袁超

【摘 要】田陳煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜，工作面斷層較多。隨著采掘工作面的延伸，工作面斷層的不斷出現(xiàn)，煤層中矸石逐漸增多。大量矸石進(jìn)入煤流，極易造成卡矸石，設(shè)備損傷，且影響原煤質(zhì)量，增加了洗煤工藝的難度。針對(duì)原煤含矸量大，造成提升與運(yùn)輸系統(tǒng)能源浪費(fèi)，對(duì)煤倉(cāng)分矸篩進(jìn)行了改造，煤和矸石通過(guò)機(jī)頭分矸篩分別進(jìn)入煤倉(cāng)和手選皮帶，然后經(jīng)過(guò)人工選揀使矸石進(jìn)入矸石倉(cāng)，有效降低了煤流含矸量。

引言：由于我礦斷層發(fā)育較多，在采掘頭面，經(jīng)常出現(xiàn)斷層，矸石含量較大，大量矸石進(jìn)入煤流，皮帶機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾及轉(zhuǎn)載點(diǎn)極易卡矸石，影響正常生產(chǎn)。為實(shí)現(xiàn)原煤安全運(yùn)輸，降低煤流含矸量，高質(zhì)量、高效率的井下煤矸分離成為田陳煤礦一項(xiàng)重要的任務(wù)。

1.設(shè)計(jì)背景

目前，國(guó)內(nèi)外選矸工藝主要有動(dòng)篩跳汰機(jī)選矸、重介分選機(jī)選矸、選擇性破碎機(jī)選矸、手選選矸、斜槽分選機(jī)選矸等。

動(dòng)篩跳汰選矸法：工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)單、輔助設(shè)備少操作容易、處理量大、耗水量小、煤泥水處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單、占地面積小、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。在排出大塊矸石的情況下，具有一定的優(yōu)勢(shì)。動(dòng)篩跳汰機(jī)選矸法的缺點(diǎn)主要是分選下限只能達(dá)到30mm，因此在使用范圍上受到一定的限制。

重介質(zhì)分選機(jī)選矸法：對(duì)于露天礦選煤廠應(yīng)優(yōu)先考慮采用，該方法選矸效率高，入選物料粒度范圍寬，對(duì)煤質(zhì)變化適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)易于泥化的褐煤也可以獲得較好的效果。其分選粒度范圍較勸篩跳汰機(jī)寬，對(duì)極難選煤，還可以延伸入選下限，兼作分選設(shè)備。缺點(diǎn)主要是懸浮液密度高，配置困難，工藝系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備磨損較嚴(yán)重，基建投資較大，生產(chǎn)成本高。

選擇性破碎機(jī)選矸法：煤質(zhì)較脆，矸石較硬時(shí)，可考慮采用選擇性破碎機(jī)選矸。選擇性破碎機(jī)振動(dòng)和噪聲大，當(dāng)原煤水分小于7%時(shí)，設(shè)計(jì)上需要考慮設(shè)置除塵裝置。目前此方法使用較少。

斜槽分選機(jī)選矸，可以廣泛使用臟雜煤、劣質(zhì)煤的加工處理和代替人工揀研。適用于原煤不易泥化的中小型選煤廠和煤礦選矸。

以上幾種方法都是地面選矸工藝，無(wú)法實(shí)現(xiàn)井下煤矸分離，矸石跟隨煤流到達(dá)地面，造成無(wú)效運(yùn)輸，能源浪費(fèi)。

2.新型煤倉(cāng)分矸篩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

新型煤倉(cāng)分矸篩由拉起裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)、分矸軌道三部分構(gòu)成。拉起裝置由7.5kW回柱絞車(chē)、15.5起吊鋼絲繩、3個(gè)5T滑輪組成。轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)由基礎(chǔ)、輪對(duì)組成。分矸軌道由6根工字鋼及橫梁組成，軌道間距為150mm。然后使用12塊10mm厚的鐵板將轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)與分矸軌道連接在一起。

3.新型煤倉(cāng)分矸篩的工作原理

分矸篩位于皮帶機(jī)卸載滾筒前方、煤倉(cāng)上方，當(dāng)煤流經(jīng)過(guò)分矸篩時(shí)，原煤通過(guò)分矸篩進(jìn)入煤倉(cāng)，直徑大于150mm的大塊矸石及塊煤通過(guò)分矸軌道滑向手選皮帶機(jī)，然后通過(guò)人工揀選，將矸石選入矸石倉(cāng)，從而實(shí)現(xiàn)井下煤矸分離，有效降低了煤流含矸量。當(dāng)矸石倉(cāng)滿時(shí)可使用拉起裝置將分矸篩拉起，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急生產(chǎn)。

4.新型煤倉(cāng)分矸篩的實(shí)際應(yīng)用情況

實(shí)例：已應(yīng)用于田陳煤礦北七一部強(qiáng)力機(jī)頭。

相比較地面選矸，利用分矸篩及煤倉(cāng)將煤矸初步分離，然后通過(guò)手選最終將矸石選出。實(shí)現(xiàn)了井下煤矸分離，有效降低無(wú)效運(yùn)輸，降低洗選負(fù)擔(dān)。

5.總結(jié)與展望

新型煤倉(cāng)分矸篩，是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低且效果明顯的煤矸自動(dòng)分離裝置。它可以應(yīng)用于井下運(yùn)輸系統(tǒng)中的煤矸分離，為井下煤矸分離提供一種切實(shí)可行的方法。要實(shí)現(xiàn)高精度煤矸分離，還需在現(xiàn)有工作基礎(chǔ)上更深入的研究，向井下煤矸分離智能化方向發(fā)展，代替人工手選。井下煤矸分離還需在源頭進(jìn)行治理，在采掘工作面控制煤流含矸量。同時(shí)還需研發(fā)高效的矸石回填技術(shù)，減少矸石上井，減少礦井無(wú)效運(yùn)輸，杜絕煤矸石污染環(huán)境、占用土地。

（作者單位：棗莊礦業(yè)集團(tuán)公司田陳煤礦）