国内首家运用X射线智能干选工艺分离煤矸在韩城矿业取得成功

2016-07-26 09:24 [煤企通讯] 来源于：陕西陕煤韩城矿业公司作者：程仙芳

导读：【本网讯】6月23日，陕西陕煤韩城矿业公司总经理陈永民、副总经理屈永安冒着大雨，带队在该公司桑树坪二号井验收X射线智能干选分离煤矸科研项目，并召开现场会，标志着国内首家运用X射线智能干选工艺分离煤矸在韩城矿业取得成功，实现煤矸分离由手工化向智能

【本网讯】6月23日，陕西陕煤韩城矿业公司总经理陈永民、副总经理屈永安冒着大雨，带队在该公司桑树坪二号井验收X射线智能干选分离煤矸科研项目，并召开现场会，标志着国内首家运用X射线智能干选工艺分离煤矸在韩城矿业取得成功，实现煤矸分离由手工化向智能化、自动化、高端化方向发展。此项技术属国内首创，具有选煤行业示范引领作用。生产线正常运行时系统处理能力达到100t/h，分选精度可达85%左右，分选效果非常显著，煤中含矸15%左右，矸中带煤6%左右，符合煤炭分选技术要求。该分选系统不用水、投资少、生产成本低、劳动生产率高，不产生煤泥，环保符合国家标准。

“我们的X射线智能煤矸分选生产线试验成功后，年增收500万元以上，下一步将应用于选煤厂筛分系统，可实现减人提质增效，今后应用于井下，可做到矸石在井下直接回填，实现煤炭生产历史性的工业革命，将产生巨大的经济效益。”韩城矿业公司董事长王世斌在6月23日召开的科技推进会上对该项目给予充分肯定。自从2015年11月韩城矿业进行X射线智能干选工艺分离煤矸试验以来，经过8个多月的试验及调试，历尽艰辛，取得成功。

问题导向找项目

韩城矿业公司积极应对能源价格低迷的不利影响，直面排矸系统人员多，选矸效益低，生产成本高等问题，通过问题导向查找深层次问题原因，通过科技研发从根源解决问题。2015年年初，公司董事长王世斌提出，以科技创新培育发展新动能，通过技改实现煤炭分选的自动化生产，为治亏创效、实现企业生存发展发挥作用。

思路决定出路，创新才能生存。面对这一任务，公司机电动力部部长薛安伟、副部长刘长岳、象山选煤厂厂长祁云龙一行带着问题，先后到韩城市燎原煤矿、澄合矿业公司考察用风选装置替代人工进行选矸的工艺，发现风选工艺存在成本高、粉尘大、噪音大等弊端，不是理想的选择；随后与西安煤炭设计院的专家探讨研究，通过对国内外同类技术现状、专利等知识产权情况分析比对后，2015年11月10日，韩城矿业公司决定与山东博润公司合作，引进美国伯特利公司的先进技术，在全国率先进行基于X射线煤矸智能干选分离科研试验。

“X射线智能分离理念源于导弹的精准拦截技术，这一技术在美国已应用于煤炭、玻璃分选等领域，但在国内尚无先例，韩城矿业是全国首家试验此技术的单位”。主管选煤工作的韩城矿业公司机电动力部副部长刘长岳介绍说。

该智能煤矸分选系统主要工作原理是采用世界上最先进的卧式气动喷射阵列技术，通过用双能X射线对煤与矸石进行照射，煤矸因原子序列数不同所形成的成像存在差异，根据成像差异在38毫秒对煤与矸石进行识别，系统完成识别后卧式气动喷射阵列将按预定程序在19毫秒喷射出压缩空气，喷射击打煤或矸石，被击打者脱离原运动轨迹分离至远方溜槽中，而未击打者沿原正常轨迹进入近方溜槽中，从而实现选煤或矸的高效、精确分离。从理论上讲，可击打矸石和煤，最终选用击打煤或矸，要根据煤、矸的比例进行确定。

锲而不舍搞科研

战略决策确定后，2015年11月17日，韩城矿业公司将桑树坪二号井五吨煤矸拉到山东博润公司进行粒度分级、分选试验。首次试验采用多通道分级分粒分选未取得成功，面对首战遇到的困难，西安煤炭设计院洗煤研究所所长姚有升、韩城矿业机电动力部副部长刘长岳与山东博润公司副总工程师孙世军针对问题分析研究，经过5天的不断调试改进，根据设备性能将分选粒度范围进行调整，调整粒度后试验取得初步成功。

信心源自坚定的科技兴企信念，初战告捷后，韩城矿业公司决定与山东博润工业技术股份有限公司共同出资370万元，由韩城矿业公司和中煤西安设计工程有限责任公司负责设计，西安重装韩城煤机公司承建，在韩城矿业桑树坪二号井建设厂房、安装设备，进行工业性试验。参与各方经实地踏勘，充分沟通，于2015年12月30日制定出设计最佳、投资最省、建设周期最短的方案。

该智能干选系统包含受煤斗、给料机、皮带机、振动筛、布料器、压风机、射线干选系统等设备，其中射线干选系统从美国伯特利公司引进，由山东博润公司提供，皮带、空压机、储气罐、电机等根据设计要求由韩城矿业公司协调下属各矿用减头减面后退役的闲置设备予以解决，其余设备配件由西安重装韩城煤机公司按设计定制化制作安装。参与各方精心组织，周密安排，工人加班加点，仅用一个半月时间就建成厂房并将设备安装到位。2016年春节，万家团圆之际，参与项目的科研人员、负责设备安装的煤机公司李新才、孙儒斋等职工放弃与家人团聚，克服严寒，坚守在黄河岸边的试验场地，为了减少施工时间，他们吃住在工地，白天迎着黄河西岸飞扬的风沙安装设备，晚上冒着严寒蜷缩在铁皮房里休息，2月5日，全部设备安装到位。没有前人可借鉴的经验,就进行自主研发，功夫不负有心人，2月16日正月初九，设备带煤试运转，在桑树坪二号井进行智能煤矸分离工业性试验取得初步成功。

然而好事多磨，在随后的试验中，电磁阀频繁损坏，X射线板发生故障，致使试验不得不在摸索中两次中断累计两个多月时间。面对科研中的困难，是继续还是放弃，韩城矿业公司董事长王世斌在关键时刻鼓励科研人员要有勇往直前的精神和勇于担当的意识，做到盯住一个目标，持之以恒，坚持不懈，明确指出做好科研工作的根本是要有先进的理念、良好的设计、强有力的组织、扎实细致的实施措施，经常性的观测、总结、完善、改进，直到成功。韩城矿业为科研人员搭建平台,出台政策重奖解决制约企业发展瓶颈、为企业安全生产提质增效做出贡献的科研项目,增强科研人员的信心，激发积极性。总经理陈永民作为该科研项目负责人，多次到试验现场调研解决问题，每月按时间节点订目标、排工期，督促进度。

系统内关键设备X射线板集成电路因共振和煤尘大曾２次损坏，返回美国伯特利公司进行维修，每块板的价格为20万元；一到雨天或喷雾量大、煤矸中含水高时，分选效果极差，电磁阀损坏频率高，全系统共有１２０个电磁阀，最初试验一个月损坏５０多个，仅更换电磁阀一项月费用为１０万元，后续维护费用较高；５月份进行试验时，开机４０分钟后，控制电脑显示程序故障，系统自动停车……具体负责此项科研项目的刘长岳感慨地说：“面对诸多困难曾很气馁，最终能坚持下去是因为韩城矿业公司领导有科研兴企的坚定信念和对科研人员不断的鼓励、容错、鞭策。” 在期待和鼓励中,科研人员锲而不舍查找原因，不断持续改进，如今X射线板可长期使用，并配有备用板，电磁阀每月损坏1—2个，控制电脑重新编程后运行稳定，试验成本下降，生产正常进行。

“针对每一次故障，我们都要查找原因，分析、试验、改进，前后对振动筛、皮带运输系统、上料漏斗电机、压风管道、溜槽、卸料滚筒等进行了50多项、近三百次的技术改进。”负责设备安装的西安重装韩城煤机公司总工程师师岗说。

“研究试验过程中，先后解决共振和煤尘造成射线板集成电路损坏问题，煤尘大、含水量高造成电磁阀频繁损坏问题、程序故障造成系统自动停车问题、给煤机电机频繁烧毁问题、振动筛堵塞问题，通过多次与西安设计院洗煤专家郑筠迪、姚有升及山东博润公司董事长陈兵、副总工程师孙世军研究探讨，将筛子与干选机的厂房彻底分开，安装喷雾设施、密封电磁阀、密封射线板，重新编写工控机PLC程序、重新设定开机装料程序、改变振动筛角度及布料运行轨迹和方式，一个又一个关键问题解决，才使我们一步一步接近成功，调试过程中先后有近十项大的技术难题被一一攻克。”主管机电的公司副总师张学军介绍说。

冰心说“成功的花儿，人们只惊羡它现时的美丽，然而当初它的芽儿浸透了奋斗的泪水，洒满了牺牲的血雨”。韩城矿业公司的科研人员，从董事长、总经理、总工程师到部门领导再到矿井现场施工人员、技术人才在进行该项试验中，一路艰辛一路歌，经过8个多月的试验调试，终于取得成功，用智慧和付出浇灌出成功的硕果。

研以致用创效益

走进桑树坪二号井，以前的两套人工手选煤矸系统，被如今一套X射线智能干选工艺代替分离煤矸，二号井选煤队队长于晓飞介绍说：“以前选矸工人露天作业，三伏天大汗淋漓，三九天寒风刺骨，环境恶劣，粉尘大，噪音大，劳动强度大，如遇大块的矸石极易发生安全问题；如今智能干法分选系统应用后，分选效率高，块煤质量高，调整分选粒度后每天多选3--5吨块煤，效益明显，环境污染也减少了。”

韩城矿业公司总工程师刘新民给记者算了一笔帐：“选矸系统原有员工48人，采用X射线智能干选工艺分离煤矸生产线后，可减人35人以上，智能分选效率高，块煤质量好，产量高，仅此每年增加收入500万元以上；该系统分选过程无需用水，消除了煤泥堆放、运输及煤泥水对环境造成的污染，环保效益明显。下一步将应用于全局生产矿井的选矸系统，减少岗位工人，降低人工成本。”

“智能选矸科研项目，许多复杂的问题都已在地面解决，相信下一步完善后在井下安装试验只是时间问题，可以说只剩‘最后一公里’。未来，韩城矿业将把X射线智能干选工艺分离煤矸生产线安装运用到井下，实现矸石在井下直接回填，将大大减少生产系统和人员、设备，实现节能减排、保护环境，提升产品品质，提高效益，韩城矿业作为陕煤化集团的选煤试验基地，可为不同矿井、不同煤种分选试验提供方便。”韩城矿业董事长王世斌信心满满地说。

面对国家去产能、去库存、供给侧改革要求，韩城矿业公司先走一步，由智能化代替手工化选矸，以科技创新提质增量增效益，减人降本减排，确保企业在困境中得以生存发展。

本网通讯员：程仙芳

（编辑：韩语）

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