新型煤倉分矸篩的設計與應用

袁超

【摘 要】田陳煤礦地質條件復雜，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，煤層中矸石逐漸增多。大量矸石進入煤流，極易造成卡矸石，設備損傷，且影響原煤質量，增加了洗煤工藝的難度。針對原煤含矸量大，造成提升與運輸系統能源浪費，對煤倉分矸篩進行了改造，煤和矸石通過機頭分矸篩分別進入煤倉和手選皮帶，然后經過人工選揀使矸石進入矸石倉，有效降低了煤流含矸量。

引言：由于我礦斷層發育較多，在采掘頭面，經常出現斷層，矸石含量較大，大量矸石進入煤流，皮帶機機頭、機尾及轉載點極易卡矸石，影響正常生產。為實現原煤安全運輸，降低煤流含矸量，高質量、高效率的井下煤矸分離成為田陳煤礦一項重要的任務。

1.設計背景

目前，國內外選矸工藝主要有動篩跳汰機選矸、重介分選機選矸、選擇性破碎機選矸、手選選矸、斜槽分選機選矸等。

動篩跳汰選矸法：工藝系統簡單、輔助設備少操作容易、處理量大、耗水量小、煤泥水處理系統簡單、占地面積小、生產成本低等優點。在排出大塊矸石的情況下，具有一定的優勢。動篩跳汰機選矸法的缺點主要是分選下限只能達到30mm，因此在使用范圍上受到一定的限制。

重介質分選機選矸法：對于露天礦選煤廠應優先考慮采用，該方法選矸效率高，入選物料粒度范圍寬，對煤質變化適應性強，對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寬，對極難選煤，還可以延伸入選下限，兼作分選設備。缺點主要是懸浮液密度高，配置困難，工藝系統復雜，設備磨損較嚴重，基建投資較大，生產成本高。

選擇性破碎機選矸法：煤質較脆，矸石較硬時，可考慮采用選擇性破碎機選矸。選擇性破碎機振動和噪聲大，當原煤水分小于7%時，設計上需要考慮設置除塵裝置。目前此方法使用較少。

斜槽分選機選矸，可以廣泛使用臟雜煤、劣質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，無法實現井下煤矸分離，矸石跟隨煤流到達地面，造成無效運輸，能源浪費。

2.新型煤倉分矸篩的結構特點

新型煤倉分矸篩由拉起裝置、轉動支點、分矸軌道三部分構成。拉起裝置由7.5kW回柱絞車、15.5起吊鋼絲繩、3個5T滑輪組成。轉動支點由基礎、輪對組成。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厚的鐵板將轉動支點與分矸軌道連接在一起。

3.新型煤倉分矸篩的工作原理

分矸篩位于皮帶機卸載滾筒前方、煤倉上方，當煤流經過分矸篩時，原煤通過分矸篩進入煤倉，直徑大于150mm的大塊矸石及塊煤通過分矸軌道滑向手選皮帶機，然后通過人工揀選，將矸石選入矸石倉，從而實現井下煤矸分離，有效降低了煤流含矸量。當矸石倉滿時可使用拉起裝置將分矸篩拉起，實現應急生產。

4.新型煤倉分矸篩的實際應用情況

實例：已應用于田陳煤礦北七一部強力機頭。

相比較地面選矸，利用分矸篩及煤倉將煤矸初步分離，然后通過手選最終將矸石選出。實現了井下煤矸分離，有效降低無效運輸，降低洗選負擔。

5.總結與展望

新型煤倉分矸篩，是一種結構簡單、成本低且效果明顯的煤矸自動分離裝置。它可以應用于井下運輸系統中的煤矸分離，為井下煤矸分離提供一種切實可行的方法。要實現高精度煤矸分離，還需在現有工作基礎上更深入的研究，向井下煤矸分離智能化方向發展，代替人工手選。井下煤矸分離還需在源頭進行治理，在采掘工作面控制煤流含矸量。同時還需研發高效的矸石回填技術，減少矸石上井，減少礦井無效運輸，杜絕煤矸石污染環境、占用土地。

（作者單位：棗莊礦業集團公司田陳煤礦）