越南的煤炭开采和选煤工艺

  本文初步调研了越南无烟煤开采和选煤的有关问题。越南的主要煤田位于广宁和红河三角洲，目前这两个地区正在做开采和建设的准备工作，因为不久将修建新煤矿。VINACOMIN公司是一家完全依赖越南国家政策而生存的公司，同时也是该国最大的煤炭生产商。本文最后一部分将讨论一个简单的采煤和选煤方案。文末也将附上关于未来煤矿工业和选煤的总结。

  越南，作为无烟煤最重要的生产国之一，在1995年以后，其煤炭工业和煤炭产品在经济中的地位已悄然发生改变；而VINACOMIN正是一家领先占据越南煤炭市场的公司。随着煤炭工业在经济稳步的增长和能源生产中的地位逐渐重要，越南对环境保护的意识也慢慢变得强，一方面仍需提高选煤厂的生产效率，另一方面建造新的地下矿山和关闭露天矿。

  基于现有数据，越南煤炭储量约498亿吨。煤炭资源分为几类：探明储量（A+B+C1类）为33%，推断储量（C2）为39%，预测储量（P）为28%。在越南出现了各种煤：无烟煤（已开采）、烟煤、次烟煤、褐煤和泥炭煤。为了探清越南所有的煤炭资源，VINACOMIN公司开始与日本的一些公司和组织合作，如JCOAL（日本煤炭能源中心）、NEDO（新能源和工业技术开发）和JBIC（日本国际合作银行）。煤炭在越南经济和能源领域发挥着关键作用。大多数重要的煤炭盆地位于广宁、红河三角洲、泰阮、巴坎、北径、大河、卡河、那龙、农松、巴河、湄公河三角洲（图1）。越南获得了无烟煤最大的再资源之一。主要角色有广宁煤田，那里几乎是目前所有煤矿和选煤厂。越南少数煤矿原煤质量参数见表1

  广宁煤田位于越南的东北部，面积约5900平方公里，其中林地面积占2800平方公里，农业用地510平方公里。这一地区的煤田距离海岸很近，是全国性煤炭市场的最佳输送煤地。该煤田于1839年开始开发，获得煤炭资源87亿吨（无烟煤）。最重要的煤库是位于广宁煤田：Mao Khe、Trang Bach、Nam Mao、Vang Danh、Uong Thung、Dong Vong、Nga Hai、Khe Tam、Giap Khau、Nui Bao等，如图2所示。最重要的港口是Cam Pha港和Hon Gai港。

  红河煤矿巴新（次烟煤）下方有着394亿吨煤矿，面积约2000平方公里。煤层深度在2500米左右，红河三角洲煤层厚度1.0-10.0米，VINACOMIN在这里也有其开发项目，如平明、和洲一号等少数煤矿，这里的和洲开发计划需要面对两大问题，一是当地人担忧污染，二是这个地区拥有越南最大的稻田。

  越南最重要的机构是工业和贸易部（MOIT），二者负责所有能源行业的国家管理，即电力、新能源和可再次生产的能源、煤炭以及石油和天然气行业。工业部不仅要确定一线政策，还要对能源行业（如国有企业VINACOMIN公司）和越南电力公司（EVN））负有监管责任。该部还负责电力、煤炭、石油和天然气开采和供应的总体设计。以下是越南其他重要机构：

  •越南国家银行（SBV）——负责外汇分配，是实施外汇可兑换担保的关键机构。

  •省级人民委员会（PPC）-负责监督地方政府，包括中央政府授予的所有政府职能。本地计划仍应被PPC和MOI接受。

  •石油天然气研究所（I of O&G）；越南石油天然气公司（PETROVN）

  目前煤炭工业在越南经济中具有十分重要的战略地位，但政府仍然接受新的燃煤发电项目计划，它需要更多来自煤矿的煤炭供应。这些所有的项目都将为该国北部和南部的主要需求中心带来更多的电力供应。这些决定将改变越南的政策，甚至有可能停止出口一种水煤。政府现在的重点是发展和提高煤炭工业的实践和生产力。其中政府做出的重要决定分别是是2003年1月29日的第20/2003/QD-TTg号和2008年7月7日的第89/2008/QD-TTg号。

  1995年以前，越南的煤炭生产主要是由五家公司组成，而在政府（能源部）的控制下的，有四家公司，这中间还包括鸿基煤业公司、坎帕煤业公司、大英比煤业公司和内务煤业公司。最后一家是煤炭进出口及物资供应公司。1995年越南政府成立了新的越南国家煤炭公司Vinacoal，以实现煤炭工业的现代化和发展。2005年，Vinacoal和越南矿产公司Vimico合并成立VINACOMIN。VINACOMIN公司拥有54座煤矿，是越南最大的煤矿公司。自2005年开始生产以来，VINACOMIN拥有5个大型露天矿、15个露天矿、一些小型煤矿和30个地下煤矿，作为一家百分百的国有企业。越南95%的煤炭生产来自VINACOMIN公司。以下其公司重要的洗煤厂：

  根据越南2020年煤炭工业发展总体设计，到2030年，越南煤炭总产量将达到6000万吨（2020年）、6500-7000万吨（2025年）和6500-7500万吨（2030年）。

  越南的另一个煤炭生产商是Vietmindo，它在广宁省的Vang Danh Uong Bi地区经营。这是一家印度尼西亚合作伙伴与Uong Bi煤炭公司（VINACOM-IN子公司）的合资企业。第一批业务始于1997年，但第一批销售是在1998年。年产量仅为60-70万吨/年，2000-2004年间，ROM产量接近100万吨/年。公司煤炭储量为3670万吨，总面积1300公顷。特许经营期为30年，若公司仍需要更多时间来实现更长期的生产目标，则能延续一段时间。

  a) 露天煤矿开采——目前主要是采用卡车和铲运机方法。煤炭运输是利用10-30吨的小卡车（主要来自俄罗斯、日本或瑞典）完成的。

  在广宁省，由于地质条件复杂，无法采用拉铲采矿法。典型露天矿在图片1（Coc Sau露天矿）上展示。越南VINACOMIN控制的露天煤矿：5座年产量超过200万吨的大型煤矿（Cao Son、Coc Sau、Deo Nai、Ha Tu、Nui Beo），15座年总产能在1-70万吨之间的露天煤矿，还有一些小于10万吨/年的露天煤矿。位于广宁的煤田地质结构较为复杂，断层和褶皱众多（大部分煤炭似乎一定要通过选择性开采技术进行开采，以确保所需的损失和贫化因素），露天煤矿的岩石是砂岩或泥岩的混合物（岩石是通过爆破和钻探的方法破碎的），露天开采的最后一个问题是环境保护（怎么样确定弃渣场的位置、弃渣方式、弃渣场的稳定性、污水排放和处理水在流入河流和海洋之前的位置）。

  b）目前越南的地下煤矿开采平均深度约为300米，地下采矿最重要的是实现更多的自动化设备，发展采矿安全，实施地下矿山水位控制管理系统，对工人进行培训，提高他们的知识和工作技能。在VINACOMIN的控制下还有30个地下煤矿。9个矿场的年产能超过100万吨（Mao Khe 160万吨、Nam Mau 150万吨、Vang Danh 310万吨、Ha Lam 177万吨、Quang Hanh 105万吨、Khe Cham 101万吨、Duong Huy 200万吨、Thong Nhat 159万吨和Mong Duong 150万吨）。其余煤矿年产量不足100万吨，储量较小，因此不可以应用机械技术。

  越南的煤矿工业将煤炭的准备工作分为两个阶段。第一阶段是通过人工选矸、筛分、磨煤或配煤实现原煤预处理系统。选煤厂只能对30%的原煤进行洗选，将洗精煤直接销往国内市场。所有的煤矿公司都有预处理系统。二是选煤厂工艺以典型的简易跳汰选煤为主。越南选煤工业的管理系统如图5所示。

  图6显示了30%煤的原煤预处理。这种煤后来出售给选煤厂。本系统采用100、70、50 mm筛分大块煤。该筛分系统的筛上产品（尺寸70 mm）正在出售给选煤公司。筛分后的筛下品（尺寸70mm）磨成细煤，并与优质细煤混合。后来卖给其国内煤炭用户。

  越南选煤厂采用了多种不同的办法来进行选矿：跳汰机、螺旋分选溜槽、旋流器和浮选工艺。选煤工艺流程和技术可通过几个实例加以说明。

  1号选煤厂流程图见图6。Cua Ong一号选煤厂始建于1894年，由法国人修建，并于1924年投产。第一年的年生产能力为100万吨/年，但后来这家制备厂进行了多次改造。2006年产能为250万吨/年，2010年为350万吨/年，2014年产能达到500万吨/年。

  2号选煤厂流程图见图7。第一选煤厂Cua Ong CPP II是20世纪70年代由波兰工程师设计建造，1980年投产。首次使用能力为320万吨/年，使用设备为重介质斜轮分选机。上世纪90年代，澳大利亚人对煤制备厂2号进行了改造。DISA技术被一系列跳汰机和重介旋流器所取代。

  Hon Gai选煤厂和Nam Cau Trang选煤厂都是由Hon Gai煤炭公司与VINACOMIN共同运营的，由澳大利亚公司设计，产能为200万吨/年。选煤厂的实际产能现在超过320万吨/年（从2013年开始）。

  Vang Danh选煤厂——该选煤厂于1972年由俄罗斯设计，设计产能为0.6 Mt/y。然后对该厂做改造，采用270 Mt/y的产能。Vang Danh选煤厂的当前流程如图8所示。

  Cam Pha 港1号选煤厂——原煤在50 mm和15 mm筛网上筛分，通过人工选矸（手选皮带）富集大于50 mm的颗粒级，50-35 mm的颗粒级在长垫圈中洗涤，35-15 mm的颗粒级在长垫圈中分离，15 mm以下的颗粒级不分离。

  Cam Pha港 2号选煤厂可以概括为两种。第一种是 重介斜轮（波兰设计）。波兰设计中的工艺路线mm的筛子上筛分，大于35mm的颗粒级在重介斜轮中分离，35-5mm的颗粒级在OBM-10跳汰机中洗选。1990年，澳大利亚公司对煤炭准备计划进行了改造。原煤（100-1）初筛后进入两产品跳汰机，洗精煤在筛网（6mm、15mm、35mm）上分级，小于1mm进入螺旋分选机，当6-35mm的颗粒等级不符合质量标准时，在重介旋流器中再选，脱水采用带式压滤机。

  2015年至2030年间，煤矿业将投资开发19个新矿井，东北煤田（广宁）的VINACOMIN拥有5个矿井，东北煤田的9个新矿井和5个试点矿井（红河三角洲煤田的Hung Yen和Thai Binh）。2016年至2030年期间，将建设的新制备厂数量将少于2个，Bao Dai, Dong Trieu-Pha Lai，并于2017年开始Khe Cham IV选煤厂的试验阶段。表中还列出了煤矿行业的总体规划。

  首先投资现代设备，减少旧设备和过时技术——大多数筛分系统是在20世纪60年代和70年代设计和建造的。这些设备和大多数活动都是露天进行的，且效率低，易受天气影响。

  耗水量大。广宁省位临近高山和大海，大多数选煤厂淡水量需求都较大（Cua-Ong选煤公司每天消耗3000 m3淡水）而随着选煤厂的新建，对淡水的需求将持续不断的增加，行业应更加重视寻找新的淡水资源。

  通过高梯度磁选机来提高磁铁矿回收技术。Cua-Ong 2号选煤厂介耗为1~2kg/吨入洗原煤。

  提高设备技术和增加设备投资将煤从副产品中分离出来。过去所使用的筛分技术效率并不高，产生的副产品品质低（灰分含量在35-65%之间），都是储存在仓库里以便将来回收煤炭。

  高速增长的经济将需要更多的煤炭。为了找到解决方案，维纳科明开始与澳大利亚、印度尼西亚、俄罗斯等国外国家合作，寻找好的市场，并从国外市场进口煤炭。

  选煤厂的现代化处理线降低了特定地区的环境影响水平（广宁省位于海边和山区），降低了运输和生产所带来的成本，提高了地下煤矿的机械化程度。

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