现代矿业 ＭＯＤＥＲＮ ＭＩＮＩＮＧ 总第５７９期 ２０１７年７月第７期 官地选煤厂浮选自动加药系统的应用 黄 河 （山西焦煤西山煤电（集团）有限公司官地选煤厂） 摘要针对官地选煤厂浮选系统传统的手工加药操作存在的药剂消耗大、工人劳动强度高 等问题，在系统工艺改造的基础上，引进了新型浮选自动加药系统。从加药精确度、矿浆流量、给药 浓度、添加量等方面实现实时控制，并对存在的不足提出了改进建议。不仅减少了药剂消耗，节约 了生产成本，也改善了浮选指标，提高了自动化生产水平，降低了工人劳动强度，经济效益明显。 关键词浮选自动加药系统动态跟踪 实时控制 机器的自动化控制不仅符合复杂多变的工况， 还能降低工人的劳动强度。自动式的煤矿浮选装置 是一种功能高度集成的一体化装置，性能稳定，相比 以前手工操作，工人实际操作简单，安全可靠 。 浮选系统是官地选煤厂的的核心部分，该作业 的进口位置上直接添加，仅凭经验完成，达不到精确 计量的要求，浮选精煤与药剂都可能出现较大损失； 浮选自动加药系统采用电脑操作，根据确定的具体 参数就可以实现药剂的精确计量与添加。 （２）操作简单，成本低。传统手动加药操作过 程复杂，在煤种多、变化大的情况下，工人凭借自身 经验进行操作，难度很大；浮选自动加药系统为机器 操作，省时省力，极大地降低了生产成本。 （３）减轻工人劳动强度，提高工作效率。手动 操作复杂，且有一定的安全隐患；浮选自动加药系统 利用先进的设备、技术和程控设备代替人员操作，降 低了工人的劳动强度，减少了安全事故发生率，提高 了工作效率。 ２．２工作过程 自动化生产水平的高低对于整个选厂的生产效率影 响很大。通过分析实际生产数据，官地选煤厂通过 引进浮选自动系统，实现了浮选药剂的精确、实时控 制，不仅降低了药剂消耗总量，还明显改善了浮选精 煤灰分、产率等指标。 １工艺简介 官地选煤厂平均产能３００万ｔ／ａ，生产流程包括 联合式的煤矿浮选流程。选煤厂粗泥煤通过重介旋 流器进行选煤，筛选出块煤，并按ＴＢＳ基本工艺流 程完成自动化选煤，目前可生产洗混煤与喷吹精煤 两种主要产品。 浮选自动加药系统构造示意见图１。 可编程控制器 官地选煤厂入洗的主要煤种为低硫原煤和高硫 原煤。原煤运输至选厂，经破碎、筛分后，储存，人 洗。其中高硫原煤（一５０ ｍｍ洗混煤）全部入洗，低 硫原煤中一１３ ｍｍ的原煤根据实际生产需要部分入 洗或全部入洗，１３—５０ ｍｍ块原煤则全部人洗，一５０ ｍｍ的喷吹煤单独入洗。 流量计 图１系统构造示意 ２ 自动加药系统 选煤厂浮选药剂添加量决定着工艺水平。浮选 浮选自动加药系统应用技术成熟、先进的ＰＬＣ 控制系统，工作原理是利用Ａ型超声波流量计和Ｂ 自动加药系统能合理控制各药剂的添加量。相比传 统浮选流程，浮选自动加药系统优势明显。 ２．１系统优势 （１）计量精确。传统的手动加药通常在进料管 黄２３８ 河（１９８８一），男，助理工程师，０３００２２山西省太原市万柏林 型浓度计完成信号采集和信号处理，在线计算出药 剂添加量，自动跟踪加药。 （１）判定各项参数。各项参数的确定是运用自 动控制技术的基础，具体包括药剂添加量系数、原矿 流量、人浮的干煤泥量、原矿浓度、实际药剂添加量。 （２）检测单元发出实时性的检测信息。 （３）采集系统进行数据处理，给出精确执行信 区西矿街白家庄路１５３号。 黄 河：官地选煤厂浮选自动加药系统的应用 号，完成药剂量的跟踪。 影响。 ２０１７年７月第７期 ３ 应用实践 浮选自动加药系统根据生产条件，对药剂添加 量和矿浆浓度进行实时调整。在高压乳化作用下， 为解决该问题，拆除了管道泵，并把过滤机与渣 浆泵安装在循环管道上方，使清水管道与浮选系统 位于同一高度，提升了入料压力，并保证了渣浆泵的 完整性。必要时，可额外提高渣浆泵压力，确保加药 系统获得循环清水。另外，还可以把过滤器安装于 渣浆泵前方的管道位置上，以避免管路堵塞。 药剂与矿浆充分融合，迅速消耗浮选药剂 。浮选 自动加药系统组成见图２。 ５优化建议 自动化的浮选加药系统相比手工加药的确有了 一定的进步，但其技术在实际操作中还是有一些需 （１）构建数学模型。浮选自动加药系统的重点 要提高改进的地方。 检测指标为系统流量、入料浓度、煤泥总量等，在判 定各项指标的前提下，构建数学模型。一是要结合 罔 流醚｝ 图２浮选自动加药系统组成 实际工作，加强技术创新，调整好检测指标并及时汇 总；二是要增强实际操作技能，提高业务水平。 （２）构建动态跟踪体系。借助浓度计或流量汁 采集实时数据，按ＰＬＣ基本原理控制整个流程的浓 度数据和流量，进而构建动态跟踪体系。 浮选自动加药系统应用后，官地选煤厂药剂成 本和生产指标有明显改善。按选厂人洗原煤３００万 ｔ／ａ、煤泥量２０％计算，原浮选系统药剂耗量１．０ ｋ ｔ，现药剂耗量０．７ ｋｇ／ｔ。当药剂价格为０．８万 元／ｔ时，可节约药剂成本１４４万 ａ；原浮选精煤产 率１３％，应用后为１５％。以２０１６年精煤价格４００ ６结语 浮选自动加药系统能实时控制药剂添加制度， 精确确定各浮选药剂用量比、添加量、给药浓度等参 数，实效性和精确性好，大大降低了工人劳动强度， 提高了工作效率，在改善官地选煤厂现阶段的自动 化生产状况方面起到了关键作用，经济效益显著，符 合新时期的自动化选煤要求。 参考文献 元／ｔ计算，每年叮提高收入１ ２００万元。 ４存在问题与解决办法 浮选药剂乳化是整个加药系统的核心与关键， 乳化反应可利用高压水打散药剂，有利于煤粉与药 剂实现充分的混合 。决定打散效果的是乳化水 的压力，一般大于０．１ ＭＰａ。 ［１］ 缑新学．浮选自动加药系统在黄陵一号煤矿选煤厂的应用 ［Ｊ］．选煤技术，２０１６（３）：７９—８１． ｆ２］ 李璐，董志勇，王然风．选煤厂浮选自动加药专家系统的设 选煤厂药剂站设在距地面５０ ｍ的最高层，提供 循环式的清水难度较大，可能存在抽空或乳化不足 现象。浮选药剂如未充分乳化，浮选效果将受较大 、 ！－、：４、 ｑ ｐ 、＃ — — — 计与实现［Ｊ］．煤炭工程，２０１３（１１）：１６－１８． 【３］ 毛冬梅．大屯选煤厂浮选自动控制系统改造［Ｊ］．工矿自动化， ２０１３（５）：ｌ０３—１０５． （收稿日期２０１７－－０５－１５） — ｉ４一 （上接第２３７页）性满足矿山充填体自流输送要求， 但初凝时间略长，而终凝时间适宜。另外，新型胶凝 材料由水淬渣组成，制造成本较低，节省矿山充填成 现代矿业，２０１６（４）：２３１－２３３． ［３］ 梁志强．新型矿山充填胶凝材料的研究与应用综述［Ｊ］．金属 矿山，２０１５（６）：１６４—１７０ ［４］ 吴蓬，吕宪俊，胡术刚，等．粒化高炉矿渣胶凝性能活化研究 本，后期可考虑添加适量的粉煤灰或钢渣以取代部 分矿渣，进一步降低胶凝材料的原料成本。 参考文献 进展［Ｊ］．金属矿山，２０１２（１０）：ｌ５７—１６１ ［５］ 李 红，吴爱祥，韩［６］ 赖斌，等．新型胶凝材料对充填体强度的影 响［Ｊ］金属矿山，２０１６（】）：８－１２． 伟，刘婉莹．全尾砂充填料浆坍落度试验研究［Ｊ］有色金 属：矿山部分，２０１４（３）：２６－２８ ［１］ 梅国栋．尾矿综合利用与无尾矿山建设探讨［Ｊ］金属矿山， ２０１０（１０）：１４２—１４５． （收稿日期２０１７－０７—１１） 裕．一种新型胶凝充填材料的试验［Ｊ］． ２３９ ｆ２］ 向伟华，王志国，尹
