魏恩峰

（西山煤電集團(tuán)鎮(zhèn)城底礦選煤廠準(zhǔn)備車間， 山西 古交 030200）

引言

在我國，綜采放頂煤是開采厚煤層的主要方法，采用放頂煤開采的方式工序簡單、成本較低、經(jīng)濟(jì)效益高，但是，采用綜放開采的方式后，大粒度物料明顯增多。在實(shí)際生產(chǎn)中，為保證系統(tǒng)的運(yùn)輸能力，刮板鏈速一般較慢，只有增大料層厚度才能保障運(yùn)輸系統(tǒng)正常工作，且環(huán)錘與刮板間的距離一般大于300mm，導(dǎo)致有大量大塊物料的產(chǎn)生，給選煤廠的正常工作帶來一定困難[1]。本文以某礦SSC800型破碎機(jī)展開研究。

1 工程概況

某礦年生產(chǎn)能力為500萬t，采用綜采放頂煤的方式進(jìn)行回采。所產(chǎn)原煤由井下運(yùn)至地面原煤倉，經(jīng)篩分后進(jìn)入選煤廠主選車間進(jìn)行分選。目前，該礦采用井下綜采機(jī)配套破碎機(jī)對原煤進(jìn)行破碎，但是，在煤層開采過程中由于放煤、過斷層或其他原因?qū)е庐a(chǎn)生大量大粒度的煤炭和矸石，現(xiàn)有破碎機(jī)難以滿足實(shí)際生產(chǎn)需求，影響選煤廠的正常工作。原煤粒度組成情況如表1所示。

表1 粒度組成

由表1可以看出，在經(jīng)過井下破碎機(jī)后，仍含有大量的大粒度原煤，而選煤廠要求原煤粒度應(yīng)小于300mm，只占原煤總量的60%，仍有40%的原煤不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，會對選煤廠的正常生產(chǎn)造成以下影響：

1）物料更加容易掉落。在原煤運(yùn)輸過程中，若物料塊體過大，受慣性影響，在快速移動(dòng)的皮帶運(yùn)輸機(jī)中煤炭或矸石容易向下滾落，且皮帶傾角越大，掉落概率越高，給煤礦企業(yè)的安全帶來一定隱患。

2）容易損壞運(yùn)輸設(shè)備。在本礦中，原煤通過主井皮帶運(yùn)輸至地面，然后由轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶運(yùn)至原煤倉，主井皮帶與轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶之間的落差可達(dá)7m，帶有尖角的大塊矸石十分容易刺穿皮帶，縮短皮帶運(yùn)輸機(jī)的使用壽命，影響煤礦的連續(xù)生產(chǎn)。

3）不利于選煤廠選煤。若進(jìn)入選煤廠主選系統(tǒng)的原煤粒度過大，容易導(dǎo)致選煤廠設(shè)備長期超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致設(shè)備快速老化，故障頻發(fā)。同時(shí)，工人需將大量大粒度矸石分選，也增加了工人的勞動(dòng)量。

2 SSC800型分級破碎機(jī)工作原理

SSC800型分級破碎機(jī)的工作原理是煤炭與矸石的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)大于其抗拉和抗剪強(qiáng)度。當(dāng)原煤進(jìn)入破碎機(jī)后，通過兩破碎輥和碎輥與梳齒板之間的兩道間隙，粒度過大的原煤就被篩選出來[2]。SSC800型分級破碎機(jī)的處理能力大，使用期間安全可靠，已取得大量的成功實(shí)例，一般來講，破碎機(jī)應(yīng)布置在主井輸送機(jī)出料口下方，其具體結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1 SSC分級破碎機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

由圖1可以看出，SSC800型分級破碎機(jī)由破碎腔、聯(lián)軸器、減速器、液力耦合器以及電動(dòng)機(jī)等組成，其中，電動(dòng)機(jī)為破碎機(jī)的運(yùn)作提供動(dòng)力，電動(dòng)機(jī)功率的大小應(yīng)根據(jù)破碎機(jī)將大塊體破碎為符合要求的小塊所需的能量大小來確定；液力耦合器是為了改善電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)條件，是一種常見的電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置；減速器可減小電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，提高扭矩，有利于破碎機(jī)將大粒度塊體破碎；聯(lián)軸器是為了將破碎腔與動(dòng)力系統(tǒng)相連；破碎腔是破碎機(jī)的主要工作裝置，主要由兩個(gè)相向旋轉(zhuǎn)的破碎齒輥組成，原煤傳輸至破碎機(jī)內(nèi)，由兩個(gè)破碎輥相向轉(zhuǎn)動(dòng)擠壓破碎，破碎至一定大小后，由兩個(gè)破碎輥中間通過。

SSC型分級破碎機(jī)采用的是模塊化的設(shè)計(jì)理念，為設(shè)備的維修、改進(jìn)和更新?lián)Q代提供便利。其分級破碎的功能主要體現(xiàn)在：物料由兩個(gè)破碎輥中間縫隙排出，縫隙的大小即為物料可以通過的最大尺寸，可將物料大小嚴(yán)格控制在規(guī)定大小以下；當(dāng)物料尺寸小于兩個(gè)破碎輥的縫隙時(shí)，可直接通過，此時(shí)的兩個(gè)破碎輥只是相當(dāng)于滾筒篩的作用，由此實(shí)現(xiàn)分級破碎[3]。

3 布置改進(jìn)

1）位置確定。根據(jù)本礦的實(shí)際生產(chǎn)條件，可將分級破碎機(jī)布置在主井運(yùn)輸皮帶與運(yùn)往煤倉的轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶中間，在此位置空間較大，便于施工，且仍會留有部分空間方便檢修維護(hù)；另外，將破碎機(jī)布置在此處，也可減少主井皮帶與轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶之間的落差，避免煤塊對皮帶的沖擊，減少皮帶的損傷。

2）進(jìn)出溜槽設(shè)計(jì)。在本方案中，破碎機(jī)可通過建造鋼結(jié)構(gòu)支架將其抬高3.5m，使得破碎機(jī)的進(jìn)出溜槽能夠有空間進(jìn)行調(diào)整。由于主井皮帶與轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶的運(yùn)輸方向一致，因此，不必考慮溜槽的轉(zhuǎn)角設(shè)計(jì)。進(jìn)入破碎機(jī)的溜槽寬度應(yīng)與破碎腔的寬度一致，充分利用破碎機(jī)的空間，提高破碎機(jī)的工作效率；出料溜槽可仍按照原有設(shè)計(jì)方案，不需做特殊設(shè)計(jì)，只要能夠與出料口位置銜接合理，避免發(fā)生撒料現(xiàn)象的發(fā)生[4]。

3）應(yīng)將破碎機(jī)的滑軌垂直于轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶布置。用這種布置方法，一方面能夠充分利用這一長度空間，為設(shè)備的檢修維護(hù)提供便利；另一方面，在礦山大型設(shè)備安裝時(shí)，受廠房的空間限制，起重裝備往往難以擺放至合理位置，影響設(shè)備的安裝，因此，可將支架延伸至廠房外部，將破碎機(jī)直接安裝在滑軌上，方便設(shè)備的安裝擺放，減少破碎機(jī)安裝、檢修以及更換時(shí)的工作強(qiáng)度。

4）安裝破碎機(jī)撤除后的溜槽。破碎機(jī)在維護(hù)檢修期間，無法繼續(xù)工作，此時(shí)，為了保證礦井生產(chǎn)不受影響，應(yīng)在破碎機(jī)的原有位置布置溜槽作為運(yùn)煤通道，保證煤礦正常生產(chǎn)。

4 實(shí)踐效果

在利用本文所述的SSC型分級破碎機(jī)后，原煤中大于300mm的煤與矸石被全部破碎，保證了選煤廠的正常工作，避免了大粒度塊體對皮帶的沖擊，延長了皮帶的使用時(shí)間。同時(shí)，因?yàn)樵旱牧６鹊玫接行Э刂疲沟弥鲌龇旨壓Y的篩出物明顯減小，至少延長了篩板1/3的使用壽命，保證選煤廠內(nèi)主要設(shè)備均沒有超負(fù)荷作業(yè)，減少了設(shè)備的故障率。在設(shè)備使用期間，選煤廠的年處理能力得到500萬t，增加產(chǎn)量2.8萬t，且從未發(fā)生安全事故，為選煤廠每年增加經(jīng)濟(jì)效益200萬元以上。

5 結(jié)論

近年來，分級篩選技術(shù)在煤礦中得到了廣泛應(yīng)用，尤其對于厚煤層綜放開采條件，原煤中粒度組成不合理，含有大量超過300mm的大粒度物料，嚴(yán)重影響和制約著礦井選煤廠的正常工作，而利用SSC分級破碎機(jī)可以解決原煤粒度過大的問題，并解決了選煤廠的選煤生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)葐栴}，在實(shí)際生產(chǎn)中取得了良好的效果。