在井下建選煤廠只是一種創意嗎？日前，這個創意在山東新汶礦業集團成為現實，一座年洗選量60萬噸的選煤廠在協莊礦負300米井下建成，在國內尚屬首座。

4月27日，記者在協莊礦主任工程師趙星的帶領下，先乘猴車來到井下負300米水平，接著換乘平巷人行車，駛向井下選煤廠方向。

以矸換煤理念的延伸

趙星說，井下選煤廠的創意是新礦集團以矸換煤理念的延伸。新礦集團從2007年開始推廣以矸換煤技術，每年通過煤矸石井下充填，置換出煤炭200多萬噸。協莊礦采用以矸換煤技術，年消耗煤矸石40多萬噸。

新礦集團董事長郎慶田認為，以矸換煤技術基本解決了煤矸石不升井的問題，但地面洗選還會產生大量的煤矸石，如果把選煤廠搬到井下，實現原煤井下洗選、煤矸石就地充填，不但可以解決煤矸石占地、污染的問題，而且還可降低運輸成本。于是，新礦集團技術部門開始了井下選煤廠的研究，并在協莊礦、趙官礦進行試驗。

協莊礦核定年生產能力為200萬噸，采深達1100米。該礦負300米水平15煤層7采區原煤含矸率高達31%，需要進行煤矸分離，提高原煤質量。新礦集團決定在該礦建井下選煤廠，對原煤進行機械化洗選，并把分離出來的煤矸石直接用于井下充填。協莊礦井下選煤廠于2008年12月開始施工。

攻克洗選設備難關

這時，平巷人行車停了下來，我們轉入另一條巷道。巷道里布滿了鐵架子、皮帶運輸機。繼續前行，進入硐室。趙星說，這就是選煤廠的車間。選煤硐室共分3個主要部分，分別為篩分硐室、皮帶機運輸通道和機械動篩跳汰機硐室。安裝選煤設備的主要硐室寬6米、高8米、長26米。井下硐室于2009年2月建成。

我們登著陡峭的鐵梯，爬上三四米高的選煤設備。趙星說，這就是井下選煤廠的主要設備——動篩跳汰機。動篩跳汰機靠外力驅動篩板在水介質中上下運動，致使物料周期性松散，實現按密度分層。由于煤與煤矸石的密度不同，兩者的混合物在上下交變的水流脈動中，按密度大小分層。密度小的上層原煤被水流帶走，排至原煤運輸皮帶；密度大的煤矸石沉到下層，排至煤矸石運輸皮帶機。

新礦集團和協莊礦的工程技術人員提出了選煤設備的選型與設計方案，由沈陽天安礦山機械科技公司研制了WDT型動篩跳汰機。2009年3月，協莊礦進入設備安裝階段。工程技術人員根據硐室空間的具體情況，對設備進行改進，最終將選煤設備安裝在硐室里。

協莊礦井下選煤廠總投資520萬元，其中設備投資450萬元。2009年7月，井下選煤設備正式運行，至今整個系統運行正常，各項技術性能指標均達到設計要求，煤矸石分選率在96%以上。

增收減員少污染

站在高高的選煤設備上，記者看到，動篩跳汰機如同鋼鐵巨龍在巷道中躍動，奔流的鋼纜皮帶攜帶著從7采區開采出來的原煤，進入選煤廠動篩跳汰機，在水槽中進行篩選，將煤矸石與原煤分離開來。煤矸石通過溜子被運到煤矸石充填作業區，原煤則通過另一側的溜子被運到煤倉，整個過程非常利落。

趙星說，這座井下選煤廠年洗選能力為60萬噸，按照分離31%的煤矸石計算，年分離煤矸石達18萬噸，這些煤矸石就地充填到井下；按1噸煤矸石可以降低運輸成本20元計算，全年可節約生產成本360萬元。這18萬噸煤矸石充填到井下，又可以置換出原煤，增加收入數千萬元，同時還可減少煤矸石占地。從2009年7月到2010年4月，7采區15煤層采煤工作面共生產原煤49.56萬噸，經過洗選加工后，共篩選出煤矸石14.87萬噸，原煤含矸率由31.1%降低到4.63%，灰分由47.07%降低到14.52%，大大減輕了地面選煤廠的洗選壓力。

據悉，井下選煤廠用的是礦井水。礦井水經過濾去除煤泥，可循環利用，每年的用水量為5000立方米。

另外，井下選煤廠還有用人少的特點，這座選煤廠每班只要2名職工值班，加上維修人員全部用工不過10人，而同等洗選能力的地面選煤廠一般需要40人左右。

趙星說，經過10個月的運行，協莊礦井下選煤廠已經實現了工業化生產。今年初以來，先后有山東棗莊礦業集團、遼寧鐵法煤業集團等前來參觀學習。而協莊礦也正在籌劃建設一座年洗選能力120萬噸的井下選煤廠。