我国智能化选煤厂技术发展与展望

作为煤炭行业数字化转型的重要环节,选煤厂智能化建设已经从单一设备自动化向整体智能化、数字化、网络化方向发展,正在推动行业逐步实现从传统劳动密集型到新质生产力的跨越。当今智能化选煤厂技术的发展主要体现在自动化、信息化、智能化三方面,通过采用先进技术和设备,如自动化控制技术、物联网技术、新型智能设备与技术、大数据与人工智能技术、智能选煤生产管理平台等,显著提升了选煤过程部分环节的高效、精准控制,提高了选煤效率和产品质量。经过多年的发展,煤炭行业在智能化道路上取得了显著的成就,但同时也暴露出一些问题:部分基础设备难以满足智能化生产管理需求,部分技术实用性不足,工艺技术管理普遍缺乏重视,智能化技术可复制性差、应用深度不足,而且面临人才短缺的问题和技能提升的挑战。下一步智能化选煤厂的技术研发和建设方向主要是实现“透明工厂”“黑灯工厂”和高效工厂,为选煤产业升级提供可靠保证。为实现这些目标,智能化技术需从服务于选煤厂的机电运维、工艺管理和安全保障三方面入手,在以下几个方面进行突破:利用智能感知技术,实现选煤生产系统的全方位参数采集和分析;开发设备全生命周期管理技术在煤炭行业的应用,包括设备故障诊断模型、智能巡检系统、AI图像识别技术监测装置、智能供配电系统和设备管理平台等;在传感器技术和智能控制技术方面加大研发力度,建立高可靠智能过程控制系统;打造选煤专家系统,利用计算机技术和大数据分析,对生产进行智能监控与优化。我国的智能化选煤厂已经完成了从无序扩张到以评分为核心的转变,目前正处于一个新的发展阶段。只要能够把握当前机遇,妥善应对各种挑战,并且持续进行技术的革新和应用的精细化,相信智能化选煤厂的发展必将为我国煤炭行业的发展作出贡献。

BIM技术在选煤工程及选煤装备设计中的应用

BIM(Building Information Modeling)技术集成多种软件功能,具有协调性、优化性、模拟性、可出图性、可视化等优点,在设计阶段将建筑及构件以三维方式直观呈现出来,并对建筑的数据化、信息化模型进行整合。BIM技术在选煤工程及选煤装备设计中的应用,可以充分提升设计质量,提高设计效率。结合鸡西市鲁恒600万t/a炼焦煤选煤厂工程设计项目,展示了BIM技术在选煤工程设计及选煤装备设计中的应用,同时提出了BIM技术应用过程中存在的问题及后期展望。

选煤厂煤炭洗选工艺改造优化研究

煤炭洗选工艺是选煤厂实现高效、高质量发展的重要依据之一,煤矿企业需要结合实际情况不断改造和优化洗选工艺,最大程度地提高煤炭资源利用率,避免出现资源浪费情况。主要介绍了洗煤厂几种常见的洗选工艺,分析了煤炭洗选工艺面临的问题,在此基础上提出了一些煤炭洗选工艺改造优化建议,为煤炭洗选提供参考。

汪家寨煤矿选煤厂介耗系统工艺技术改造与应用

针对汪家寨煤矿选煤厂介耗较高的问题,从煤质、磁铁矿粉质量、循环水质量和设备等方面分析产生问题的原因,进而采取介质质量管理、循环水水质管理、技术改造和生产管理等措施,解决关键技术问题,并持续改进,不仅介耗明显降低、重介分选系统运行良好,而且取得了节约成本、提高经济效益的效果。

高效选煤厂及高效选煤技术

根据我国煤炭资源的特点 ,因地制宜、因煤制宜 ,采用高效选煤技术可以求得选煤效益的最大化。阐述了我国高效选煤技术工艺的特点、成熟高效选煤技术的装备和新型材料及其自动控制系统 ,并介绍了与高效选煤技术配合的高效选煤厂设计上的创新及其优势。

近年选煤技术综合评述

对1998年以来选煤技术的发展进行了评述。指出选煤技术的发展状况主要表现为:原煤入选比例继续提高,选煤厂规模及选煤装备趋向大型化;重介质选煤比例迅速上升,重介质旋流器选煤技术发展迅速;传统选煤方法及设备的分选效果得到提高;研究开发细粒煤的新选煤方法取得丰硕成果;模块化成为选煤厂建设的新模式;选煤生产过程自动控制和全厂自动化水平迈上新台阶。

重介选煤工艺中介质损耗的原因及管理技术

重介质选煤技术作为选煤厂广泛应用的技术手段,其显著优势在于能够有效降低能源损耗,防范环境污染,并展现出高分选效率、操作便捷以及成本节约的特点,从而为煤矿企业带来可观的经济效益。本文旨在全面概述重介质选煤技术的核心特征、相关设备及其工作原理,重点介绍几种典型的重介质选煤技术工艺,并在此基础上提出一套科学有效的重介质选煤技术管理策略,以期推动该技术的持续优化与发展。

张家峁煤矿智能化选煤厂系统设计

针对煤矿选煤系统“智能化”建设方面提出新的挑战与机遇,通过人工智能技术和选煤系统的交叉融合,实现选煤技术的智能化,从而提高选煤的生产效率。智能化在选煤系统主要包括视频安全监控系统、智能配煤定制化生产、设备运维系统、3D可视化信息采集与监控系统、信息管理与分析系统、配电安全与配电数据采集系统六大系统。通过张家峁选煤厂智能化系统设计,实现了设备状态智能监测、生产系统智能调整、工艺参数智能设定,大幅降低员工劳动强度,形成了生产现场管理的良性循环,为系统的高效安全运行提供了有效的技术支撑。

选煤厂选煤工艺流程的优化

在选煤过程中,尽管现有的选煤技术在一定程度上已满足了市场的需求,但仍存在生产效率低、资源浪费严重以及环境污染等问题。为此,通过深入分析选煤工艺流程,寻找可行的优化策略,为选煤厂提供科学、合理的建议。

选煤厂智能化建设的挑战与思考

分析了现阶段选煤厂智能化建设中存在的主要问题,包括提质增效目标不明确、干法智能分选工艺重视不够、管理决策处于初级阶段和选煤智能化建设标准严重匮乏等方面,提出了需要重点突破干法智能分选、全局协同优化、选煤流程数字孪生、选煤智能管理与决策等关键技术,制定并构建科学完善的选煤智能化标准体系,在新质生产力助推下,选煤厂智能化建设必将迈入新阶段,建成具有显著提质增效的高级智能化选煤厂,实现真正意义上的数字化转型和高质量发展。

基于激光技术的智能化选煤系统研究与应用

为了解决中煤华晋集团有限公司王家岭选煤厂(以下简称“王家岭选煤厂”)现有选煤过程效率低、煤炭资源浪费等问题,结合王家岭选煤厂实际生产现状,研究了一种基于激光选煤法的智能化选煤技术。通过激光检测装置分析计算原煤入料灰度值,将精煤与矸石进行精确识别,由PLC系统控制气压分离装置实现物理分离,对煤矸石进行智能循环分选。通过在王家岭选煤厂进行30 d的工程试验表明,与传统选煤技术相比,应用智能选煤技术不仅选煤效率提高了18.3%,而且节约了20.38%的煤炭资源,同时减少了人工投入21人次,综合考虑建厂成本直接创造84元/t的净利润,取得了良好的社会效益和经济效益。

IPv6在选煤工业互联网的应用研究

当前选煤生产网络主要使用基于IPv4协议的传统工业互联网,然而随着数字矿山、智慧矿山建设的大力推进,选煤厂生产规模不断扩大,使得智能化设备大量应用,对IP地址的需求越来越大,导致传统的选煤工业互联网IPv4资源逐渐耗尽,制约了选煤企业数字化基础设施的升级。文章介绍了IPv6的产生背景及发展前景,分析了选煤工业互联网应用现状,提出了IPv6在选煤企业的推广应用建议。分析认为:IPv6协议能解决IPv4协议地址空间耗尽的问题,IPv6技术在选煤工业互联网的应用可分为在选煤工业互联网子系统的应用、选煤工业互联网试用、选煤工业互联网大规模成熟应用三个阶段,可从开发出可覆盖选煤环境的IPv6矿用网络设备、适配IPv6协议的选煤应用系统以及适配IPv6协议的选煤设备硬件控制器三个方面进行推进。建议制定IPv6规模部署计划,为选煤企业数字化投资提供基础数据支撑、技术支持和保障;分IPv4单栈、IPv4/IPv6双栈、IPv6单栈三个阶段部署协议交换平台;部署统一访问及服务体系,提升选煤各网络域业务系统访问便利性;建立安全防护体系,强化网络基于VxLAN+EVPN、IPv6自组网技术的安全防护能力;建立统一的自动化、智能化运维支撑平台,实现全网部署、全栈监测、全程管控。选煤企业应积极推动IPv6在企业的深度应用,尽早实现数字化转型和智能化升级,为选煤行业的可持续发展提供支撑。

邢美选煤厂工艺设计特点分析

针对邢美选煤厂入选原煤的特点,结合目标市场调研,先进设备技术支撑,在洗选硅煤选煤厂设计过程中,采用了诸多新的理念及创新设计:确定原煤采用三产品重介质旋流器主再选,粗煤泥分选选用TPS干扰床分选机,块煤采用智能选矸系统进行预选排矸;然后对选煤工艺流程、设备选型、工艺布置等进行了介绍。该选煤工艺先进、完善,使原煤得到超低密度高效分选,实现超低灰精煤、硅煤产品的生产;同时工艺系统灵活,适应性强,通过灵活选择不同生产方式,实现生产硅煤+炼焦煤、超低灰精煤+炼焦煤、硅煤+超低灰精煤+炼焦煤、只生产炼焦煤等多种产品结构组合方式;硅煤产品质量有保障,粒度为25~3 mm,产率≥85%,Fe_(2)O_(3)产率≤0.2%;兼顾社会效益的同时使经济效益最大化,预估吨煤加工费为18.2元,年平均利润为10731.55万元,项目投资回收期(静态)3.89 a。目前市场上的“硅煤”主要是通过低灰的动力煤高密度排矸所得,通过此工艺洗选硅煤在国内外尚属首创,适宜在原煤煤质相近的选煤厂推广应用。

选煤厂中选煤工艺初步设计研究

对山西省一1.2 Mt/a矿井型选煤厂工艺进行初步设计研究,入选原煤灰分质量分数为19.53%,设计要求精煤灰分质量分数为10%,水分质量分数小于12%,根据对煤质资料的分析设计出合理的洗选工艺流程。开展工艺流程相关计算后得到精煤产率为46.47%,灰分质量分数为9.69%,浮选精煤的产率为25.62%,灰分质量分数为9.58%,中煤的产率为18.10%,灰分质量分数为26.52%,矸石的产率为6.32%,灰分质量分数为71.34%,浮选尾煤的产率为3.49%,灰分质量分数为74.62%,提高了煤矿企业的利润。阐述了选煤厂工艺特征,为后续研究及建设提供借鉴。

选煤强国建设路径及其评价指标体系初探

为探索选煤强国建设路径及其评价指标体系,基于选煤强国概念与内涵的阐述和分析,指出了我国选煤在应用基础理论、重大关键技术、适用技术开发、人力资源结构和科技投入方面存在的问题,提出了实现选煤强国的主要路径,包括掌握关键核心技术,树立标准与知识产权先行的发展理念,优化人力资源结构,做好老选煤厂技术升级,积极开拓走出去发展路径五个方面。为更好地体现选煤综合竞争力,在充分考虑数据获取难易程度以及可行性和可操作性的基础上,按照高技术含量和高标准的构建原则,提出了选煤强国评价指标体系,包括选煤厂管理、人力资源、绿色环保、科技创新能力、政策要素、对外贸易运营能力、企业竞争力7个一级指标,以及20个二级指标和27个三级指标。探索选煤强国建设路径及其评价指标体系可为选煤行业高质量发展指明方向,有助于我国从选煤大国向选煤强国迈进。

重介质选煤过程先进控制:研究进展及展望

基于传统控制方法的重介质选煤过程自动控制存在能耗高、灰分含量波动大等问题,而先进控制能够改善过程动态性能,使系统运行接近最优状态。首先介绍了重介质选煤工艺流程,分析了重介质选煤过程的多时间尺度、多速率特性,并基于重介质选煤过程强非线性、多变量耦合、时变性、多干扰等因素,分析了重介质选煤过程先进控制在数学建模、运行指标跟踪控制、稳定性、关键参量精确感知等方面的难点;然后从重介质选煤过程建模、重介质悬浮液密度控制、精煤灰分控制等方面,综述了重介质选煤过程先进控制的研究进展;最后展望了重介质选煤过程先进控制未来的研究方向:基于大数据的重介质选煤可视化平台建设,面向重介质选煤过程的知识和数据混合驱动的智能优化与控制,产品质量与效率预测方法研究,重介质选煤虚拟实验平台搭建。

“九五”选煤研究成果对中国选煤技术的影响

回顾了“九五”课题立项背景和立题指导思想，介绍了“九五”期间选煤科学研究在５个技术领域的国家“九五”攻关和部级课题分布，重点介绍了高硫难选煤脱硫、大型高效全重介简化工艺、干法与节水型选煤、细粒煤粉选、传统技术升级运用技术等领域的研究成果内容、特点及使用范围，并分析了这些研究成果对中国选煤技术的影响及其将对选煤业的推动作用。

李村选煤厂重介选煤旋流器工艺分析与参数优化

基于李村选煤厂旋流器工作现状,介绍了选煤工艺流程,指出了旋流器工作原理,分析了入料口压力对选煤质量的影响。结果表明,入料口压力设置在145 kPa时,旋流器分选出的精煤灰分含量处于10.20%~10.65%范围内,矸石的灰分含量处于75%~85%范围内,质量较为稳定,提高了选煤厂的产品质量,保证了煤炭的产能和效率。

泰安煤业选煤厂原煤可选性及设备选型实践

机械化采煤设备的运用虽然提升了矿井的生产能力,但是在开采过程中,原煤中因顶底板矸石混入量增加,导致煤质变差,不对原煤进行洗选加工,势必给商品煤的销售带来较大影响。选煤厂的建设势在必行。鉴于以上理由,结合煤矿的长远发展,配套新建一座选煤厂是十分必要的。

锦界选煤厂煤泥水智能加药系统的研发与应用

湿法选煤工艺是目前国内选煤厂适用的主流工艺,湿法选煤工艺无论是跳汰选煤工艺还是重介选煤工艺,实际生产时都会产生大量煤泥水,煤泥水的处理环节是湿法选煤工艺中的重要一环。选煤厂的煤泥水处理方式为加药浓缩沉降、压滤脱水回收。加药浓缩沉降产生的澄清水作为选煤厂循环水,在选煤厂生产中一直循环利用,如果循环水中煤泥含量过高,会直接影响跳汰和重介分选效果。为实现煤泥水高效沉降,国能神东煤炭洗选中心锦界选煤厂(简称锦界选煤厂)研发建设了一套适用于该选煤厂的煤泥水智能加药系统。