用控制圖就可以查明質(zhì)量特性值的波動是正常還是異常，以此來推斷加工工序是否處于控制狀態(tài)。南屯選煤廠自從應(yīng)用了SPC對洗選工序進(jìn)行控制以后，精煤灰分的穩(wěn)定率明顯地提高，已經(jīng)由原來的上下相差10個(gè)灰分等級上升到4個(gè)灰分等級，前述產(chǎn)品質(zhì)量方面存在的兩個(gè)問題也得到了很好的解決，完全能夠保證按照合同規(guī)定的指標(biāo)生產(chǎn)出所需等級的產(chǎn)品，給企業(yè)帶來了非常可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
　　 4 篩分設(shè)備工藝效果評定的模糊數(shù)學(xué)方法

　　兗州礦業(yè)（集團(tuán)）公司濟(jì)寧三號煤礦和中國礦業(yè)大學(xué)對篩分設(shè)備工藝效果評定的模糊數(shù)學(xué)方法開展了研究，總結(jié)了現(xiàn)行篩分設(shè)備工藝效果評定方法的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)而提出采用模糊數(shù)學(xué)貼近度進(jìn)行評定，指出國家標(biāo)準(zhǔn)中的平均分配誤差實(shí)質(zhì)上是特定條件下貼近度的另外一種表示方法。

　　評定篩分設(shè)備的工藝效果是為判別篩分作業(yè)的好壞提供客觀的評價(jià)指標(biāo)和為控制篩分過程的最佳化提供判據(jù)。目前，主要采用的判定方法可分為兩類：利用試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算篩分效率；根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果繪制曲線（如分配曲線、錯(cuò)配曲線等），從曲線上查找特征值點(diǎn)，計(jì)算特性參數(shù)。GB/T15716-1995《煤用篩分設(shè)備工藝性能評定方法》共提出了3項(xiàng)評定指標(biāo)：篩分效率、平均分配誤差和總錯(cuò)配物含量。前一項(xiàng)屬于評定方法中的第一類，后兩項(xiàng)屬于評定方法的第二類。

　　在篩分作業(yè)中，理想的分級結(jié)果是：一切粒度大于分離度dp的顆粒能夠100％地進(jìn)入篩上產(chǎn)品，一切顆粒小于分離粒度dp的顆粒能夠100％地進(jìn)入篩下產(chǎn)品，這時(shí)所得到的分配曲線是一條折線abcd。但實(shí)際上，由于各種因素的影響，分配曲線必然要偏離這條折線，而成為一條“S”形的上升曲線aob。顯然假如曲線aob越接近于折線abcd，則篩分效果越好；反之，則越差。為了便于研究，把理想的篩分作業(yè)結(jié)果即折線abcd記為集合A，把實(shí)際的篩分作業(yè)結(jié)果即曲線aob記為集合B。只要能夠找到一種合適的方法來比較集合B對集合A的所謂接近程度，就可以準(zhǔn)確地評定篩分結(jié)果了。在這里，采用了模糊數(shù)學(xué)中評價(jià)2個(gè)模糊集合之間相似程度的概念——模糊集合間的貼近度是恰如其分的。

　　 5 在線灰分儀在東灘選煤廠發(fā)揮作用

　　兗州礦業(yè)（集團(tuán)）公司東灘煤礦開始開采二分層。由于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，致使煤質(zhì)差，原煤灰分一般都在20％～25％，達(dá)不到該礦商品煤灰分18％的要求。自從應(yīng)用了灰分儀來控制配煤生產(chǎn)以后，充分地保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，合格率和批穩(wěn)定率均為100％，創(chuàng)出了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

　　東灘煤礦選煤廠曾經(jīng)于1997年利用日本政府的“綠色援助計(jì)劃”在入倉精煤皮帶上安裝了2臺澳大利亞MCI公司（現(xiàn)改為SCANTECH公司）生產(chǎn)的COALSCAN2500型煤質(zhì)在線測灰儀，有效地指導(dǎo)了選煤生產(chǎn)。鑒于本廠對COALSCAN2500型煤質(zhì)在線測灰儀的使用已經(jīng)有了一些成功的經(jīng)驗(yàn)，因此這次配煤裝車系統(tǒng)仍然選用澳大利亞SCANTECH公司生產(chǎn)的COALSCAN煤質(zhì)在線測灰儀，2臺2500型和1臺2100型分別安裝在裝車皮帶與入料皮帶上。
　　為了配制出適銷對路的煤炭產(chǎn)品，東灘煤礦選煤廠還編制了專家配煤系統(tǒng)的軟件，通過對配煤方案的分析，以經(jīng)濟(jì)效益最大化為原則來確定原煤配煤和高灰精煤配煤的最佳配煤方案。實(shí)施配煤時(shí)，操作人員只需鍵入配煤產(chǎn)品的質(zhì)量要求，專家配煤系統(tǒng)就會自動給出有關(guān)的計(jì)算參數(shù)和最佳的配煤方案；得到確認(rèn)以后，配煤系統(tǒng)就會自動發(fā)出指令，控制變頻調(diào)節(jié)器給煤機(jī)并且開始給煤。

　　東灘煤礦選煤廠原有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)檔次較低，不足以支持單機(jī)自動化控制。他們又對計(jì)算機(jī)環(huán)境進(jìn)行了擴(kuò)充與集成，建立了支持選煤廠INTRANET的分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和以O(shè)RACLE為中心的C/S模式的數(shù)據(jù)庫支持環(huán)境，將配煤管理與工廠PLC集控系統(tǒng)形成一體化網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了信息的集成與共享，并且形成了統(tǒng)一的裝車自動配煤工控系統(tǒng)。

　　 6 基于B/S的選煤廠智能監(jiān)控系統(tǒng)

　　兗州礦業(yè)（集團(tuán)）公司東灘煤礦選煤廠的智能監(jiān)控系統(tǒng)是一種由工控機(jī)、PLC、觸摸屏與傳感器組成的煤礦大型選煤廠自動控制系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡單、控制靈活、使用方便和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，極大地提高了選煤廠的經(jīng)濟(jì)效益。

　　該系統(tǒng)的功能如下：實(shí)現(xiàn)選煤廠主要生產(chǎn)流程起/停自動化；對全廠設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)全廠和分系統(tǒng)的動態(tài)圖形顯示與主要工藝參數(shù)顯示，有設(shè)備故障診斷與自動報(bào)警功能；對末煤倉、入洗塊煤倉、產(chǎn)品煤倉、手選矸石倉和水洗矸石倉進(jìn)行倉位測量，實(shí)現(xiàn)倉位管理和自動配倉，倉位超限時(shí)可在調(diào)度室計(jì)算機(jī)監(jiān)視屏幕和現(xiàn)場報(bào)警；對清水箱、循環(huán)水箱、集中水池和外排水池進(jìn)行液位測量，并實(shí)現(xiàn)液位超限報(bào)警；設(shè)置電子皮帶稱對入廠原煤、入洗毛煤和產(chǎn)品煤進(jìn)行自動計(jì)量，為班作業(yè)、各種統(tǒng)計(jì)和分析報(bào)表提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；對主要帶式輸送機(jī)設(shè)置跑偏檢測傳感器，當(dāng)輸送帶跑偏到一定程度時(shí)在計(jì)算機(jī)屏幕和現(xiàn)場報(bào)警；對主要電動機(jī)進(jìn)行過電流保護(hù)，對風(fēng)機(jī)設(shè)置軸溫報(bào)警，當(dāng)電動機(jī)因各種原因發(fā)生過流或風(fēng)機(jī)軸溫超限時(shí)在調(diào)度室計(jì)算機(jī)屏幕和現(xiàn)場報(bào)警；采用高性能工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)，對主要設(shè)備、生產(chǎn)場所和人員作業(yè)情況進(jìn)行監(jiān)視；本系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與礦INTRANET互連，并使選煤廠生產(chǎn)信息在網(wǎng)上集成，供授權(quán)站點(diǎn)共享；根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在線和離線數(shù)據(jù)，編制生產(chǎn)報(bào)表，實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理；本系統(tǒng)為今后的擴(kuò)展留有一定的軟、硬件資源。此項(xiàng)成果加上倉位控制和保證跳汰機(jī)連續(xù)給煤，可以使生產(chǎn)過程連續(xù)進(jìn)行。

　　實(shí)現(xiàn)自動控制和集中控制以后，不僅減少了事故和事故停車后的重新啟動，還能夠提高精煤產(chǎn)率0.5％~1％，增加效益161萬元/a。

　　 7 兗州礦區(qū)開展高硫煤脫硫技術(shù)研究
　　兗州礦區(qū)第16、17層煤可采儲量為567Mt，屬高硫煤（St為3.5％～4.5％）。1997年，礦區(qū)的高硫煤產(chǎn)量為1.75萬t。由于受到環(huán)保政策的影響，1998年銳減為1.20Mt，造成高硫煤生產(chǎn)礦井的嚴(yán)重虧損。最近，兗州礦業(yè)（集團(tuán)）公司煤質(zhì)運(yùn)銷部和平頂山選煤設(shè)計(jì)研究院針對礦區(qū)高硫煤資源豐富和低灰、高熱量等特點(diǎn)，開展了高硫煤脫硫、降硫技術(shù)的研究，對礦區(qū)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展及煤炭資源的合理利用具有十分重要的意義。

　　兗州礦區(qū)高硫煤中的硫分以無機(jī)硫?yàn)橹鳎蚧F硫占全硫的62％左右，有機(jī)硫占38％左右。根據(jù)篩分資料，+0.5mm各粒級隨著粒度級的降低，灰分和硫分呈明顯降低的趨勢。浮沉試驗(yàn)結(jié)果表明，灰分及硫分與密度的相關(guān)性明顯，隨著密度的升高，灰分和硫分上升的梯度也較大；其中有機(jī)硫主要集中在-1.30低密度級的煤中。

　　依據(jù)兗州礦區(qū)高硫煤中硫的賦存特征及煤的可選性，此項(xiàng)研究提出可主要采用跳汰分選的方法來脫硫，其入選粒度上限以50mm為宜；由于跳汰中煤產(chǎn)率很低而且鑲嵌有比較多的硫鐵礦，可以考慮破碎至3mm以下用搖床進(jìn)一步處理；鑒于煤泥浮選成本比較高，而且對于整個(gè)商品煤而言其降硫幅度很小，因此可以不考慮采用浮選工藝，煤泥可直接回收摻入最終產(chǎn)品。

　　采用以上脫硫工藝以后，最終產(chǎn)品的硫分可以降低至2.5％左右，灰分可降至6％左右。由于高硫煤洗選脫硫后的硫分遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到1％的要求，因此必須采用高、低硫煤配煤的辦法，把洗選后的高硫煤配成全硫含量小于1％的混合煤銷售；也可以視用戶的使用條件，在洗選后的高硫煤中摻入一定量的固硫劑，使之在燃燒的過程中把硫分轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)鹽類留在灰渣中。

　　 8 鮑店礦改進(jìn)毛煤處理工藝效益好

　　兗州礦業(yè)（集團(tuán)）公司鮑店煤礦毛煤處理系統(tǒng)原設(shè)計(jì)為毛煤預(yù)先篩分、大塊矸石經(jīng)手選揀出、大塊煤破碎的工藝，工人勞動強(qiáng)度大，產(chǎn)品質(zhì)量差。通過工藝改造，用機(jī)械選矸代替人工揀矸，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定在較好的水平，為國內(nèi)同行業(yè)在毛煤處理工藝方面提供了一些可供借鑒的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。

　　新工藝的技術(shù)關(guān)鍵如下：①配置合適的懸浮液密度是實(shí)現(xiàn)煤矸分選、保障產(chǎn)品質(zhì)量及獲取最佳經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在實(shí)際生產(chǎn)中既要防止過多的夾矸煤進(jìn)入煤中而影響產(chǎn)品的質(zhì)量，又要防止過多的夾矸煤進(jìn)入矸石中而造成煤炭資源的損失。②為了保障正常的生產(chǎn)，懸浮液的密度必須保持穩(wěn)定，介質(zhì)應(yīng)當(dāng)循環(huán)使用，采用磁選機(jī)進(jìn)行回收。③當(dāng)系統(tǒng)的密度失調(diào)時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)對磁鐵礦粉及水予以補(bǔ)加或排放，保證懸浮液密度處于合格狀態(tài)。④控制斜輪分選機(jī)的入料量和入料粒度，以滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求和設(shè)備性能的發(fā)揮。⑤生產(chǎn)中的尾礦水進(jìn)入煤泥水處理系統(tǒng)，做到煤泥廠內(nèi)回收和澄清水重復(fù)使用，實(shí)現(xiàn)了洗水閉路循環(huán)，既回收了煤泥，又防止了環(huán)境污染。⑥該生產(chǎn)系統(tǒng)采用了從電廠爐灰中提煉的磁鐵礦粉作加重劑，加工后的密度達(dá)到3.8g/cm3 ，完全可以滿足生產(chǎn)工藝的要求，并且無毒、無化學(xué)腐蝕等副作用，對于環(huán)保和節(jié)能都具有十分重要的意義，此項(xiàng)技術(shù)系首次在國內(nèi)使用并且獲得了成功。
　　應(yīng)用實(shí)踐有力地表明：該系統(tǒng)總投資為600萬元，投入使用后煤質(zhì)較以前提高了一級以上，僅此一項(xiàng)每年即可增加收入2200萬元以上，而且經(jīng)過此系統(tǒng)處理后的原煤灰分降低、發(fā)熱量得到了提高，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益均是非常顯著的。

　　 9 選煤廠自動配煤控制系統(tǒng)

　　隨著煤炭市場由買方市場轉(zhuǎn)化為買方市場，用戶對煤炭產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高，一個(gè)煤炭企業(yè)僅靠礦井生產(chǎn)的原煤和洗選加工出的一、二個(gè)品種已經(jīng)無法滿足不同用戶對產(chǎn)品品種和質(zhì)量的要求。為此，兗州礦業(yè)（集團(tuán)）公司東灘煤礦實(shí)施了自動配煤控制系統(tǒng)，不但提高和穩(wěn)定了產(chǎn)品質(zhì)量、拓寬了市場，也為企業(yè)帶來了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

　　配煤技術(shù)人員通過配煤參數(shù)設(shè)定界面，向計(jì)算機(jī)輸入如下有關(guān)參數(shù)：配煤控制方式（手動或自動）、配煤產(chǎn)品要求灰分、各產(chǎn)品倉煤的技檢灰分（范圍）、各產(chǎn)品倉倉位（對監(jiān)測倉位值可進(jìn)行修正）、各給煤機(jī)的基本額定流量等，也可預(yù)先人為制定參與配煤的煤倉。計(jì)算機(jī)自動配煤策略計(jì)算程序自動給出有關(guān)計(jì)算參數(shù)和配煤策略：各給煤機(jī)開/停命令（選定哪幾個(gè)煤倉參與配煤及給煤機(jī)開停臺數(shù)）、各煤倉的給煤量是否固定、有關(guān)變頻器的初始頻率或給煤機(jī)的初始流量、各變頻器的設(shè)定頻率、配煤產(chǎn)品的灰分偏差等。計(jì)算機(jī)給出配煤策略和參數(shù)后，配煤技術(shù)人員可對其進(jìn)行評定，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行修正與確認(rèn)。

　　配煤系統(tǒng)設(shè)備順序開停車及保護(hù)等操作主要由PLC集控系統(tǒng)或就地人工操作來實(shí)施。手動控制方式是通過調(diào)度室配煤上位機(jī)的有關(guān)參數(shù)畫面，用鍵盤進(jìn)行頻率設(shè)定。該數(shù)據(jù)通過現(xiàn)場總線傳給變頻器進(jìn)行遠(yuǎn)程頻率調(diào)節(jié)。自動控制方式是調(diào)度室配煤上位機(jī)運(yùn)行自動配煤控制策略，根據(jù)有關(guān)設(shè)定和灰分反饋值自動進(jìn)行頻率調(diào)整。頻率控制參數(shù)數(shù)據(jù)通過現(xiàn)場總線傳給變頻器進(jìn)行遠(yuǎn)程頻率自動調(diào)節(jié)。灰分小于13％乃至小于15％的品種可通過精煤配煤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，灰分大于此值的通過原煤配煤系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。

　　 10 鮑店礦實(shí)現(xiàn)了智能化配煤裝車

　　兗州礦業(yè)（集團(tuán)）公司鮑店煤礦選煤廠針對原先煤炭產(chǎn)品品種少的弊病，對配煤裝車方式進(jìn)行了改造，實(shí)現(xiàn)了智能化配煤裝車，較好地解決了難以滿足不同用戶對產(chǎn)品質(zhì)量要求的問題。
該廠的自動配煤裝車包括以下內(nèi)容：

　　①灰分的在線測量及顯示。在536、537皮帶上各安裝1臺測灰儀，以保證裝車煤的質(zhì)量。在212皮帶上安裝1臺測灰儀，以保證原煤配煤量的準(zhǔn)確。測灰儀的輸出信號傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，通過計(jì)算機(jī)處理運(yùn)算，在顯示屏上分別顯示“灰分的瞬時(shí)值”和已裝車煤的當(dāng)前“累計(jì)灰分”。

　　②配煤流量的控制。灰分配煤的目標(biāo)是使“瞬時(shí)灰分”盡量接近且小于“目標(biāo)灰分”。當(dāng)裝車過程中有超過規(guī)定允許的偏差時(shí)，適當(dāng)調(diào)整各煤種的皮帶稱流量給定值，以此給定值反饋調(diào)節(jié)相應(yīng)給煤機(jī)的變頻器，調(diào)節(jié)相應(yīng)給煤機(jī)的工作頻率，最終實(shí)現(xiàn)給煤量的調(diào)控。由于給煤機(jī)的工作頻率與其給煤量不是線性關(guān)系，皮帶的煤流量不能通過計(jì)算給煤機(jī)的工作頻率得到。因此，在536、537、212皮帶上安裝了皮帶稱，對煤流量進(jìn)行監(jiān)測控制。

　　③配煤裝車控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由主控制柜、變頻器控制柜、現(xiàn)場操作臺及調(diào)度室上位機(jī)組成，主要可實(shí)現(xiàn)如下功能：裝車設(shè)備的自動開停及閉鎖控制；手動操作與系統(tǒng)自動操作集中切換；配煤參數(shù)設(shè)定及配煤策略計(jì)算；根據(jù)測灰儀、皮帶稱的檢測數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)基于目標(biāo)灰分的自動配煤裝車。實(shí)施配煤裝車時(shí)，根據(jù)用戶對煤質(zhì)的需求，確定參與配煤的煤種。操作人員向計(jì)算機(jī)輸入目標(biāo)灰分、裝車煤流量、參與配煤的各煤種灰分，啟動自動配煤裝車系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)根據(jù)配煤灰分的在線反饋偏差值，自動調(diào)整有關(guān)變頻器的工作頻率，控制不同產(chǎn)品的給煤機(jī)給煤量。

　　11 煤炭洗選行業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益有途徑

　　兗州礦區(qū)的幾個(gè)礦井選煤廠在積極開拓市場的同時(shí)注重內(nèi)部挖潛，例如提高選煤廠的生產(chǎn)能力、商品煤灰分努力掌握在同一級別的臨界值上限、在生產(chǎn)管理中采用成本倒算的方法嚴(yán)格控制洗選成本，在新建選煤廠時(shí)一次性投入足夠的資金以保證長期收益等，均獲得了良好的效果，為我國選煤廠不斷提高經(jīng)濟(jì)效益找到了一條有效的途徑。

　　我國選煤廠的設(shè)計(jì)能力都有較大到富裕系數(shù)。選煤廠入洗能力的計(jì)算是按全年300個(gè)工作日及每天14小時(shí)確定的，選用設(shè)備和工藝環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)時(shí)留有一定的波動系數(shù)。大多數(shù)選煤廠都是采用三班工作制，每天24小時(shí)生產(chǎn)。國家安全規(guī)程規(guī)定每天不少于4小時(shí)檢修時(shí)間，大型設(shè)備檢修每年12小時(shí)就可以了，所以最大入洗量應(yīng)按全年350個(gè)工作日及每天20小時(shí)計(jì)算。以此為奮斗目標(biāo)，實(shí)際生產(chǎn)能力可比設(shè)計(jì)能力至少增加60％。興隆莊煤礦選煤廠的實(shí)踐已經(jīng)證明了這一點(diǎn)。
　　該廠設(shè)計(jì)能力3Mt，現(xiàn)已達(dá)到5Mt，如果不受市場制約則可達(dá)6Mt。因此，各選煤廠的入洗能力還有很大的潛力可挖。另一方面，精煤產(chǎn)品的灰分等級劃分以0.5％為一個(gè)級別，灰分不超過7％為四級精煤、不超過9％為八級精煤、不超過10％為十級精煤，在煤炭銷售過程中以級別和發(fā)熱量為計(jì)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)算。從興隆莊煤礦選煤廠近年銷售的情況來看，每個(gè)組別的價(jià)差大約為5元/t。如果以灰分不大于7％為基準(zhǔn)，灰分為7.01％的煤炭每噸就減少5元，能洗到6.49％的煤炭每噸就能增加5元。所以，在洗選的過程中要盡量接近灰分的臨界值上限，這樣才能防止產(chǎn)品不合格或質(zhì)量過剩，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量最大化，從而取得最好的經(jīng)濟(jì)效益。

　　12 濟(jì)二選煤廠完善工藝環(huán)節(jié)適應(yīng)市場需求

　　兗州礦業(yè)（集團(tuán)）公司濟(jì)寧二號煤礦選煤廠是入選能力為400萬t的礦井型動力煤選煤廠。由于在建設(shè)的過程中投資體制、運(yùn)行模式和井下采煤方法等發(fā)生了許多變化，雖然初步設(shè)計(jì)已經(jīng)兩易其版，但是仍然有不少工藝環(huán)節(jié)有待改進(jìn)。在土建工程已經(jīng)基本形成的情況下，這個(gè)廠和設(shè)計(jì)單位緊密配合，一切從實(shí)際需要出發(fā)，將不適應(yīng)今后生產(chǎn)的工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行了合理的改造和完善，使原先設(shè)計(jì)只能洗出塊煤的工藝系統(tǒng)還能夠出兗州一號洗動力煤、二號冶煉精煤等產(chǎn)品，在多變的市場需求面前具有較大的靈活性。

　　濟(jì)二礦的井下多斷層，加之采煤方法是綜采放頂煤，可見矸通過量為1533t/d。原先的設(shè)計(jì)中只有2條手選皮帶，每天只能揀出矸石100t，嚴(yán)重地影響了煤炭的質(zhì)量；如果這一部分矸石流入主流系統(tǒng)，必然使選煤成本提高，因此原煤系統(tǒng)增設(shè)機(jī)械選矸系統(tǒng)是非常必要的。考慮到動篩跳汰機(jī)排矸系統(tǒng)比較簡單、運(yùn)營費(fèi)用較低、用水量小和煤泥水系統(tǒng)土建已經(jīng)形成，決定采用動篩跳汰系統(tǒng)，主洗系統(tǒng)的入洗下限由初步設(shè)計(jì)的25mm改為13mm，確保了主洗系統(tǒng)的入洗量，煤泥水系統(tǒng)亦可不再變更。

　　原設(shè)計(jì)中無地銷煤系統(tǒng)和鐵路銷混煤系統(tǒng)，僅有1座貯煤能力為4萬t的圓形均質(zhì)混煤場，由1臺直徑為95m的圓形混勻堆取料機(jī)完成堆煤、取煤，主要是洗混原煤。在主井提升系統(tǒng)投運(yùn)而選煤廠原煤生產(chǎn)系統(tǒng)尚未形成的時(shí)候，原煤貯煤場的儲量不足，而且沒有考慮外銷煤的貯裝，因而增設(shè)第二貯煤場對塊煤（+50mm）和混煤（-50mm）的貯存和銷售，但是又產(chǎn)生了單系統(tǒng)對主井滿載提煤處理能力不足和靈活性差的問題。為此，他們又自行設(shè)計(jì)實(shí)施了兩種產(chǎn)品的交叉輸送與貯存，最大限度地保證了礦井生產(chǎn)的順利進(jìn)行。