王曉云

1 引言

大同煤礦集團臨汾宏大豁口煤礦一直以原煤生產(chǎn)、銷售為主，原有的工業(yè)場地小，這就要求新建的原低。且該地區(qū)屬于多旱少雨區(qū)域，水資源匱乏，不適合建設(shè)繁雜的原煤水洗分選系統(tǒng)。因此，采用X 射線智能干洗分選系統(tǒng)具有占地面積小、工藝簡單、運行成本低、分選精度高（煤中含矸率可≤5%）、節(jié)水減排等優(yōu)點，經(jīng)濟效益顯著[1～2]。

2 CXR-1000X射線分選機組成結(jié)構(gòu)

圖1 CXR-1000X射線分選機組成結(jié)構(gòu)示意圖

由圖1 所示該設(shè)備由以下部分組成：帶分離模塊的分選裝置、帶X射線源和線掃描探測器的X射線柜、主控柜、振動送料傳送機、帶X 射線保護壁的高速皮帶、帶風(fēng)扇的除塵系統(tǒng)。

3 主要技術(shù)參數(shù)（表1-表8）

表1 操作溫度范圍

表2 送料供應(yīng)

表3 X射線門和傳感器

表4 分離裝置

表5 尺寸

表6 控制柜供應(yīng)規(guī)格

表7 X射線系統(tǒng)

表8 壓縮空氣/設(shè)備

4 工作原理

CXR-1000X 射線分選機采用光譜成像原理，根據(jù)原子密度差異分選出不同的礦物，本系統(tǒng)主要應(yīng)用于80 mm～25 mm塊煤的分選（見第10頁圖2）。

振動給料機將80 mm～25 mm 塊煤輸送至皮帶上形成礦物流，順序通過成像分析源，進入檢測區(qū)域；煤塊進入X 射線檢測區(qū)域時，應(yīng)用光譜成像原理，X 射線智能分析系統(tǒng)對每塊礦石進行定性分析，并將結(jié)果輸入到微機控制器進行分析處理成像，微機控制器根據(jù)預(yù)先設(shè)定的閾值判斷被檢測的礦石是精煤還是矸石。本裝置將藍色標定為精煤，黃色標定為矸石，射線檢測點將檢測源（已被標定的礦石）反饋到微機控制器，并向分選裝置發(fā)出動作指令，噴射模塊起動，通過110個電磁閥和壓風(fēng)系統(tǒng)來控制各個噴嘴，噴出氣體將下落中的矸石改變軌跡進入矸石槽，精煤則順皮帶落入精煤槽，整個分選程序完成，分選過程需0.02 s。

圖2 CXR-1000X射線分選機工作原理示意圖

5 使用效果

將原煤和通過CXR-1000X 射線分選機分選出來的精煤，做了比較，如表9和表10。

表9 原煤檢驗報告

從表9、表10 可以看出，分選后的精煤發(fā)熱量比原煤增加544 Kcal/kg，因此原煤經(jīng)過CXR-1000X射線分選機分選后，大大提高了煤炭質(zhì)量及產(chǎn)品發(fā)熱量。減少了矸石運輸成本，減少了環(huán)境二次污染，實現(xiàn)了銷售產(chǎn)品多樣化，滿足了不同客戶的需求。按每年干洗系統(tǒng)的處理能力60萬噸計算，分選后可銷售原煤53.4萬噸，同時每年減少6.6萬噸低發(fā)熱量原煤銷售，增加銷售收入約500萬元。

表10 精煤檢驗報告

CXR-1000X 射線分選機自2015 年7 月開始運行至今，無故障、能耗低，運行和維護成本低，操作簡單，運行穩(wěn)定，分選精度高，效益顯著。

6 結(jié)論

CXR-1000X射線分選機在國內(nèi)尚屬首次使用，通過編制合理的工藝流程，洗選效果達到預(yù)定要求，煤中含矸量可控至≤5%，單位質(zhì)量原煤發(fā)熱量提升了約12%，取得了可觀的經(jīng)濟效益。該系統(tǒng)的使用符合水資源保護、節(jié)能、環(huán)境保護及發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)等各項國家方針政策，適合現(xiàn)階段我國普通中、小型煤礦使用。