井下重介浅槽煤矸分离技术应用研究

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中图分类号：TD94 文献标识码：A 文章编号：1003-2738（2012）07-0343-01

摘要：本文简要介绍了翟镇煤矿井下重介浅槽煤矸分离技术的应用。分选后产品由矿井提升机提至井上煤场，选后矸石经破碎后充填回采空区，现场试验表明，煤矸分离技术的应用真正实现了煤炭生产效益最大化的双重意义，为企业今后的发展奠定了良好的基础。

关键词：重介浅槽；煤矸分离；应用

翟镇煤矿井下重介浅槽煤矸分离工程设计处理能力50万吨/年。通过巷道开拓及设备改造，优化设计，安装改造滚轴筛，通过对原煤分离、分选、脱介、压滤、运输等环节控制及集控系统的安装，将矸石、块煤分别进入矸石仓、煤仓，压滤后的煤泥通过皮带装车升井，矸石充填至采煤工作面，真正实现了矸石与原煤分离，通过设备的合理布置，最大效能的发挥重介浅槽分选设备的能力。

一、井下重介浅槽煤矸分离方案设计

翟镇煤矿原煤分前组和后组两种原煤，根据煤质不同设两个煤仓，即前组煤仓和后组煤仓，在各煤仓下安装一台给煤机，给煤机下是原煤装载皮带，原煤通过皮带进入机头下定量斗，打开定量斗阀门将原煤装箕斗升井。通过改造在前、后组仓给煤机前侧分别安装一台原煤分级筛，将仓内原煤通过分级筛将其进行第一次原煤分级，粒度达到筛缝以上和达不到筛缝以上的进行分离；然后在前、后组仓下原煤装载皮带一侧分别安装一部刮板输送机，输送机机头分别和运矸皮带机尾相连接，当筛选出来粒度达到筛缝以上的将被筛到刮板输送机上，通过刮板输送机将其再转载到运矸皮带机尾上；开动皮带将其运输至皮带机头，皮带机头处安设一台滚轴筛，直径大于300mm矸石筛入刮板输送机上，运输到矸石仓，直径小于300mm煤矸进入吊挂皮带运输至重介浅槽机内，进行煤矸分离，矸石经矸石脱介筛进入矸石仓，块煤经块煤脱介筛进入破碎机，经刮板输送机进入块煤仓完成最后分离。

二、井下重介浅槽煤矸分离工作原理

重介浅槽煤矸分离的基本原理是阿基米德原理，即矿粒在介质中所受到的浮力等于矿粒的重力与同体积介质重力的差。重介浅槽分选机就是利用上述基本原理对煤炭进行分选的设备，由于悬浮液比重大于水（故称为重介质）而且可以根据不同要求的煤质进行调整。当原煤进入分选槽内，低于介质比重的精煤上浮随介质溢流排出，而高于介质比重的矸石下沉并由横向运动的刮板排出，使煤和矸石分离。由于分选槽内有源源不断的上升介质流和水平介质流的补充，使之一方面产生溢流，另一方面由水平流和上升流产生的复合介质运动流破坏了悬浮层，使煤更顺利的上升，达到了煤与矸石的分离。

三、主要煤矸分离设备选型

主井底煤矸分离系统主要由原煤分级筛、四部煤矸运输刮板输送机（前组运矸溜子、后组运矸溜子、矸石运输灌仓溜子、块煤运输灌仓溜子）、主井底煤矸分选皮带、煤矸分离仓、滚轴筛、浅槽、脱介筛、破碎机、高频筛、磁选机、刮稀泥机、尾矿泵、合介泵、循环水泵组成。

（一）重介浅槽分选机。

1.主要结构：由上槽体、下槽体、从动轮调节装置、滑道耐磨衬板，槽体衬板组、上升介质流溜槽、主动轮传动装置、排矸刮板组、托轮装置、水平介质流溜槽、原煤入料溜槽、精煤出料溜槽、从动轮传动装置等组成。2.主要特点：分选粒度宽，适用于13～300mm粒级物料的洗选。用刮板提升运输矸石，运行平稳，噪音小，维护简便，事故率低，易于操作。洗选效率高，可达99%以上，回收率高，处理量大，根据要求适当调整分选密度可获得理想的高质量低灰分精煤产品。运行平稳，噪音小，事故率低。体积小，重量轻，电耗少，占地面积少，运行成本低

（二）磁选机。

磁选机的磁系是永磁磁系，是由Erium 25磁性材料按一定方向组合在一体的，它不要求外部电源。电机使用的电源是交流380V/660V，3相，50Hz。

（三）滚轴筛。

1.技术参数。入料粒度：0～1500 mm；筛分粒度：13～300 mm；处理能力：0～2500 t/h；筛分效率：≥86 %

筛盘规格：单级、多级；噪音：≤75 dB。2.主要特点。筛盘为齿辊式凹凸交错排列，处理能力大，抗过载能力强。采用连体式结构轴承座和链式传动，运行平稳、可靠、故障率低，便于维护和检修。入筛物料沿筛面作单一顺向运动，筛分效率高，且不易被破碎。筛面整体高度相对其他种筛分机低，节约空间，易于布置。振动小，噪音低，处理量大，最大可达到2500吨/小时。

（四）隔膜压滤机。

过滤压力≤0.6MPa；压榨压力≤1.0MPa；过滤面积100m2；滤室容积2.0m3；质量7600Kg；外形尺寸7540×1550×1430；电机功率5.5Kw。

（五）集控设备。

集控系统配置隔爆型电控柜1套，进行数据采集、处理、控制及监测；配置操作站计算机两套，对设备运行集中管理、控制，数据采集、显示；配置相应的矿用隔爆型真空馈电开关、矿用隔爆型真空电磁起动器、矿用隔爆型电动调节阀门，用于设备的手动、集控控制及运行情况监视。

四、煤矸分离系统运行步骤

开车顺序（逆煤流）：

筛下原煤刮板机分级破碎机块煤脱介筛矸石脱介筛高频筛磁选机循环水泵合格介质泵重介浅槽分选机毛煤入洗皮带尾矿泵刮板机滚轴筛皮带电磁闸皮带机前、后组刮板机滚轴筛给煤机除铁器。

五、经济效益分析

通过煤矸分离系统的安装及集中控制的完善，减少地面矸石处理量 , 实现井下矸石不转移 不上山目标 ,减少了地面人工投入及设备费用 。真正实现了煤矸分离自动化，减少了工人劳动强度，提高了煤矸分离精度及矿井装备水平，实现了矿井效益最大化。

参考文献：

[1]边炳鑫、解强、赵由才 ，《煤矸石组成与性质的工艺性质》 M 化学工业出版社，2005年5月。

作者简介：刘体操， 1982年1月生，男，汉族，大学学历，井下设备管理，机电专业。