某選煤廠矸石入倉系統(tǒng)改造

尹學輝

（晉能控股煤業(yè)集團大地選煤工程有限責任公司， 山西 大同 037038）

1 背景情況

某選煤廠屬礦井型動力煤選煤廠，選煤廠服務年限同礦井為60.4 年，年處理原煤10.0 Mt，日處理能力為30 303.03 t，小時處理能力為1 893.94 t。選煤工藝為：150～25（13）mm 塊煤采用重介淺槽分選，25（13）～1.5 mm 末煤脫泥有壓三產(chǎn)品重介旋流器分選，1.5～0.25 mm 粗煤泥螺旋分選，-0.25 mm 煤泥水濃縮+加壓過濾+壓濾回收的聯(lián)合工藝。作為生產(chǎn)的靈活性原煤分級環(huán)節(jié)有6 mm 脫粉作業(yè)。隨著調試運行以來，矸石配倉刮板機磨損嚴重，現(xiàn)有的刮板機已無法滿足生產(chǎn)需要，多次出現(xiàn)刮板鏈條落、脫現(xiàn)象，嚴重影響正常生產(chǎn)，急需對其進行改造。

2 現(xiàn)狀分析

2.1 刮板機的工作原理

將敞開的溜槽，作為煤炭、矸石或物料等的承受件，刮煤棒固定在鏈條上作為牽引構件。當電機啟動后通過減速機給驅動鏈輪一個傳動扭矩，驅動鏈輪旋轉，使刮板鏈循環(huán)運行帶動物料沿著溜槽移動，使物料在機頭或溜槽中間閘板位置卸料。刮板鏈繞過鏈輪作無級閉合循環(huán)運行，完成物料的輸送。刮板機示意圖，如圖1 所示。

圖1 刮板機示意圖

2.2 選煤廠矸石進倉刮板機常見故障

在實際生產(chǎn)過程中因刮煤棒長時間在煤炭上方運行，磨損不一致，導致底襯板上的矸石粉末無法刮走，導致物料越聚越多，造成飄鏈現(xiàn)象；刮板機在運行中部分矸石隨刮板鏈一起運動，最終卡在鏈輪與鏈條間造成鏈條、連接環(huán)、鏈輪非正常咬合，形成跳鏈現(xiàn)象；跳鏈未及時發(fā)現(xiàn)，刮板機繼續(xù)運行，最終導致鏈條完全從鏈輪中跳出。選煤廠常見故障如圖2 所示。

圖2 選煤廠刮板機常見故障圖

2.3 因刮板機故障影響生產(chǎn)次數(shù)及時間

因現(xiàn)場作業(yè)空間制約，每次處理飄鏈或跳鏈現(xiàn)象從停煤到開始帶煤需0.5 h 左右，每次處理掉鏈問題從停煤到開始帶煤需2 h 左右。抽調選煤廠集控臺賬下頁表1，記錄一個月內刮板機出現(xiàn)故障停煤次數(shù)。

表1 選煤廠集控臺賬

根據(jù)記錄顯示，一個月內因刮板機故障影響帶煤次數(shù)，飄鏈8 次；跳鏈7 次；掉鏈4 次；其他故障1 次，影響時間3 min，可忽略不計。共計影響生產(chǎn)時間如下：單月影響生產(chǎn)時間=飄鏈次數(shù)×處理時間+跳鏈次數(shù)×處理時間+掉鏈次數(shù)×處理時間=8×0.5 h+7×0.5 h+4×2 h=15.5 h；全年影響生產(chǎn)時間=12×單月影響生產(chǎn)時間=12×15.5 h=186 h。

應安全需要，全廠設備運轉閉鎖（即下游設備停車，上有設備全部停車），矸石進倉刮板機為生產(chǎn)最后一個設備，所以當矸石進倉刮板機出現(xiàn)故障停車時，上游設備及水、介質系統(tǒng)全部停止，嚴重影響選煤廠設備開機率，進而影響生產(chǎn)能力，急需進行改造。

3 實施改造

3.1 制訂方案

選煤廠技術人員通過現(xiàn)場調查得出刮板機故障頻繁原因如下：刮板機安裝空間小，不利于維護；刮板機質量問題造成磨損快；矸石量大，且粒度大；刮板機自身原因導致鏈條出現(xiàn)故障概率大。

經(jīng)分析，上述原因均不可避免，因此無法從根本上解決刮板機反復出現(xiàn)問題，因此選煤廠決定整體對矸石配倉設備進行改造。因膠帶輸送機具有效率高、設備故障少、適用范圍廣和運輸維護成本低等優(yōu)點[1]，并且能夠滿足現(xiàn)場安裝和使用條件，所以決定將刮板機更換為膠帶輸送機。

3.2 實施

將原刮板機拆除，并測量現(xiàn)有場地空間，決定安裝一部膠帶輸送機（機長18.3 m，與原刮板機一致），具體數(shù)據(jù)見表2。

表2 膠帶輸送機設計托輥間距經(jīng)驗數(shù)據(jù)

該皮帶應用于矸石配倉皮帶，因物料堆積密度大于1.6t/m3，因此安裝托輥間距為承載托輥1000mm，回程支撐托輥間距3 000 mm。皮帶安裝示意圖，如圖3 所示。

圖3 皮帶安裝示意圖

為了防止浪費，決定采用原刮板機電機作為膠帶輸送機的動力裝置，因該皮帶上游皮帶寬為1 200 mm，轉速為3.15 m/s，防止所安裝膠帶輸送機處理能力不足，導致選煤廠無法滿負荷進行洗選，所以新安裝膠帶輸送機需新配備減速機使其皮帶轉速匹配，因其轉載物料為矸石且粒度較大，對膠帶的沖擊力較大，為保證其使用壽命選用膠帶輸送機EP400-1200×5×（4.5+1.5）[2]。

根據(jù)所設計要求，施工人員安裝設備，并且在皮帶上方安裝蓋板，防止物料及煤塵四濺，具體如圖4 所示。

圖4 安裝的膠帶輸送機現(xiàn)場圖

4 改造效果

將矸石倉上轉載刮板機改為膠帶輸送機后，設備運行正常，且運行2 個月以來，膠帶輸送機僅出現(xiàn)一次因崗位工打掃衛(wèi)生觸碰拉繩開關導致全場停車的事故。由此表明，該項改造從根本上解決了因矸石進倉設備故障導致頻繁停車的情況，保證了設備的開機率，給選煤廠帶來了較大的經(jīng)濟效益。