摘要：本文著重研究了井下選煤技術(shù)的提出背景和井下選煤技術(shù)的類(lèi)別，并在此基礎(chǔ)上分析研究我國(guó)當(dāng)前使用較多的井下機(jī)械動(dòng)篩排矸設(shè)備和井下重介淺槽排矸機(jī)。

關(guān)鍵詞：井下；選煤技術(shù)；排矸機(jī)；綠色開(kāi)采

【中圖分類(lèi)號(hào)】X751【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】2236-1879（2017）12-0246-01

1概述

據(jù)統(tǒng)計(jì)研究表明，中國(guó)是世界上開(kāi)發(fā)并使用煤最早的國(guó)家[1]。自發(fā)現(xiàn)煤這一豐富的礦產(chǎn)資源起，煤一直在人民的生活和生產(chǎn)中扮演者不可或缺的角色，被稱(chēng)為工業(yè)的糧食，可見(jiàn)其在工業(yè)生產(chǎn)中重要性。

近年來(lái)，隨著石油正在慢慢的取代煤在工業(yè)中的地位。但是，我國(guó)石油的儲(chǔ)量相對(duì)于西亞伊拉克等國(guó)家而言較少，仍然不能取代現(xiàn)在我國(guó)煤炭占據(jù)主要能源的位置。此外，我國(guó)在多年煤炭開(kāi)采的過(guò)程中，其開(kāi)采技術(shù)和煤炭的利用技術(shù)已經(jīng)日趨成熟。其中，我國(guó)煤炭氣化的技術(shù)也不斷的普及，這樣豐富了我國(guó)煤炭的利用方式。因此，在未來(lái)的很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)煤炭依然會(huì)作為我國(guó)的主要能源。

2選煤的背景研究

煤炭作為一種不可再生的能源，如何提高煤炭的利用率，提高其開(kāi)采效率是當(dāng)前急需解決的一個(gè)問(wèn)題。鑒于我國(guó)的地理位置和煤炭存儲(chǔ)的情況而言，我國(guó)對(duì)煤炭的開(kāi)采主要有露天開(kāi)采和地下開(kāi)采兩個(gè)方式。據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，我國(guó)超過(guò)92%的煤炭資源均為地下開(kāi)采，只有一小部分煤炭存儲(chǔ)于內(nèi)蒙古東部地區(qū)[2]。但是，不論是井下開(kāi)采還是露天開(kāi)始，均需要將原煤運(yùn)送至地面后，將煤炭中的煤矸石分離出來(lái)，進(jìn)而提高煤的質(zhì)量。

煤矸石作為煤炭形成過(guò)程中所伴隨的一種巖石，是不可避免的。由于，煤矸石的特征，其一直被稱(chēng)為工業(yè)垃圾，被認(rèn)為工業(yè)中的公害。據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，煤矸石是當(dāng)前我國(guó)排放量最大的固體廢棄物之一，其排放量占據(jù)了每年煤炭的開(kāi)采量。

總之，隨著我國(guó)煤炭行業(yè)的發(fā)展，煤矸石會(huì)不斷的影響著人們?nèi)粘５纳a(chǎn)和生活，其危害性會(huì)不斷的擴(kuò)大。因此，如何能夠?qū)⒚喉肥c原煤分離開(kāi)來(lái)是十分重要的。

3井下選煤的提出

近年來(lái)，可持續(xù)發(fā)展一直是當(dāng)前我國(guó)綠色發(fā)展的口號(hào)。經(jīng)過(guò)我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的這三十年來(lái)，越來(lái)越多的人們已經(jīng)意識(shí)到，保護(hù)環(huán)境與發(fā)展是并行的，而非只在乎發(fā)展，而忽略了對(duì)環(huán)境的保護(hù)。煤炭開(kāi)采也不例外，為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展需求，煤炭的綠色開(kāi)采已經(jīng)成為煤炭開(kāi)采的未來(lái)的發(fā)展方向。

在傳統(tǒng)的煤炭開(kāi)采中，原煤開(kāi)采出來(lái)后不經(jīng)過(guò)任何的處理就通過(guò)皮帶機(jī)等設(shè)備將其直接運(yùn)送至地面，而后通過(guò)地面的洗煤廠的設(shè)備，將原煤中的煤矸石通過(guò)洗選設(shè)備分離出來(lái)，最后直接堆放于地面。傳統(tǒng)的煤炭開(kāi)采中，主要存在以下兩個(gè)問(wèn)題：（1）將沒(méi)用的煤矸石運(yùn)送于地面會(huì)消耗大量的人力和物力，以至對(duì)能源造成不必要的浪費(fèi)；（2）將煤矸石直接堆放于地面會(huì)對(duì)環(huán)境造成不同程度的影響。雖然，我國(guó)不斷的對(duì)煤矸石的重復(fù)利用進(jìn)行研究，雖然已經(jīng)初見(jiàn)效果，但是該技術(shù)仍在初級(jí)階段，很難將堆放于地面的煤矸石進(jìn)行完全的利用[3]。

在此情況下，我國(guó)的科研工作者提出了井下選煤的方式，即在井下就將原煤中的煤矸石分離出來(lái)，既節(jié)省了煤矸石運(yùn)送于地面的人力和物力，也避免了煤矸石對(duì)環(huán)境的污染。通過(guò)井下選煤可將分選出來(lái)的煤矸石全部用于回填巷道，從一定程度上提高了采煤的安全性和經(jīng)濟(jì)效益。

4選煤技術(shù)的研究

通常情況下，選煤是通過(guò)物理方法實(shí)施的。原煤通過(guò)采用適當(dāng)?shù)倪x煤技術(shù)，將原煤中的無(wú)機(jī)礦物質(zhì)區(qū)分出來(lái)，進(jìn)而提高了原煤的質(zhì)量，最終能夠保證原煤可以高效、高質(zhì)的被利用。

當(dāng)前，我國(guó)煤炭選煤技術(shù)主要是通過(guò)選煤介質(zhì)進(jìn)行區(qū)分的，包括有干法選煤技術(shù)和濕法選煤技術(shù)[4]。其中，干法選煤技術(shù)的選煤介質(zhì)為空氣，而濕法選煤技術(shù)的選煤介質(zhì)為水、密度較大的液體等介質(zhì)進(jìn)行的。然而，由于以空氣為介質(zhì)的選煤方式，其影響因素太多，在實(shí)際生產(chǎn)中很少被利用。

根據(jù)不同的選煤技術(shù)和選煤原理，目前我國(guó)常用的選煤原理有：跳汰選煤技術(shù)、浮選選煤技術(shù)和搖床選煤技術(shù)等[5]。其中，跳汰選煤技術(shù)是依據(jù)最經(jīng)典的跳汰理論而來(lái)的，該選煤技術(shù)流程簡(jiǎn)單，成本低，因此在實(shí)際生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用；浮選選煤技術(shù)是根據(jù)不同礦物質(zhì)材料對(duì)水滋潤(rùn)性的程度不同而來(lái)的，主要應(yīng)用于無(wú)煙煤和煉焦煤的選煤；而搖床選煤技術(shù)由于其具有高精度的分選技術(shù)，因此該選煤技術(shù)廣泛應(yīng)用對(duì)高硫煤的選煤。

然而，當(dāng)選煤技術(shù)最初應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)中時(shí)，由于井下生產(chǎn)惡劣的生產(chǎn)環(huán)境和條件，最初研制的動(dòng)篩跳汰機(jī)并不能完全滿足實(shí)際煤炭開(kāi)采的要求。為了滿足實(shí)際煤炭的開(kāi)采要求，對(duì)最初的動(dòng)篩跳汰機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)而后研究，最后成功研制了一款以機(jī)械動(dòng)篩跳汰機(jī)和重介淺槽機(jī)為核心的井下機(jī)械排矸裝備，現(xiàn)在成功應(yīng)用于我國(guó)的一些煤礦開(kāi)采中。

4.1井下重介淺槽排矸設(shè)備的介紹：

井下重介淺槽排矸設(shè)備是一款能夠適用于難選或者極難選的煤的原料。而且，該設(shè)備的選煤的效率非常高，可以達(dá)到98%以上。該設(shè)備機(jī)體的形狀為長(zhǎng)方形，可以在井下安裝使用，適用于巷道相對(duì)較窄的煤礦開(kāi)采中，是目前為止認(rèn)可程度最高的設(shè)備。

4.2井下動(dòng)篩排矸機(jī)的介紹：

井下動(dòng)篩排矸機(jī)是基于地面上的動(dòng)篩排矸機(jī)改造而成的。為了適應(yīng)井下實(shí)際生產(chǎn)中狹窄的巷道，將地面上的動(dòng)篩排矸機(jī)的外形尺寸進(jìn)行改造，以便其能夠適應(yīng)井下惡劣的工作環(huán)境和條件。

此外，技術(shù)人員將傳統(tǒng)的動(dòng)篩排矸機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由復(fù)雜的液壓系統(tǒng)改造成簡(jiǎn)單的機(jī)械式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

井下機(jī)械式動(dòng)篩排矸機(jī)不僅能夠滿足當(dāng)前煤礦綠色開(kāi)采的要求，還從根本上解決了煤矸石堆積于地面的問(wèn)題。除此之外，由于該設(shè)備簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)形態(tài)和簡(jiǎn)單的操作模式，使其成為當(dāng)前煤礦綠色開(kāi)采必不可少的設(shè)備。

參考文獻(xiàn)

[1]楊俊利.發(fā)展煤礦井下選煤技術(shù)與裝備的思考[J].選煤技術(shù)，2010（1）：53-54.

[2]卜麗，周正，陳明.煤礦節(jié)能減排之井下選煤的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?011（17）：85-85.

[3]王娜，李佰云.井下巷道選煤工藝技術(shù)探討[J].選煤技術(shù)，2015（6）：62-65.

[4]符東旭.井下跳汰排矸技術(shù)的應(yīng)用研究[J].煤炭與化工，2013，36（6）：6-11.

[5]張佳佳，姜浩，胡正偉.煤矸石井下分選研究[J].機(jī)電工程技術(shù)，2011，40（8）：61-63.

作者簡(jiǎn)介：靳生（1989.2-），男，山西大同人，本科，研究方向：煤礦機(jī)械，助理工程師，現(xiàn)就職于：太原煤炭氣化（集團(tuán)）有限責(zé)任公司。