这一理念可能成为中国选煤的一种“新”的竞争手段
工作就像开了挂……
前言
预控，一种新的竞争手段！
近年来，我国选煤业发展迅速，已成为全球选煤大国。煤炭洗选加工的重要性已深入人心，在我国煤炭行业快速发展的黄金10a(2003-2012年)，建成的选煤厂超过千座。各种选煤工艺百花齐放，原煤入洗比例已近60%。随着认知水平的深入和安全意识的提高，预控理念逐步引入选煤厂设计过程中，倍受重视，甚至成为一种竞争的手段。
预控理念
1、预控理念在工艺设计中的应用
1.1 合理制定选煤工艺是降低介耗的前提
选煤厂设计所选择的工艺流程尤为重要，一旦设计工艺出现偏差，往往造成重大的投资和效益损失。以贵州某选煤厂(2.4Mt/a)为例，工艺设计未充分认识到煤泥含量高的特点，致使选煤厂投产后介质消耗一直居高不下，甚至影响了系统的稳定性，造成精煤损失严重。该厂2012年采取了各种控制措施后，生产介耗平均水平由5.0kg/t降低为3.5kg/t，仍远超规范要求。宁夏某选煤厂(4.0Mt/a)存在同样的现象，煤泥量大导致介耗高，2011年平均介耗达到2.75kg/t，2012年增加磁盘机后介耗基本能控制在2.0kg/t以内。由中煤邯郸设计工程有限责任公司设计的峰峰集团某大型炼焦煤选煤厂(3.5Mt/a)由于工艺路线设计合理，投产之时介耗即可控制在0.5kg/t原煤以下，生产管理方便，系统运行稳定，给企业带来了显著的经济效益。
1.2 工艺环节和布置的优化是降低生产运营费用的基础
山西灵石某跳汰选煤厂所在井田煤层较薄，升井原煤中矸石含量占30%以上，尤其是13mm以上块原煤中矸石含量达到60%，且矸石较硬。原煤准备车间采用50mm分级，大于50mm经手选后破碎至小于50mm。由于原煤分级筛面积不足，筛分效果差，致使部分小于50mm末煤进入了手选胶带，造成手选胶带上物料很厚，加之矸石量大，拣矸不彻底，造成原煤破碎机故障频发。技术改造中，设计将原煤分级筛筛孔更换为100mm，原煤筛分及手选负荷大幅度降低，且可视情况进行手选和反手选的转换；同时对跳汰块精煤进行破碎，满足产品粒度要求。破碎环节后移。对降低运营成本效果显著。
山东济宁某选煤厂采用不脱泥无压给料三产品重介质旋流器分选工艺，主厂房一层设有合格介质桶、精煤稀介质桶、中矸稀介质桶、精煤磁选尾矿桶、中矸磁选尾矿桶等10个桶。技术改造中，设计发现楼层高度空间未得到充分利用，遂将原管路进行优化，使脱介筛稀介质直接自流至磁选机，省掉了2个稀介质桶和2台泵，年节约电费30多万元。如果设计之初就如此考虑，节约的费用将更可观。
1.3 工艺系统应适应煤质变化市场变化的要求
内蒙古鄂尔多斯葫芦素选煤厂(13.0Mt/a)由中煤邯郸设计工程有限责任公司总承包建设。最初的地质报告分析表明，该矿煤质较好，在建井施工过程中，对工程煤的化验结果与地质报告分析情况相似。尽管如此，在选煤厂工艺设计时，仍充分考虑了几种灵活的工艺运行方式。当煤质好时，可以实现原煤只筛分，不入洗，出块末煤产品；也可以实现原煤只筛分，不入洗，只出末煤产品当煤质变差时，可以实现原煤筛分，块煤入洗，末煤不入洗，出块精煤、末煤产品或块精煤破碎只出混煤产品；同时预留末煤洗选的接口及场地。如此设计，充分考虑了煤质波动时对各种工况条件的适应性，系统设计灵活，不管升井原煤质量如何变化，投放市场的产品质量基本不受影响。
2、预控理念在非标件设计中的应用
2.1 非标件设计
选煤厂非标件设计与设备布置相辅相成，由于某些非标结构件设计不合理，造成与之相关的设备得不到有效利用。例如，为解决脱介筛的全宽度布料问题，设计在筛分机入料溜槽内设置了多道跌落板，不仅实现了筛分机全宽度给料，提高了筛面的利用率，而且减小了物料对筛板的冲击，延长了筛板的使用寿命。
利用三维设计可以模拟非标件过流部分的受力情况，可反复修改重新模拟，直至找到最优方案，预先指导非标件的板材选择，对于冲刷大的部位采用特殊的材料，不仅节省了非标件的制作费用，还提高了非标件的整体使用寿命。
2.2 管道设计
管道是选煤厂的经脉，把选煤厂单体设备清水、煤泥水、介质系统联络起来。易堵的管道在交汇处应设置三通，其后用盲板法兰封住，检修时打开盲板；坡度小的管道设计时应在其入料口预留冲洗管道；浮选精矿、磁选精矿管道坡度尽量加大，坡度受限时可适当增大管径，并预留冲洗水入口。近年来，三维设计在选煤厂管道设计中得到广泛应用，传统的空间想象变成了直观的可视化立体图，提前发现错漏碰撞等问题，使设计质量得到大幅提升。
3、预控理念在防火设计中的应用
3.1 瓦斯监测
山西晋城、潞安、离柳等矿区的选煤厂原煤系统中瓦斯、粉尘含量比较高，为保障安全，在常规通风的基础上有必要设置瓦斯监测装置。瓦斯超标后可自动报警，并与通风系统联动，打开强制排风系统，且与上下游设备形成闭锁关系，防患于未然。这些设计理念实际上是一种安全意识前移的表征。
3.2 温度监测与防火设计
煤仓自燃的事故在一些低变质动力煤矿区或电厂储煤系统时有发生。对于存煤时间较长的煤仓，在设计时应考虑设置温度监测装置，并进行防火设计。在易堵的煤仓漏斗段侧壁预置温度传感器，仓上布置多个给料点以避免仓内块煤区域集中，仓下设置多个排料口，未储煤的空间采用惰性气体填充。测温数据反馈到集控室，通过调度仓下给煤机，优先排出温度升高区域的煤炭，避免自燃现象的发生。
4、预控理念在结构设计中的应用
徐州地区夏季炎热潮湿，选煤厂主厂房通风尤为重要。徐矿集团张双楼选煤厂设计时，主厂房采用模块化钢结构形式(外围护彩钢板未设窗户)，楼板为镀锌格栅板夏季室内温度骤升，工人汗流浃背，即使全部打开屋顶的排风扇也无济于事。最终，设计对屋顶土建结构进行了改造，沿长轴方向局部加高，设置了两排窗户，实现自然通风，问题迎刃而解。以后的类似工程均参考了这一建筑节能的做法，避免了设计遗憾。
地处东北地区冬季寒冷的中煤龙化选煤厂设计时，浓缩机主体结构与外围护分开，中间设置了一圈采暖管，窗户均按防寒型考虑。调试时正值冬季，室内温度仍能保持在10℃以上，浓缩机及联合泵房未发生结冻现象，这是因为在设计前对该地区的气候特点进行了认真研究，并调研了相关选煤厂，因地制宜，对症下药，这些前期工作为龙化选煤厂的顺利投产奠定了基础。
5、预控理念在生产中的应用
5.1 调试完善系统
随着EPC模式的推广，设计单位均在探索延长产业链，增加服务内容。选煤厂运营就是其中之一，由此，选煤厂投产前的调试消缺成为设计单位必不可少的工作内容，这也正是设计单位的短板和容易被忽视的地方。设计单位在开展选煤厂运营工作前，完全有条件及早准备，在选煤厂建设的同时培养调试人员，掌握主动权，提前发现问题，消除隐患，为承揽运营管理开创有利局面。
5.2 生产运行
国外选煤厂往往每年会委托一家服务公司对全厂设备进行诊断，最终出一份检测报告。检测报告内明确说明哪些备件需要某年某月更换，精确至一台电机一根弹簧，该服务公司会提前一个月通知生产单位并送来备件，目的是为了减少备件库存，少占用流动资金。国内的选煤厂可以加以借鉴，从管理理念上创新，在资本运作上迈出重要一步。
5.3 产品销售
炼焦煤选煤厂虽产品单一，但对灰分、硫分、水分均有严格要求；动力煤选煤厂要求产品结构灵活，产品多样化。因此，煤炭应实行大集团销售战略，销售部门及时反馈市场调研结果，由集团统一梳理，按照市场需求组织生产，实行私人定制，必要时可以配煤，最大限度满足不同客户的需求。
6、结语
预控理念涉及面广、点多，将之运用于煤炭洗选加工领域，使传统行业也能跟上工业现代化的步伐，是大势所趋。预控理念的推广可能从某些方面提高了安全措施，增加了建设费用，但这不是保守设计，设计上一定要实事求是，繁简得当，做精做细。
近年来，中国的选煤事业大踏步往前走，但相比之下仍有些粗放，需要历练的还有很多。将预控理念贯穿至设计及运营的全过程，可为选煤厂精细化设计精细化管理发挥应有的作用。