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1222019 年第 3 期 收稿日期 2018-08-13 作者简介 赵滏（1988-）男，山西省左云县人，2016 年 7 月毕业 于重庆大学安全工程专业，本科，助理工程师，研究方向机电。 “TDS 螺旋溜槽”工艺设计与应用 赵 滏 （山西晋煤集团坪上煤业有限公司，山西 晋城 048203） 摘 要 本文基于坪上煤业 80 ～ 25mm 块煤分选设计，采用 TDS 智能干选机排矸分选，并在中块仓加装螺旋溜槽，成 功地运用于块原煤排矸处理，取得了良好的经济效益。 关键词 螺旋溜槽 工艺设计 应用 中图分类号 TD45 文献标识码 B doi10.3969/j.issn.1005-2801.2019.03.047 Process Design and Application of “TDS Spiral Chute“ Zhao Fu Pingshang Coal Industry Co., LTD., Shanxi Jincheng Coal Mine Group, Shanxi Jincheng 048203 AbstractBased on the sorting design of 8025mm block coal in Pingshan Coal Industry, this paper adopts TDS intelligent dry separator to separate gangue, and adds spiral chute in the middle block silo, which has been successfully applied in block raw coal gangue disposal and achieved good economic benefits. Key words spiral chute process design application 1 “TDS 螺旋溜槽”设计背景 坪上煤业受地质条件、煤质煤层厚度影响，开 采下分层时底板混入的矸石量大，煤层局部含 12 层炭质泥岩夹矸，且井下原煤仅进行简单的破碎和 筛选，原煤 80mm 经过破碎筛分后进行 25、13mm 筛分，筛分后直接销售，产品为 8025mm 中块煤、 2513mm 小块煤、130mm 末煤。中块煤经常由于 人工排矸效率低，原煤含矸率高，灰分超标，造成 销售价格低，效益差，甚至造成煤质纠纷，影响销 售。因此，对块原煤进行排矸处理势在必行。鉴于 坪上煤业主井运煤筛选系统现状，拟对 80 ～ 25mm 块煤分选采用 TDS 智能干选机排矸分选，且在中块 仓中安装螺旋溜槽，以满足当前的生产情况。 2 “TDS 螺旋溜槽”项目概况 2.1 TDS 智能干选机安装 TDS 智能干选机是一种基于 X 射线识别，采用 高压气枪执行的新型块煤分选设备。 其基本原理是 采用 X 射线智能识别方法，针对入选原煤煤质特征 建立与之相适应的分析模型，通过大数据分析，对 煤与矸石进行数字化识别，最终通过高压风智能排 矸系统将矸石排出。TDS 智能干选机主机可分为 布料系统、识别系统、执行系统、除尘系统、散热 系统、电控和 REC 系统等。TDS 智能干选机基本 原理图如图 1 所示。 图 1 TDS 智能干选机基本原理图 智能干选机是一种新技术，与传统选煤方法按 密度差异进行分选不同，智能干选是基于 X 射线识 别的分选技术，由于煤的性质、元素差异会造成系 统识别的差异，最终通过高灵敏、高可靠执行机构 将矸石排出。见图 2。 项 目 改 进 方 式 在 筛 分 楼 22m 高 处 安 装 一部 801 转载皮带，用于将振动筛筛分下来的 8025mm 块煤（含矸）运转到带式给料机。在筛 分楼 17m 高处安装 1 台带式给料机及 1 台 TDS 智 能 干 选 机（ 型 号 为 TDS16-082.5， 处 理 能 力 1232019 年第 3 期 100t/h，处理粒径 80 ～ 25mm，主机外形尺寸为 970045003800mm），主机内含布料器（型号 NN-150，带宽1800mm，带长13m，带速2.5m/ s） ， 将其安装在块煤仓上， 对8025mm块煤 （含矸） 进行分选。 图 2 选出的煤与矸石对比 图 3 筛选系统“TDS 螺旋溜槽”工艺设计示意图 如 3 图所示，井下原煤经过原有 2ZXF3061/5 型振动筛筛分后，130mm 末煤经上仓皮带进 入末煤仓，2513mm 小块煤进入小块煤仓，而 8025mm 中块煤经新增 801 转载皮带进入带式给料 机，通过 TDS16-102.5 型智能干选机分选后，中块 煤进入中块煤仓，矸石进入新增矸仓。 主要创新点 （1）技术先进。TDS 智能干选机是基于射线 识别的选煤新技术，采用先进的检测及执行技术， 分选过程不用水，不用介，装机功率低，生产加工 成本低。 （2）绿色选煤。传统湿法选煤在洗选过程中 将产生煤泥，由于煤泥发热量低，粘结成团难以利 用，在无法销售的情况下往往作为废弃物外排，既 浪费资源又污染环境。而 TDS 智能干选机不产生煤 泥，有效解决了沾湿煤泥难处理的问题，避免了环 境污染，真正实现了绿色选煤。 （3）系统简单，建设周期短。TDS 智能干选 系统简单，直接建在现有筛分楼上，不需要新建车 间，自开工建设到调试仅仅用时 3 个月。若采用传 统选煤工艺，由于系统复杂则需要另建厂房，并配 套设置浓缩车间，预计工期将不低于 6 个月。 2.2 中块仓加装螺旋溜槽 坪上煤业精块煤的生产占总量的 30，精煤产 品采用方仓（中块仓高度为 17m）储存，通过汽车 外运。由于无烟煤易碎，在装仓环节容易因撞击而 破碎，因而使入仓后的块煤合格率下降，直接影响 着企业的经济效益。为了提高块煤合格率，确保产 品质量，在 801 皮带转载处及 TDS 精煤入料口处安 装新型螺旋溜槽。见图 4。 图 4 中块仓螺旋溜槽安装实体图及技术参数 项目改进方式 改造前从建矿到达产以来，中块仓安装的是 普通直通式溜槽，直上直下式，由于无烟煤易碎， 在入仓环节容易因撞击而破碎，因而使入仓后的块 煤合格率下降，块率损失严重，直接影响着企业的 经济效益。 改造后该套新型螺旋溜槽是由 TDS 布料器将 精块煤运至仓口，落到螺旋溜槽的入料段上，按照 一定的规律对煤流进行加速，并不断改变煤流的方 向，使煤流能够以预定的速度平稳进入螺旋溜槽的 标准段内，致使煤流在各种力的共同作用下保持平 衡，即在运动方向无加速度，基本上以恒定的速度 平衡运行，使煤流沿溜槽以匀速螺旋运动滑至仓底， 将自由落体运动变为匀速螺旋运动，从而防止块煤 破碎，达到减少破碎的效果。见图 5。 3 效果分析 TDS 智能干选机及中块仓螺旋溜槽的技改投 运后最大处理能力为 100t/h，物料有效分选粒度为 8025mm。TDS 分选后的煤中含矸率不大于 3， （下转第 126 页） 1262019 年第 3 期 落地矸石中带煤率不大于 5，且安装使用的新型 螺旋溜槽，将彻底解决块煤合格率下降问题，大大 地提升了煤炭块率，对提高企业经济效益，减少客 户争议有着积极的意义。 （1）资金投入 设备及工具租赁费用每年约为 160 万元，相关 土建及安装工程费用约为 90 万元。 （2）产出效益 坪上煤业销售中块煤占每年产量约为 27， 分选后中块煤销售价吨煤可提高 20 元，以坪上 煤 业 年 产 量 135 万 t 计， 每 年 可 增 收 729 万 元 （135000027207290000 元）。 4 推广应用情况 TDS 智能干选系统及新型螺旋溜槽已在坪上煤 业正式投用，分离矸石和炭块效果显著，且有效地 （上接第 123 页） 擦力降低，就容易跑偏或者打滑。其次，观察滚筒 上是否有附着物，因为如果一端的附着物多，而另 一端较少，输送带就会被迫向少的那端移动，发生 偏移。最后，如果上述两种情况都没有发生，滚筒 光洁且预紧力符合要求还发生偏移，则可以根据偏 移方向来调整相应的轴承座，直至达到理想状态。 （4）输送带自身调整法 输送带在使用一段时间后，难免会发生磨损， 有时候磨损两端不均匀，所以会发生跑偏。输送带 接头处在对接以后，由于接头工艺不到位，接头处 每次经过滚筒或者托辊，都会发生一定的位移，这 些都会造成输送带偏移。避免该情况的产生就需要 定期更换输送带，严格按照要求对接输送带。 3 实践效果 结合四台矿实际进行了一定的预防和处理，输 送带事故已经大幅减少。统计对比 2016 年和 2017 年输送带队事故如表 1 所示。 从表1可以看出， 通过实施定期排查、 有效预防、 针对处理以后，各类型事故发生次数都有所减少， 输送带磨损和输送带撕裂情况都有了很大的改善， 从经济效益看，减少了经济损失约 35 万元。 表 1 大同煤矿集团四台矿输送带队事故统计 年份 输送带磨损 （m） 输送带撕裂 （m） 断带 次数 烧毁电机 （台） 经济损失 （万元） 201697262147 20173681012 4 结语 通过分析带式输送机跑偏的原因，结合大同煤 矿集团四台矿输送带队的实际情况，提出了预防和 处理输送带跑偏的方法，有效地解决了输送带跑偏 的问题，降低了生产成本，减少了经济损失。 【参考书目】 ［1］ 田洪瑞 . 带式输送机输送带跑偏原因分析与纠偏措 施[J]. 现代制造技术与装备，2016（02）102-106. ［2］ 刘元柱 . 带式输送机跑偏的原因与调试 [J]. 煤炭 技术，2011，30（08）32-33. ［3］ 刘训涛，李光煜，李阳星 . 带式输送机跑偏原因 分析及调偏托辊的研究 [J]. 煤矿机械，2008，29 （06）67-69. ［4］ 宋尚山 . 试分析如何防止带式输送机跑偏 [J]. 山 东煤炭科技，2017（06）115-116. ［5］ 郭永波 . 矿用带式输送机跑偏原因分析及对策措 施研究 [J]. 山东煤炭科技，2018（03）113-114. 提升了入仓后的煤炭块率，提高了企业的经济效益。 图 5 螺旋溜槽安装示意图及旋转方向 【参考书目】 ［1］ 张文军，张志宏 . 螺旋溜槽在提高块煤率中的应 用 [J]. 煤矿现代化，2007（02）66-67. ［2］ 李广，肖琴，李春鸥，等 . 新型高效螺旋溜槽的 设计及应用 [J]. 矿山机械，2016（05）63-66. ［3］ 魏阳阳，魏亮亮 . 螺旋溜槽的设计参数敏感度分 析及整体建模[J].中小企业管理与科技上旬刊， 2018（05）174-175.