浅槽分选机在除杂系统中的应用_方鹏.pdf

煤矿现代化2020 年第 1 期总第 154 期 1洗煤厂介绍 开滦 （集团） 钱家营选煤厂是一座隶属于钱家营 矿业分公司的大型现代化矿井型选煤厂， 1983 年开 始委托波兰设计，年设计处理原煤能力为 4.0Mt。选 煤厂于 1989 年 11 月投产， 1992 年 4 月达产， 原设计 生产工艺为 150～13mm 块煤采用重介立轮主再选， 13～0.5mm 末煤采用重介旋流器主再选， 0.5～0mm 煤 泥浮选， 尾煤浓缩压滤， 并设有干燥车间。 主要生产产 品为 14 级精煤， 精煤做炼焦用煤， 中煤供电厂做燃料 用煤，产品采用铁路外运； 1993 年至 1998 年由于国 内煤炭行业形势的不景气以及其他种种原因， 钱家营 矿洗煤厂被迫停产。 1998 年煤炭形势好转， 基于市场 需要， 选煤厂对工艺系统进行了部分改造， 由原炼焦 煤洗选工艺改为动力煤洗选工艺， 主 要 生 产 4800～5500kcal/kg的动力煤， 1999 年 6 月对主厂房Ⅱ 系统进行进一步改造，改造后可生产 5500kcal/kg 以 上的优质动力煤； 2003 年 2 月， 北京华宇工程有限公 司作了钱家营选煤厂技术改造设计，设计规模为 4.0Mt/a，生产工艺为 13mm原煤采用重介立轮分选 机主再选， 13～0.5mm 末煤采用重介两产品旋流器主 再选， - 0.5mm 煤泥直接浮选， 2003 年工程开工建设 并于年底投产。 2011 年洗煤厂浮选系统改造升级， 主 要是将浮选精煤脱水由圆盘过滤机变更为卧式沉降 过滤离心机与快开压滤机联合脱水工艺，主要产品 为 12 级和 15 级炼焦精煤、 洗混块煤、 洗末煤、 煤泥 及矸石。 2项目背景 煤炭在井下开采过程中混入大量的铁器、木材、 胶皮和编织袋等杂物， 同时在煤炭转运过程中， 工人 随手丢弃的塑料瓶、塑料袋等杂物也混入到煤炭中。 原煤经过除铁器、 筛分、 重介分选等工艺环节， 已经将 磁性杂物 （主要是铁器 ） 和重质杂物 （主要是煤矸石） 基本除去， 而轻质杂物主要集中到块精煤中。由于目 前该部分轻质杂物的量较多并已经影响到块精煤质 量，选煤厂不得不安排专人对该部分杂物进行清理， 采取人工选垃圾的生产方式，导致工人劳动强度较 高， 选别效率低， 生产方式已经相对滞后， 不符合当前 煤矿发展的需要。为此， 通过块精煤除杂方案设计改 造，采用一台以浅槽分选机为除杂设备代替人工除 杂， 既提高了除杂效率， 保证精煤质量， 同时也减少了 作业人员。 3重介浅槽分选机原理 重介浅槽分选机是利用阿基米德原理在重力场 中实现分选的，入洗煤进入一定密度的悬浮液中， 煤 根据自身密度差异实现分层和分离的设备。 其分选过 程是泵将预先配好的悬浮液打入给料口和槽体底 部漏斗，在给料口的水平介质槽形成一个全断面的 浅槽分选机在除杂系统中的应用 方鹏 （开滦钱家营矿业公司选煤厂 ，河北 唐山 063301 ） 摘要 阐述了浅槽分选机的工艺原理,并介绍了其在开滦 （集团 ） 钱家营矿选煤厂除杂系统的应用方 案。实践证明使用该方法后,轻杂质去除效率高,操作方便,保证了精煤的纯净度,最大限度地满足了用 户的要求。 关键词 浅槽分选机 ； 除杂 ； 块精煤 中图分类号 TD94文献标识码 A文章编号 1009- 0797 （2020 ） 01- 0128- 03 Application of shallow groove sorting machine in decontamination system FANG Peng （CaiqingQianjiayingMiningCompanyCoal Preparation Plant , Tangshan 063301 , China ） Abstract The process principle of shallow tank sorting machine is expounded, and its application scheme of decontamination system in Qianjiayingcoal preparation plant ofKailuan Groupis introduced. Practice has proved that after usingthis , the light impurity removal efficiency is high, the operation is convenient, the purity of the clean coal is ensured, and the requirements of the user are satisfied to the ut- most. Key words shallowtrough sortingmachine ; impurityremoval ; block clean coal 128 ChaoXing 煤矿现代化2020 年第 1 期总第 154 期 介质水平流，输送物料的同时向分选槽内补充悬浮 液， 分选槽底部的介质漏斗可形成一个介质上升流， 通过电动闸板调节流速和量的大小，以此保持分选 槽内悬浮液密度的稳定性，对分选过程的实现具有 促进作用。 入洗煤从给料口进入分选槽后， 在水平流 和上升流共同作用下进行分选，轻产物从溢流口由 排煤轮排出，重产物下沉由槽内刮板沿脱水段经排 料口运往下一道工序。重介浅槽分选机具有处理量 大、 分选粒级宽、 泥化程度低、 结构紧凑、 占地面积 小、 操作简单等优点。 4浅槽分选机结构特点 重介浅槽分选机由槽体、 排矸刮板及其驱动装置 构成。 重介分选机的槽体是一个长条形槽式金属结构 件。 槽体长边两侧分别设有入料箱和溢流堰。 入料箱 底部设有水平流介质管， 为浅槽分选机提供水平介质 流[1]， 水平介质流用于维持液面高度和物料运输速度。 从槽体底部的介质漏斗将介质打入槽体， 形成介质上 升流， 用于保持流场的稳定。在槽体底部铺设具有一 定数量小孔的耐磨衬板， 槽体长边方向两侧各有一条 刮板链导向轨道， 侧壁布置耐磨板， 刮板沿轨道移动， 将重产物从槽体窄边一端排出。 排料部分由驱动总成、 从动总成、 改向总成、 刮板 链及尾部拉紧装置组成。 驱动总成的轴承采用滚动轴 承支撑， 阻力小， 转动灵活， 从动总成和改向总成的轴 承分别采用轴承固定在槽体的侧板上； 尾部的丝杠拉 紧装置是为了调整链条张紧程度；驱动装置由电机、 减速器和传动带三部分组成，驱动电机是正反转电 机， 用来适合检修维护需要。 5工艺方案 选用一台浅槽分选机排除杂物，混有轻质杂物的 块精煤从原块精煤脱介筛经入料溜槽进入到浅槽分选 机槽体内， 轻质杂物上浮， 由溢流堰处的刮板将其运至 溢流溜槽， 溢流溜槽内设有固定筛脱水， 杂物通过筛面 直接落入垃圾池内， 筛下水流向零米地坑泵， 块精煤被 刮板运至浅槽分选机机头， 通过机头溜槽 （前段嵌带固 定筛脱水 ）直接到达精煤皮带，筛下水同样进入地坑 泵。 由于水的密度在杂物与块精煤之间， 杂物与块精煤 带走的水量较少，因此只需向浅槽分选机补加循环水 就可以满足生产要求。工艺联系图见图 1 6改进措施 图 1工艺流程图 1 ）由于采取水作为分选介质就可满足除杂要 求， 因此取消介质循环泵系统， 在浅槽入料口补加系 统所需要的水。 2 ）水的密度具有均匀性，取消浅槽分选机槽体 底部的上升漏斗， 并将放料方式更换位置， 在槽体的 侧面低位加装放料孔。 3 ） 为了减少块煤带水，重物刮板更换为孔径为 5mm的多孔刮板。 7实施效果 使用浅槽分选机进行除杂， 是在分选槽内注入循 环水， 利用木材、 塑料瓶、 塑料袋等轻杂物与块精煤之 间密度的差异， 通过阿基米德原理将块精煤与轻质杂 物进行分离， 从而达到净化精煤产品的目的。 投入使用后混入块精煤中的轻质杂物全部排出， 除杂率达到了 100，效果明显优于人工手选效果， 降低了员工的劳动强度和企业用工成本， 保证了精煤 质量， 提高了企业形象。 8运行要点 1 ） 保证块精煤振动筛的脱介能力。块精煤是由 重介立轮分选机分选后的产品， 假若振动筛脱介能力 达不到要求， 介质就会随块精煤一同进入浅槽分选机 内，浅槽分选机内的水变成了混有介质的悬浮液， 部 分块精煤再次分选进入到杂物池内， 因此必须保证块 精煤振动筛的脱介能力。 2 ） 保持浅槽分选机内液位稳定，系统补加水适 量。补加水是从块精煤脱介筛筛口加入的， 是水平流 的动力来源， 如果补加水量过小， 浅槽分选机内液位 下降， 溢流堰处刮板不能将杂物及时排出， 杂物将在 槽内堆积造成停车事故； 如果补加水量过大， 水平流 流速就将大，在浅槽内块精煤与杂物分选时间短， 部 分精煤将进入杂物溜槽内。 3 ） 生产准备要做细。原煤中杂物有大量编织袋、 （下转第 132 页 ） 129 ChaoXing （上接第 129 页 ） 塑料袋等具有缠绕性的杂物，在浅槽除杂过程中， 这 些具有缠绕性的杂物缠绕在驱动轴、 改向轴、 从动轴 上， 可能造成跳链事故的发生， 同时缠绕在溢流堰处 的排杂刮板上降低除杂能力，导致杂物堆积在槽体 内， 易造成停车事故。 此外， 为保证浅槽分选机的稳定运行、 良好的分 选效果，采用自控软件实时监控浅槽分选机工作状 况。如对浅槽刮板电机电流进行在线监测， 从其读数 中判断浅槽的运行状态， 如是否存在刮板跳链， 是否 存在压刮板等现象。在正常启停车洗煤时， 与洗选系 统并入流程开车，设定设备之间启停顺序与时间间 隔， 紧急停车时， 执行相应的闭锁关系， 保证整个洗选 系统运行平稳。 9结束语 随着市场经济的不断完善和发展， 以及燃煤工艺 水平和自动化程度的不断提高， 用户对煤炭产品洁净 度的要求越来越高， 杂物含量逐渐成为商品煤重要的 外在质量指标。 开滦钱家营洗煤厂使用浅槽分选机进 行除杂后， 工艺系统可靠， 投资少， 成本低， 除杂效果 显著， 提高了精煤产品在市场中的声誉， 为企业带来 可观的经济效益。 参考文献 [1] 樊民强.选煤数学模型[M].北京； 煤炭工业出版社.2005. 作者简介 方鹏 （1987-） ， 男， 辽宁台安人， 2009 年毕业于辽宁工程 技术大学矿物加工工程专业， 工程师， 现在开滦集团钱家营 矿选煤厂主要从事选煤厂生产技术管理工作。 （收稿日期 2019- 3- 12） 煤矿现代化2020 年第 1 期总第 154 期 发生位置、 属性以及系统生成的周边人员、 物资信息 等救援信息， 利用 GIS网络分析、 空间分析等功能， 生 成综合预测分析结果, 以知识库的形式及时提供救灾 专家建议与方案等内容。 并可以及时将初步方案发送 至现场专家组， 通过与现场专家审核修正形成最终可 实施的救援方案， 形成有可操作性的应急预案。 图 3GIS 应急物资定位三维展示图 4结论与展望 根据智能煤矿建设的需求， 本文提出了煤矿分布 式协同的生产综合管理系统管理和建设思路， 对与该 系统技术体系相关的数据标准规范、 煤矿时态空间数 据管理、 分布式协同更新、 空间数据服务发布等关键 技术进行了探讨和研究， 形成了一整套适合煤矿实际 应用的 “一张图” 解决方案。实践证明， 同煤集团基于 GIS 的生产综合管理系统管理思路和方法可以有效 解决煤矿信息化过程中数据孤岛严重、 信息化基础不 牢、 数据难集成、 智能化分析水平差、 应用效果不佳等 问题， 对充分发挥信息化在煤矿安全生产和管理中的 作用， 并最终建立智能矿山具有重要的现实意义。 数字网络化的软件系统是今后系统扩展的主流 方向， 行业的数字化以及远程监控实时化[7]、 可视化具 有广泛的应用前景,下一步同煤集团将开展井下三维 建模工程、 将可视化、 形象化的地质模型应用到矿山 生产的日常管理中。 参考文献 [1] 王磊,李静.基于蓝光 GIS 的矿山可视化生产调度系统[J]. 煤矿现代化,2016 （05） 61- 62. [2] 郑海山.阳煤集团安全生产矿区 “一张图” 内涵分析[J].煤 矿安全,2017,48 （12） 234- 236240. [3] 王青林. 基于 GIS 综合处理的矿井地质信息智能管理系 统[J].煤矿现代化,20180495- 97. [4] 冯文娟.基于 FME 实现 CAD 到 GIS 数据格式转换研究及 实例[J].煤矿现代化,2015 （03） 98- 100. [5] 毛善君,杨乃时,高彦清,张鹏鹏,吴道政.煤矿分布式协同 “一张图” 系统的设计和关键技术[J].煤炭学报,2018,43 （01） 280- 286. [6] 王学贵.基于 GIS 的矿山应急管理信息平台[J].矿业安全 与环保,2015,42 （01） 52- 55. [7] 王雷鸣, 尹升华.GIS 在矿业系统中的应用现状与展望[J]. 金属矿山,2015 （05） 122- 128. 作者简介 徐晓宏 （1990-） ， 男， 汉族， 山西大同人， 硕士研究生， 采 矿工程师， 研究方向 采矿工程。（收稿日期 2019- 3- 16） 132 ChaoXing