原煤預(yù)篩分系統(tǒng)研究與應(yīng)用效果實踐

潘國峰 陳國強 石開進

摘要：煤礦原煤篩分系統(tǒng)是煤礦企業(yè)把原煤加工分級成符合市場需求產(chǎn)品的重要環(huán)節(jié)，原煤篩分系統(tǒng)的分級處理能力是企業(yè)實現(xiàn)效益最大化的重要保障。徐州礦務(wù)集團新疆天山礦業(yè)有限責(zé)任公司俄霍布拉克煤礦在原煤進入篩分系統(tǒng)前增設(shè)滑條篩、在原煤分級篩入料口增加篩條護板等相關(guān)技術(shù)升級改造項目，有效地保障了篩分系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。

關(guān)鍵詞：原煤預(yù)篩分系統(tǒng);滑條篩;篩條護板;原煤加工;煤礦企業(yè) 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TD92 文章編號：1009-2374（2016）04-0146-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.04.073

1 概述

當(dāng)前正是我國對過剩產(chǎn)能企業(yè)進行宏觀調(diào)控之際，煤炭企業(yè)受到嚴重的沖擊。為適應(yīng)市場的變化，煤炭企業(yè)必須積極應(yīng)對市場對產(chǎn)品苛刻的要求，以保企業(yè)經(jīng)受逆境而立于不敗之地。天山礦業(yè)有限責(zé)任公司俄霍布拉克煤礦（以下簡稱俄礦）目前年生產(chǎn)能力超過600萬噸，在嚴酷的市場面前，如何提高企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量、最大限度挖掘產(chǎn)品的潛能、真正意義上實現(xiàn)高產(chǎn)高效，是企業(yè)每一名員工共同的愿望。對于俄礦來說，高產(chǎn)能是企業(yè)生存的有力前提，如何進一步提高產(chǎn)品的潛在經(jīng)濟價值、提高企業(yè)市場競爭能力、擁有一套完美的篩分系統(tǒng)是煤礦企業(yè)實現(xiàn)高效發(fā)展的保障。

2 原篩分系統(tǒng)存在的問題

2.1 篩分系統(tǒng)設(shè)備受大塊煤及矸石沖擊損壞

新建工業(yè)廣場的篩分系統(tǒng)于2014年9月份正式進入運行階段。在初期運行過程中，由于篩分系統(tǒng)設(shè)計的緣故，沒有考慮原煤預(yù)篩分環(huán)節(jié)，導(dǎo)致原煤進入篩分系統(tǒng)前大塊煤及矸石沒有經(jīng)過預(yù)篩分處理，高速運行的大塊矸石和大煤塊由于動能過大，對整個篩分系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的設(shè)備造成嚴重的沖擊損壞，其中配煤刮板輸送機的刮板和鏈條、原煤分級振動篩的篩板、大塊煤和矸石手選皮帶機落煤點的緩沖托輥等設(shè)備部件損害最大，導(dǎo)致全礦機電事故居高不下、設(shè)備備件消耗量大、工人維護困難、檢修工作量大等問題突出。

2.2 篩分系統(tǒng)受大塊煤及矸石堵、卡煤流系統(tǒng)

首先，當(dāng)大塊煤及矸石進入篩分系統(tǒng)，通過系統(tǒng)內(nèi)各個轉(zhuǎn)載點的導(dǎo)煤溜槽時，長條狀的大塊矸石和大塊煤極易在轉(zhuǎn)載點架橋，堵住運煤通道;其次，在煤流進入配煤刮板輸送機時，由于刮板輸送機采用底鏈式運煤，故上鏈刮板和底鏈刮板形成相對運動狀態(tài)，上刮板和下刮板類似于一把大剪刀，如遇直徑大于上鏈和下鏈的運煤空間的大塊煤及矸石進入時，就會造成上刮板和下刮板對大塊煤和矸石進行剪切。這時大部分情況下大塊矸石都會造成刮板輸送機被卡停機或剪切時拉斷刮板的現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)上述問題，整個煤流系統(tǒng)就需要全部停機處理，嚴重制約礦井的聯(lián)系生產(chǎn)時間，也增加了工人的勞動強度和安全風(fēng)險等。

2.3 大塊煤產(chǎn)出率過低影響企業(yè)經(jīng)濟效益

由于礦井產(chǎn)能較大，篩分系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備外形尺寸較大，導(dǎo)致篩分樓樓層之間落差大，僅從原煤膠帶輸送機機頭至大塊煤和矸石手選膠帶輸送機之間的垂直落差就達到18m。加上膠帶輸送機的速度較快，煤流與設(shè)備之間的相互沖擊，大塊煤二次破碎嚴重，大大降低了塊煤的產(chǎn)出率。而根據(jù)目前市場的價格比較，大塊煤的銷售價格約是末煤的2倍、是中塊煤的1.3倍，二次破碎以后，部分大塊煤粒徑達不到市場的需求，只能作為中塊煤和末煤出售，大幅度降低了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

3 原篩分系統(tǒng)技術(shù)改造措施及應(yīng)用效果

為保護好原煤篩分系統(tǒng)設(shè)備，最大限度挖掘企業(yè)產(chǎn)品的經(jīng)濟潛能，針對以上問題具體采取了以下技術(shù)改造措施：

3.1 增設(shè)原煤預(yù)篩分系統(tǒng)

1.原煤膠帶輸送機;2.篦條篩;3.配煤刮板輸送機;4.導(dǎo)煤溜槽;5.蓖條護板;6.原煤分級振動篩;7.蓖條護板站腿;8.檢修平臺;9.大塊煤及矸石分配膠帶輸送機;10.大塊煤及矸石手選膠帶輸送機

3.1.1 原煤預(yù)篩分系統(tǒng)構(gòu)成。根據(jù)篩分樓的空間，在原煤膠帶輸送機機頭卸煤點，安裝了型號為22kg/m軌道自制加工的篦條篩，在大塊煤手選車間樓頂安裝一部DSJ120/200/2×200型膠帶輸送機（單電機運行）作為大塊煤及矸石分配膠帶輸送機，在分配膠帶輸送機的分煤點安裝犁式刮刀，實現(xiàn)可控地將大塊煤及矸石分配至手選車間內(nèi)的各手選皮帶的目的。篦條篩、大塊煤及矸石分煤膠帶輸送機、大塊煤及矸石手選膠帶輸送機之間通過導(dǎo)煤溜槽連接形成一個單獨的大塊煤及矸石的處理環(huán)節(jié)——原煤預(yù)篩分系統(tǒng)（如圖1所示）。

3.1.2 原煤預(yù)篩分系統(tǒng)工作面原理。其工作面原理是：井下原煤運至地面由原煤膠帶輸送機吐人篦條篩，通過篦條篩的作用，將大塊煤及矸石篦出，經(jīng)過導(dǎo)煤溜槽進入大塊煤及矸石分配膠帶輸送機，再通過犁式刮刀將大塊煤及矸石均勻分配到兩部手選膠帶輸送機進行煤矸分離。篦條篩篩下產(chǎn)品（中塊煤、末煤及小塊矸石）通過接煤漏斗，流入配煤刮板輸送機內(nèi)，通過配煤刮板輸送機均勻分配至兩臺原煤分級振動篩進行分級篩，形成符合市場需求的各式商品煤。

3.1.3 原煤預(yù)篩分系統(tǒng)特點。

第一，該項目采用在原煤機頭卸煤點安裝篦條篩，使得篦條篩篩上的大塊煤、大塊矸石等不進入配煤刮板輸送機和原煤分級振動篩，直接通過導(dǎo)煤溜槽進入分配膠帶輸送機，再通過溜槽進入手選膠帶輸送機進行手選，形成了大塊煤的單獨處理環(huán)節(jié)。徹底杜絕了原煤中大塊煤及矸石堵、卡、砸的問題，確保了整個生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運行，大大降低了分煤溜子刮板、香蕉篩篩板的投入量和工人檢修維護的勞動強度。

第二，篦條篩采用礦用22kg/m輕軌自行加工，篩面軌道長7m，傾角30°。其加工原材料富足、成本低廉、制作簡單。其篩分過程借助于原煤流動的初速度和重力作用，使煤流在軌道上滑行過程中實現(xiàn)篩分的效果，無需任何附加能量，節(jié)能、可靠。

第三，篦條篩根據(jù)市場對大塊煤粒徑大小的需求設(shè)計篩孔尺寸，提高了大塊煤的產(chǎn)出率，最大限度地挖掘了產(chǎn)品的潛在經(jīng)濟價值。

第四，篦條篩采用軌道底面作為篩板面，同時順煤流方向采用扇形的方式布置，使得篦條篩自安裝到目前為止近半年的運行時間里，從未出現(xiàn)篩板堵、卡等現(xiàn)象，有效保障了系統(tǒng)的連續(xù)運轉(zhuǎn)時間。

第五，在大塊煤手選車間樓頂安裝一部DSJ120/200/2×200型膠帶輸送機作為大塊煤及矸石分配膠帶輸送機，有效地解決了導(dǎo)煤溜槽從原煤機頭至手選皮帶機落差大、轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多，造成大塊煤二次破碎嚴重的問題。

3.2 增設(shè)原煤分級振動篩分保護裝置

鑒于原煤分級振動篩與配煤刮板輸送機之間落差大，煤流落入振動篩沖擊力大，易損壞篩面的問題，現(xiàn)場在原煤分級篩內(nèi)煤流入口的位置安裝了用11#號礦用工字鋼自制加工的篦條護板，其規(guī)格：長1.5m，寬1.8m，傾角21°（可調(diào)節(jié)），篦條護板通過鋼架結(jié)構(gòu)與站立在振動篩兩側(cè)之外的鋼制站腿鏈接，使護板實現(xiàn)了與振動篩篩板形成了恒定的間隙（如圖1所示）。當(dāng)系統(tǒng)運行時，煤流先落到篦條護板上，緩沖以后再落入振動篩內(nèi)，既不影響振動篩運行，又很好地保護了振動篩。

4 經(jīng)濟效益分析

4.1 直接經(jīng)濟利益

篩分系統(tǒng)改造以前，礦井生產(chǎn)約5個月時間，大塊煤產(chǎn)出率為1.87%，按年產(chǎn)量600萬噸計算，大塊煤11.22萬噸，按目前南疆地區(qū)大塊煤市場價格為230元/噸計算，營業(yè)收入為2580.6萬元。通過改造后運行約半年，大塊煤產(chǎn)出率月平均為3.68%（根據(jù)公司每月月底綜合報表計算大塊煤產(chǎn)出率），按全年600萬噸產(chǎn)量計算，預(yù)計產(chǎn)出22.08萬噸，較改造之前多10.86萬噸。按大塊煤與末煤的差價計算（末煤價格為120元/噸），每年凈增利潤1194.6萬元。

4.2 機電事故率下降創(chuàng)造經(jīng)濟價值

該項目實施以前，原煤篩分系統(tǒng)運行共計6個月時間，生產(chǎn)事故影響累計213小時38分（根據(jù)公司每月月度事故報表統(tǒng)計），平均月生產(chǎn)事故影響時間為35小時50分。系統(tǒng)改造以后，半年的運行時間生產(chǎn)事故影響累計84小時10分，平均月生產(chǎn)事故影響時間為21小時2分，每月機電事故影響時間減少14.8小時，全年累計可多生產(chǎn)177.6小時。按礦井正常生產(chǎn)能力1400t/h計算，全年多生產(chǎn)原煤產(chǎn)量24.864萬噸，按目前末煤售價計算，全年凈增產(chǎn)值298.368萬元。

4.3 減少備品備件資金投入和人力投入

增設(shè)原煤預(yù)篩分系統(tǒng)以后，有效地保護了篩分系統(tǒng)設(shè)備，備品備件投入大幅度減少，同時減少工人檢修設(shè)備的勞動強度，在一定程度上減輕了礦井安全管理的難度，為礦井安全、高產(chǎn)高效發(fā)展做出了貢獻。

（責(zé)任編輯：蔣建華）