（西山煤電（集團(tuán)）有限責(zé)任公司西銘礦選煤廠 山西 030052）

引言

干式選煤法相對(duì)于其他類型的選煤方法有著工藝簡(jiǎn)單、選煤成本較低、節(jié)約水資源、對(duì)環(huán)境帶來(lái)的傷害較小等多方面的優(yōu)勢(shì)，特別是隨著我國(guó)煤炭行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，對(duì)各種類型的選煤技術(shù)提出了更高的要求，因此，對(duì)干式選煤法主要技術(shù)類型及提升措施進(jìn)行分析有著較為重要的意義。

1.干式選煤法主要技術(shù)類型

(1)復(fù)合式干法分選技術(shù)

主要技術(shù)原理是物料進(jìn)入到分選床后，在風(fēng)力、振動(dòng)力等作用下，按照密度的不同實(shí)現(xiàn)上下分層，在振動(dòng)力作用下，與床面長(zhǎng)度相互垂直的方向，床面底部物料朝著背板方向移動(dòng)，在達(dá)到背板之后，開始朝上運(yùn)動(dòng)。密度相對(duì)較低的物料，在重力、推力等作用下，從排料邊排出。密度相對(duì)較高的矸石逐漸從矸石排料端排出，完成煤炭的分選。在排料端，矸石灰分、中煤及精煤逐漸降低，能夠從需求出發(fā)選擇出多種類型的產(chǎn)品。

(2)風(fēng)力干法分選技術(shù)

該種技術(shù)主要是在恒壓風(fēng)、高頻激振及脈動(dòng)風(fēng)的作用下，物料逐漸沉降、松散，并按照密度的不同逐步完成分層。在上升氣流、往復(fù)運(yùn)動(dòng)等作用下，粒群逐漸發(fā)生松散，并產(chǎn)生離析的效果，煤粒由于細(xì)小且較為輕微，被吹到了上表層，矸石由于較為沉重而逐漸走向下層，實(shí)現(xiàn)了矸石和煤的有效分離。

(3)空氣流化床重介分選技術(shù)

使用傳統(tǒng)的干法進(jìn)行選煤，分選介質(zhì)主要是空氣，介質(zhì)密度和分選密度之間有著較大的差值，氣體與固體分選系統(tǒng)整體穩(wěn)定性較差，在較為有限的時(shí)間與空間范圍內(nèi)較難對(duì)煤炭進(jìn)行精準(zhǔn)分離。空氣流化床重介分選技術(shù)是一種對(duì)流態(tài)化充分應(yīng)用的煤炭分選方式，粉體在介質(zhì)床上對(duì)上升的氣流進(jìn)行最大限度的利用，得到一種似流體，可以替代重介懸浮液，可取得較好的干選效果。

(4)塊煤智能分選技術(shù)

在對(duì)大塊煤炭進(jìn)行分選時(shí)，主要有動(dòng)篩跳汰機(jī)排矸法、淺槽重介分選法、人工手選法等，其中，在選擇使用淺槽重介分選法時(shí)，對(duì)于粒徑超過(guò)13mm的煤塊可取得較好的分選效果，但是系統(tǒng)相對(duì)較為復(fù)雜，生產(chǎn)成本也相對(duì)較高，特別是在機(jī)械出現(xiàn)故障時(shí)，整體的運(yùn)營(yíng)成本相對(duì)較高。動(dòng)篩跳汰機(jī)排矸法對(duì)于入料有著較高的要求，需要入料整體較為均勻，防止出現(xiàn)矸石帶精煤的情況出現(xiàn)。為了最大限度的降低人工撿矸的難度，對(duì)工藝流程進(jìn)行簡(jiǎn)化，當(dāng)前已經(jīng)開始使用大塊煤智能分選系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要對(duì)300mm到500mm的粒塊煤可實(shí)現(xiàn)較高質(zhì)量的分選，在具體分選時(shí)，主要可選擇使用色差智能識(shí)別、X射線識(shí)別、γ射線識(shí)別等方式。從當(dāng)前該技術(shù)使用情況來(lái)看，主要包含有執(zhí)行系統(tǒng)、決策系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、給料系統(tǒng)等，通過(guò)選擇使用X射線或者γ射線等方式對(duì)矸石、煤等進(jìn)行識(shí)別，壓縮空氣噴嘴是整個(gè)工程的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從實(shí)踐來(lái)看，可取得較好的效果。

2.干式選煤法主要干選機(jī)技術(shù)要點(diǎn)

從當(dāng)前干式選煤法在國(guó)內(nèi)的使用情況來(lái)看，當(dāng)前使用較多的干式選煤機(jī)械類型有：FGX型復(fù)合式干選機(jī)、FX型俄式干選機(jī)及CFX型差動(dòng)式干選機(jī)，這三類機(jī)械在干式選煤過(guò)程中取得了較好的選煤效果，掌握這三類機(jī)械的工作機(jī)理，對(duì)于更好提升選煤質(zhì)效有著較為重要的意義。

(1)FX型俄式干選機(jī)技術(shù)要點(diǎn)

從FX型俄式干選機(jī)工作情況來(lái)看，其分選床面設(shè)計(jì)為梯形結(jié)構(gòu)，在背板的位置安裝有振動(dòng)電機(jī)，一般為兩個(gè)，其主要作為干選機(jī)的激振源，通過(guò)振動(dòng)帶動(dòng)分選床振動(dòng)。FX型俄式干選機(jī)整體結(jié)構(gòu)見圖1所示。

分選床安裝在機(jī)架上，除塵器通過(guò)管道與集塵罩有效連接，鼓風(fēng)機(jī)將風(fēng)送入到風(fēng)筒內(nèi)，送入到分選床底部空氣室。物料通過(guò)給料機(jī)進(jìn)入到分選床上，分選床一般包含有隔板、背板、床面及隔條等，分選床底部安裝的空氣室和鼓風(fēng)筒連通，在分選床背板上安裝的振動(dòng)電機(jī)在工作時(shí)帶動(dòng)分選床振動(dòng)。隔條安裝在分選床面上，因?yàn)樗椒较蚝痛裁嬗幸欢ǖ慕嵌?，所以通過(guò)帶動(dòng)床面振動(dòng)推動(dòng)物料朝向背板方向旋轉(zhuǎn)，運(yùn)動(dòng)呈現(xiàn)出螺旋式。隨著寬度的變化，梯形床面逐步縮減，其上部的物料，根據(jù)密度的不同，從小到大從邊逐步排開，矸石的密度通常較大，精煤的密度一般較小。在具體使用過(guò)程中，不需要用水，投資也相對(duì)較小，在使用時(shí)，振動(dòng)方向和給料方向呈現(xiàn)出垂直，精煤質(zhì)量相對(duì)偏低，影響到分選精度，同時(shí)，在具體工作中，振動(dòng)電機(jī)所帶來(lái)的振動(dòng)頻率相對(duì)較大，在入料外水超過(guò)7%時(shí)，原煤整體分選效果相對(duì)較差，整體的適用范圍會(huì)受到明顯的限制。

圖1 FX型俄式干選機(jī)整體結(jié)構(gòu)圖

(2)FX型俄式干選機(jī)技術(shù)要點(diǎn)

在具體工作時(shí)，具體的分選過(guò)程見圖2所示。

圖2 分選原理圖

該類干選機(jī)在工作時(shí)，矩形床面上包含有較高隔板，床面和隔板之間有凹槽存在，在縱向方向上，激振器帶動(dòng)床面發(fā)生振動(dòng)，在底部上升氣流與振動(dòng)力的作用下，床面的物料實(shí)現(xiàn)逐步分層，空氣和細(xì)粒物料構(gòu)成介質(zhì)，煤體由于密度較低，在介質(zhì)層中逐漸向表層上浮。因?yàn)榇裁嬲w的橫向坡度相對(duì)較大，在重力的影響下，煤體通過(guò)平行的凹槽實(shí)現(xiàn)分選，并逐步通過(guò)側(cè)面排料邊逐漸排出，矸石逐漸沉入中槽底，并沿著床面末端逐漸排出。由于選擇使用的是座落式結(jié)構(gòu)，激振器安裝在分選床下面支撐座上，由于支撐座和分選床選擇使用的是四連桿結(jié)構(gòu)，所以，在振動(dòng)時(shí)，整體為前后對(duì)稱的振動(dòng)。座落式結(jié)構(gòu)見圖3。

圖3 座落式結(jié)構(gòu)示意圖

選擇使用這種結(jié)構(gòu)整體的處理能力相對(duì)較高，沖程也相對(duì)較大，對(duì)于入料外水適應(yīng)范圍相對(duì)較大，能夠達(dá)到9%。因?yàn)榫匦未裁嫔习惭b的隔板相對(duì)較高，且床層的厚度相對(duì)較厚，物料可以實(shí)現(xiàn)有效分層，分選效果相對(duì)于前者更好。但是在具體使用時(shí)，對(duì)于設(shè)備基礎(chǔ)有著較高的要求，整體投入的成本較大。

(3)CFX型差動(dòng)式干選機(jī)技術(shù)要點(diǎn)

該類結(jié)構(gòu)分選床面使用的隔條高度較高，床層的厚度也相對(duì)較厚，沒(méi)有笨重底座，床面和激振器有效連接，形成了一個(gè)完整的分選床，并懸掛在鋼結(jié)構(gòu)支架上，基礎(chǔ)整體較小，在基建方面的投入相對(duì)較小。對(duì)于激振器選擇使用的是差動(dòng)式激振器，其主要優(yōu)勢(shì)在于床面在其帶動(dòng)下可以實(shí)現(xiàn)后退快、前進(jìn)慢的效果，也可以達(dá)到不對(duì)稱差動(dòng)振動(dòng)的效果，床面上物料在慣性作用下可以達(dá)到快速向前運(yùn)動(dòng)的效果，整體處理能力相對(duì)較高，對(duì)于入料外水的適應(yīng)范圍也相對(duì)較大。結(jié)構(gòu)示意圖見圖4所示。

圖4 結(jié)構(gòu)示意圖

3.提升干式選煤法工作質(zhì)效的相關(guān)措施

從當(dāng)前干式選煤法的具體應(yīng)用情況來(lái)看，為了更好提升該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用效果，進(jìn)一步加大空氣流化床重介分選設(shè)備的科技攻關(guān)和技術(shù)突破，使其在降低分選下限和設(shè)備投資等方面有所突破。這類設(shè)備將在煉焦煤低密度高精度分選和非煤礦石分離領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，或?qū)氐赘淖冞x煤工業(yè)現(xiàn)有干法和濕法選煤設(shè)備的應(yīng)用局面。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上分析，在選煤過(guò)程中，全面提升干式選煤法工作質(zhì)效對(duì)于更好保證選煤效果有著非常重要的作用，但是從當(dāng)前在選煤過(guò)程中干式選煤法的實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，在很多方面還有著較大的提升空間，特別是隨著干式選煤法技術(shù)類型的更新、選煤設(shè)備的換代，需要更為精準(zhǔn)的掌握干式選煤法技術(shù)要點(diǎn)，才能將干式選煤法在選煤過(guò)程中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)最大限度的發(fā)揮出來(lái)，更好提升選煤的質(zhì)效。