1、选煤厂智能化建设进展及展望付永礼，赵晏民（鄂尔多斯市伊化矿业资源有限责任公司，内蒙古 鄂尔多斯）摘 要：介绍了选煤厂智能化建设的顶层规划、关键技术，分析了选煤厂智能化建设案例，为选煤厂智能化改造提供思路和借鉴，并对选煤厂智能化建设提出展望与建议。关键词：选煤厂；智能化；技术；标准；展望中图分类号：文献标识码：文章编号：（），（.，.，）：，.，：；收稿日期：.作者简介：付永礼（），男，内蒙古乌审旗人，年毕业于内蒙古工业大学化工工艺专业，鄂尔多斯市伊化矿业资源有限责任公司总经理，高级工程师。引用格式：付永礼，赵晏民 选煤厂智能化建设进展及展望 煤炭加工与综合利用，（）：，煤炭洗选是洁净煤技术的源
2、头，是优化煤炭产品结构、降低污染物排放、提质增效的重要手段，经过数十年的行业发展，煤炭洗选加工技术已经取得多项突破，干法选煤技术也逐步成为主流技术之一，选煤厂智能化建设成为煤炭工业发展的核心技术支撑。党的二十大报告中提出要推动制造业高端化、智能化、绿色化发展。选煤厂智能化建设已成为必然发展趋势，尤其是在碳达峰碳中和背景下，煤炭行业面临严峻的发展形势和巨大的转型升级压力，选煤厂更要牢牢把握智能化这一核心驱动力，推动新一代信息技术与装备制造深度融合，进一步提高煤炭洗选效率，为煤炭行业高质量发展贡献力量。选煤厂智能化建设顶层设计和规划要求.国家层面 年 月，国家发展改革委、国家能源局、应急管理部等八
3、部门联合印发 关于加快煤矿智能化发展的指导意见，要求加快推进煤炭行业供给侧的结构性改革，推动智能化技术与煤炭产业融合发展，提升煤矿智能化水平。年 月，国家能源局、国家矿山安全监察局联合印发 煤矿智能化建设指南（年版），详细提出了选煤厂智能化建设要求和技术路径，为选煤厂智能化建设提供了理论依据。年 月，国家能源局印发 关于加快推进能源数字化智能化发展的若干意见，强调以数字化智能化技术带动煤炭安全高效生产，要完善能源数字化智能化标准体系。.地方及行业层面煤炭资源赋存的省份如内蒙古、陕西、山西、新疆等省区，先后都积极响应国家关于煤矿智能化建设的顶层设计与规划，顺应选煤厂智能化建设大趋势，出台省级煤矿
4、智能化建设规划及指导意见。年，中国煤炭工业协会印发煤炭工业“十四五”安全高效煤矿建设指导意煤炭加工与综合利用.，见，提出要加强煤炭清洁高效利用，切实提高煤炭质量和洗选加工水平，加快发展智能化核心技术装备的成套化和国产化水平。年 月，中国煤炭加工利用协会发布了 智能化煤矿（井工）分类、分级技术条件与评价、.智能化选煤厂建设通用技术规范，全力推进选煤厂智能化建设。表 各省份煤矿智能化建设部分政策汇总省市日期政策名称内蒙古.关于加快全区煤矿智能化建设的实施意见山东.基础设施“七网”建设行动计划陕西.“十四五”制造业高质量发展规划山西.山西省煤矿智能化建设指导手册河南.河南省煤矿智能化建设三年行动方案
5、（年）贵州.贵州省煤矿智能化发展实施方案（年）新疆.自治区煤矿智能化建设实施方案安徽.关于加快煤矿智能化发展的实施意见宁夏.宁夏回族自治区煤矿智能化发展实施方案云南.云南省加快煤矿智能化发展实施意见 选煤厂智能化建设关键技术煤炭洗选工艺流程多且复杂，每个环节的运行状况将对洗选效率及洗选后的产品质量产生重大影响，因此，对选煤厂关键技术进行智能化升级是十分必要的。选煤厂智能化建设关键技术主要包括智能化杂物分选技术、智能化重介质分选技术、智能化浮选技术、智能化干法选煤技术、智能化煤泥水处理技术。.智能化杂物分选技术由于煤炭开采后会夹杂矸石、塑料等杂物，在进行下一步洗选加工之前必须先将杂物与煤炭分离，
6、以避免对洗选设备产生不利影响。相比于传统人工分选的方式，机械设备分选可节省部分人力，并在一定程度上提高分选效率，但是由于杂物成分复杂，对机械分选设备要求很高且实现完全自动化分选难度很大。基于此，我国研发出基于机器视觉的煤中杂物智能分选系统。在杂物分选过程中，先由进料口的视频监控系统采集图像，经过机器视觉技术对煤炭中的杂物识别后，可以精准确定杂物位置和运行时间，再上传至智能控制系统，下达机械手的操作指令，启动机械手完成杂物抓取工作。现场数据测试表明，煤中杂物智能分选技术的杂物分选准确率高达以上，基本解决了传统杂物分选的困境，是选煤厂智能化分选的重要突破。.智能化重介质分选技术随着人工智能技术与选
7、煤技术的深度融合，重介质选煤过程智能化取得重要研究成果并成功应用到选煤厂实际生产中。重介质选煤技术的关键环节是设定重介质悬浮液密度，因为悬浮液密度直接决定重介分选效果。重介质悬浮液密度智能化技术包括密度宽域智能控制和密度设定值智能控制。相比于传统由人工调控和程序化调节，智能化调控具有更高的精度和效率，密度调节可以根据实际情况智能控制。重介质悬浮液密度宽域智能控制是通过分选优化、算法优化、煤泥含量优化、桶位平衡优化、配煤优化全流程智能化监测与控制，实现了根据煤质情况针对性的控制密度范围及密度调节速度，解决了因距离较长而导致补水、补介延迟的问题。重介质悬浮液密度设定值智能控制通过对精煤灰分在线检测
8、设备、数据分析、算法等方面的优化，解决了重介质悬浮液密度设定惯性大、滞后性明显的缺点。.智能化浮选技术浮选是选煤厂处理细泥的主要分选技术，浮选效果受煤质、浮选机参数、浮选药剂等多种因素影响，智能化浮选技术主要涉及浮选精煤灰分在线预测、浮选尾煤灰分智能分析、入浮浓度流量智能检测、智能加药装置、浮选充气量在线检测、浮选泡沫层特性智能分析等，实现了浮选全过程透明化、数字化、网络化。尤其是浮选加药环节，过去采用的是人工加药方式，凭借的多是过往经验，不但劳动强度大，还会导致生产指标产生较大波动，采用智能化加药系统后，可以实时计算浮选系统加药量，实现了精准加药，在降低药耗的同时，提高了精煤产率和浮选效率。
9、.智能化干法选煤技术随着环保政策逐渐收紧，提高煤炭洗选节水能力成为研究重点，干法选煤技术顺势而生，目前得到了大规模的推广应用，并建设成了一批示范性大型干法选煤厂，如唐山神州机械集团有限公司形成以干法选煤新工艺为重点的发展格局。经过多年研究探索，干法选煤技术智能化水平大 煤炭加工与综合利用 年第 期幅提升，光电选煤技术（射线和 射线选矸工艺）和复合式干法选煤技术逐渐成为主流。智能干选设备具有不用水、不用介质、完全干法、工艺系统简单、占地面积小、投资省等优势，可以根据入选原煤质量和产品质量要求自主调整运行参数，同时可以对无人值守的供配电区域、主机和除尘系统关键设备进行实时在线监测，提高了干法选煤效
10、率和生产灵活性。智能化干法选煤系统结构框架如图 所示。图 智能化干法选煤系统结构框架.智能化煤泥水处理技术煤泥水处理环节主要包括浓缩和压滤，浓缩过程中需要添加絮凝剂，压滤过程需要添加助滤剂，传统方法是由人工依靠经验确定药剂添加量，容易引发煤泥水循环系统较大波动。智能化煤泥水处理技术对入料、底流、周期、密度等进行全流程实时监测，根据智能化算法计算加药量并实现自动加药。有关数据表明，智能化煤泥水处理技术可以降低 的煤泥水处理成本。选煤厂智能化建设情况.选煤厂智能技术研发与应用概况根据中国煤炭加工利用协会 年智能化选煤技术装备征集结果，共征集了 项智能化技术，部分技术见表。征集结果证明了选煤厂智能化
11、建设已经成为煤炭企业、高校、科研机构的共识，但是也可以看出，智能化选煤厂建设仍处于初步发展阶段，还存在很多技术空白，需要继续深入研究，推进选煤厂智能化建设进程。.选煤厂智能化建设实践.国家能源集团骆驼山选煤厂智能化建设国家能源集团于 年初批复立项 骆驼山选煤厂智能化建设与创新技术研究 科技项目。该项目由国能智深控制技术有限公司、乌海能源等联合开展技术攻关研究，以骆驼山选煤厂为示范项目。骆驼山选煤厂是乌海能源公司的骨干选煤厂之一，于 年建成投产，设计能力 万 ，煤种多、煤制变化大、配煤复杂。智能分选系统建设以人工智能、数据驱动、冗余智能控制、工业物联网、云计算、选煤标准数据等为主要技术特征，深度
12、结合复杂配煤炼焦煤洗选工艺特点及难点，从控制、数据、决策多层次全方位解决选煤厂智能化生产建设难题，智能化场景覆盖了原煤配煤、重介分选系统、粗煤泥分选、煤泥水浓缩等工艺过程。表 部分选煤厂智能化技术及应用情况内容技术名称制造企业使用单位在线测灰系统高能脉冲激光多能谱煤质在线分析仪贝恩讯谱上湾煤矿激 光 诱 导 等 离 子（）煤炭全组分测量系统北 京 英 特珂玛霍州 煤电集团吕 临能化有限公司智能干选拣矸机器人神东洗选中心智能重介智能重介系统智能密控系统丹东测控天津美腾沙曲选煤厂智能浮选浮选泡沫分析仪智能浮选系统丹东测控泰戈特智能浓缩煤泥水智能加药系统神东洗选中心智能压滤智能化压滤系统天津美腾原煤
13、配洗预测环节，通过数据积累、机器学习和数据修正建立洗选数据库，以提高预测准确 年第 期付永礼，等：选煤厂智能化建设进展及展望度。重介环节通过人机协同、云边协同、串级控制、密度精调、学习预测等方式实现重介选煤环节的智能化建设，其中分选密度控制得到改善，可稳定在目标.，稳态时可稳定在.，重介密度初始值预测可以进一步改善“盲洗”效果。浮选环节通过记忆浮选、精确加药、学习预测、粒度检测实现智能化浮选建设，根据煤泥水工艺过程和设备实际情况，骆驼山选煤厂采用“一段加药控制底流、二段加药控制溢流”的控制策略，既可确保中煤回收率，也保证了循环水的环保经济性，循环水浓度可达.。骆驼山选煤厂智能化建设以完全国产化
14、、自主化的选煤控制系统、岸石（）智能系统、智能分选决策系统为核心构建，有效解决了选煤厂智能化建设“卡脖子”问题，实现了生产过程控制、数据分析、智能决策多层次系统的智能化，达到了提质增效的目的。.山西焦煤霍州煤电集团选煤厂智能化建设山西焦煤霍州煤电集团选煤厂是集团智能化建设的重要项目之一，根据不同选煤厂自身特点已经完成智能化选煤厂建设工作方案，扎实推进选煤厂智能化建设。年以来开展的智能化建设项目见表。预计 年可以完成回坡底矿选煤厂智能浮选系统技术研究与应用、吕梁山煤电选煤厂三产品旋流器双密度在线控制技术研究与应用、吕临能化选煤厂智能采制车间投用。表 山西焦煤霍州煤电集团开展的选煤厂智能化建设项目
15、项目名称投用日期现运行效果及效益重介分选过程智能化研究与开发项目.原煤介耗降低.，每年减少介耗 ，节支增效约 万元选煤厂煤质化验（计检）管理软件系统建设.基本实现煤质数据的基础处理，避免了人工处理出现的错误智能化采制化改造项目.实现精煤采样制样的自动化，降低采样劳动力 以上絮凝剂智能添加系统建设.有效降低药剂用量 以上，节约成本约 万元智能浮选系统建设.提高浮选精煤产率.，每年增加利润 万，节省药剂用量，节约成本约 万元。选煤厂智能化建设展望我国选煤厂正处于由自动化向智能化转变的初级阶段，智能化水平重点集中在单机智能化和单系统智能化。选煤厂智能化建设是一项系统工程，需要切合实际需求，以节能降耗
16、、提质增效、降成本、减人员为目标，切勿盲目建设。根据智能化选煤厂建设及实践情况，浅谈几点建议，以期更好地推动我国选煤厂智能化建设。.做好选煤厂智能化建设规划选煤厂智能化建设是涉及煤炭运输储备、洗选加工、选煤厂管理等方面的系统性工程，要明确选煤厂智能化建设目标、核心技术要求，做好系统的顶层规划工作。减员是选煤厂智能化建设的鲜明特点，但不代表将选煤厂建设成为无人工厂，在岗人员减少是必然的，但同时要加强员工对智能化设备操控、数据分析能力的培养，提高对智能化系统的适应能力。.提升智能分选过程控制水平选煤厂智能化建设是建设智能矿山的重要组成部分之一，需要利用智能选煤技术完善选煤厂基础建设工作，以实现选煤
17、厂安全、稳定、高效运行。智能化分选系统稳定可靠是智能化建设的基本要求，尤其是控制系统方面必须持续改善监测仪器，用以提高控制精度和灵活程度。加强对选煤设备的智能监控、日常养护和维修，开发预期配套的智能化系统，在设备关键部件、易损件等位置增加传感器，实现对设备的实时监控。.建立健全选煤厂智能化建设标准体系目前国家及行业关于选煤厂智能化建设的标准规范相对较少，应用最为广泛的是中国煤炭加工利用协会发布的 .智能化选煤厂建设通用技术规范，国家能源集团、中煤能源集团、山西焦煤集团等参照技术规范制定了集团内部的智能化建设企业验收标准。国家、地方及行业层面应尽快制定选煤厂智能化建设配套的技术标准与产品标准，尤
18、其是缺失的通信标准与规范，推进选煤厂智能化领域系统标准体系建设进度，在碳达峰碳中和背景下，关于节能降耗、提质增效的国标、行标和团标需要加快修订出台，用先进、合理、完善的选煤厂智能化建设（下转第 页）煤炭加工与综合利用 年第 期改造前重介精煤灰分控制在.左右，产率为.。改造后 精煤灰分达标，重介精煤灰分可提升至.左右，产率为.。根据以上数据，重介精煤产率约提高.。目前西曲选煤厂全年入洗原煤量为 万，其中重介系统入洗原煤约 万，改造完成后预计全 年 可 增 加 精 煤 产 量：.万 。精煤与中煤差价按 元 计算，每年可创造效益：.（万元）。结 语我国炼焦用煤属于稀缺资源，而由于重介“背灰”，部分炼
19、焦精煤进入中煤产品，作为动力煤销售，不仅造成国家资源的浪费，也给选煤厂带来较大的经济损失。通过改造，可使损失于中煤中的精煤得到充分回收利用，同时也是提高选煤厂经济效益的有效途径。参考文献 黄瑞文，王治帅，崔瑞峰，等 叠层细筛在新元选煤厂粗煤泥技改中的应用 煤炭加工与综合利用，（）：代现法，张光伟，贾存瑞，等 高效脱泥设备在阳城煤矿选煤厂的应用 煤炭加工与综合利用，（）：李亮，周伟，刘亮亮，等 煤泥分选分级联动系统设计及研究 山西焦煤科技，（）：严 勇，汪 强 五叠筛在石板选煤厂粗煤泥精细分级改造中的应用 煤炭加工与综合利用，（）：张 贺，张光伟，徐来栋，等 叠层高频振动细筛在花园煤矿选煤厂的应
20、用 煤炭加工与综合利用，（）：韩士华 叠层高频振动细筛在柳湾选煤厂的应用 机械管理开发，（）：（上接第 页）标准体系进一步规范引导行业健康发展。.打破自动化、信息化、智能化孤岛根据目前选煤厂智能化建设情况，自动化、信息化、智能化数据的孤立程度很高，引发的问题是工作过程中信息流通度低，为智能化选煤厂的管理和决策带来很大阻力。选煤厂智能化建设应将人才队伍建设纳入工作重点，组织专业的技术人员进行生产和管理系统全方位的优化，重点解决自动化、信息化、智能化孤岛问题，提高数据处理的时效性，提高选煤厂智能化水平。结 论选煤厂智能化建设是产业发展的必然趋势，是一项系统且复杂的工程，我国选煤厂智能化正处于初级发
21、展阶段，应凝聚生产、科研、管理等多方面力量，在工艺结构等细节方面提高智能化系统的可靠性和安全性，根据选煤厂建设情况和智能化技术现状循序渐进地推进智能化建设。参考文献 孟庆宇 新时代我国选煤技术现状与前景展望 陕西煤炭，（）：张秀捧“双碳”形势下我国煤炭洗选业发展途径 煤炭加工与综合利用，（）：雷贵生，等 智能化选煤厂关键技术研究与应用 智能矿山，（）：朱德康 智能化新技术在选煤厂的应用 能源与节能，（）：张 峰 选煤智能化建设的几点思考 能源与节能，（）：李强 选煤厂智能化改造 洁净煤技术，（）：陈浩，周志扬，冀连全 选煤厂智能化技术和装备 智能矿山，（）：李素环，夏云凯 关于干法选煤厂生产智能化系统设计规划的探讨 洁净煤技术，（）：崔亚仲，等 国能神东煤炭集团智能化选煤厂关键技术研究与应用 智能矿山，（）：周娟华 选煤厂智能化发展阶段思考 煤炭加工与综合利用，（）：朱孝龙 智能化选煤厂研究与建议 中国设备工程，（）：高建川，王然风 智能化选煤厂建设再思考 山西焦煤科技，（）：，煤炭加工与综合利用 年第 期