原煤預(yù)篩分系統(tǒng)研究與應(yīng)用效果實(shí)踐

潘國(guó)峰 陳國(guó)強(qiáng) 石開(kāi)進(jìn)

摘要：煤礦原煤篩分系統(tǒng)是煤礦企業(yè)把原煤加工分級(jí)成符合市場(chǎng)需求產(chǎn)品的重要環(huán)節(jié)，原煤篩分系統(tǒng)的分級(jí)處理能力是企業(yè)實(shí)現(xiàn)效益最大化的重要保障。徐州礦務(wù)集團(tuán)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(jìn)入篩分系統(tǒng)前增設(shè)滑條篩、在原煤分級(jí)篩入料口增加篩條護(hù)板等相關(guān)技術(shù)升級(jí)改造項(xiàng)目，有效地保障了篩分系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

關(guān)鍵詞：原煤預(yù)篩分系統(tǒng);滑條篩;篩條護(hù)板;原煤加工;煤礦企業(yè) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TD92 文章編號(hào)：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(guó)對(duì)過(guò)剩產(chǎn)能企業(yè)進(jìn)行宏觀調(diào)控之際，煤炭企業(yè)受到嚴(yán)重的沖擊。為適應(yīng)市場(chǎng)的變化，煤炭企業(yè)必須積極應(yīng)對(duì)市場(chǎng)對(duì)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(jiǎn)稱俄礦）目前年生產(chǎn)能力超過(guò)600萬(wàn)噸，在嚴(yán)酷的市場(chǎng)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(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，是企業(yè)每一名員工共同的愿望。對(duì)于俄礦來(lái)說(shuō)，高產(chǎn)能是企業(yè)生存的有力前提，如何進(jìn)一步提高產(chǎn)品的潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值、提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力、擁有一套完美的篩分系統(tǒng)是煤礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)高效發(fā)展的保障。

2 原篩分系統(tǒng)存在的問(wèn)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(chǎng)的篩分系統(tǒng)于2014年9月份正式進(jìn)入運(yùn)行階段。在初期運(yùn)行過(guò)程中，由于篩分系統(tǒng)設(shè)計(jì)的緣故，沒(méi)有考慮原煤預(yù)篩分環(huán)節(jié)，導(dǎo)致原煤進(jìn)入篩分系統(tǒng)前大塊煤及矸石沒(méi)有經(jīng)過(guò)預(yù)篩分處理，高速運(yùn)行的大塊矸石和大煤塊由于動(dòng)能過(guò)大，對(duì)整個(gè)篩分系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)備造成嚴(yán)重的沖擊損壞，其中配煤刮板輸送機(jī)的刮板和鏈條、原煤分級(jí)振動(dòng)篩的篩板、大塊煤和矸石手選皮帶機(jī)落煤點(diǎn)的緩沖托輥等設(shè)備部件損害最大，導(dǎo)致全礦機(jī)電事故居高不下、設(shè)備備件消耗量大、工人維護(hù)困難、檢修工作量大等問(wèn)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(jìn)入篩分系統(tǒng)，通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)轉(zhuǎn)載點(diǎn)的導(dǎo)煤溜槽時(shí)，長(zhǎng)條狀的大塊矸石和大塊煤極易在轉(zhuǎn)載點(diǎn)架橋，堵住運(yùn)煤通道;其次，在煤流進(jìn)入配煤刮板輸送機(jī)時(shí)，由于刮板輸送機(jī)采用底鏈?zhǔn)竭\(yùn)煤，故上鏈刮板和底鏈刮板形成相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(yùn)煤空間的大塊煤及矸石進(jìn)入時(shí)，就會(huì)造成上刮板和下刮板對(duì)大塊煤和矸石進(jìn)行剪切。這時(shí)大部分情況下大塊矸石都會(huì)造成刮板輸送機(jī)被卡停機(jī)或剪切時(shí)拉斷刮板的現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)上述問(wèn)題，整個(gè)煤流系統(tǒng)就需要全部停機(jī)處理，嚴(yán)重制約礦井的聯(lián)系生產(chǎn)時(shí)間，也增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和安全風(fēng)險(xiǎn)等。

2.3 大塊煤產(chǎn)出率過(guò)低影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)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(jī)機(jī)頭至大塊煤和矸石手選膠帶輸送機(jī)之間的垂直落差就達(dá)到18m。加上膠帶輸送機(jī)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(yán)重，大大降低了塊煤的產(chǎn)出率。而根據(jù)目前市場(chǎng)的價(jià)格比較，大塊煤的銷售價(jià)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(dá)不到市場(chǎng)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(jì)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(hù)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(jì)潛能，針對(duì)以上問(wèn)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(jī);2.篦條篩;3.配煤刮板輸送機(jī);4.導(dǎo)煤溜槽;5.蓖條護(hù)板;6.原煤分級(jí)振動(dòng)篩;7.蓖條護(hù)板站腿;8.檢修平臺(tái);9.大塊煤及矸石分配膠帶輸送機(jī);10.大塊煤及矸石手選膠帶輸送機(jī)

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(jī)機(jī)頭卸煤點(diǎn)，安裝了型號(hào)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(jī)（單電機(jī)運(yùn)行）作為大塊煤及矸石分配膠帶輸送機(jī)，在分配膠帶輸送機(jī)的分煤點(diǎn)安裝犁式刮刀，實(shí)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(jī)、大塊煤及矸石手選膠帶輸送機(jī)之間通過(guò)導(dǎo)煤溜槽連接形成一個(gè)單獨(dú)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(yùn)至地面由原煤膠帶輸送機(jī)吐人篦條篩，通過(guò)篦條篩的作用，將大塊煤及矸石篦出，經(jīng)過(guò)導(dǎo)煤溜槽進(jìn)入大塊煤及矸石分配膠帶輸送機(jī)，再通過(guò)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(jī)進(jìn)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(guò)接煤漏斗，流入配煤刮板輸送機(jī)內(nèi)，通過(guò)配煤刮板輸送機(jī)均勻分配至兩臺(tái)原煤分級(jí)振動(dòng)篩進(jìn)行分級(jí)篩，形成符合市場(chǎng)需求的各式商品煤。

3.1.3 原煤預(yù)篩分系統(tǒng)特點(diǎn)。

第一，該項(xiàng)目采用在原煤機(jī)頭卸煤點(diǎn)安裝篦條篩，使得篦條篩篩上的大塊煤、大塊矸石等不進(jìn)入配煤刮板輸送機(jī)和原煤分級(jí)振動(dòng)篩，直接通過(guò)導(dǎo)煤溜槽進(jìn)入分配膠帶輸送機(jī)，再通過(guò)溜槽進(jìn)入手選膠帶輸送機(jī)進(jìn)行手選，形成了大塊煤的單獨(dú)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(wèn)題，確保了整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)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(hù)的勞動(dòng)強(qiáng)度。

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

第三，篦條篩根據(jù)市場(chǎng)對(duì)大塊煤粒徑大小的需求設(shè)計(jì)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(jì)價(jià)值。

第四，篦條篩采用軌道底面作為篩板面，同時(shí)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(yùn)行時(shí)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(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)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(jī)作為大塊煤及矸石分配膠帶輸送機(jī)，有效地解決了導(dǎo)煤溜槽從原煤機(jī)頭至手選皮帶機(jī)落差大、轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多，造成大塊煤二次破碎嚴(yán)重的問(wèn)題。

3.2 增設(shè)原煤分級(jí)振動(dòng)篩分保護(hù)裝置

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

4 經(jīng)濟(jì)效益分析

4.1 直接經(jīng)濟(jì)利益

篩分系統(tǒng)改造以前，礦井生產(chǎn)約5個(gè)月時(shí)間，大塊煤產(chǎn)出率為1.87%，按年產(chǎn)量600萬(wàn)噸計(jì)算，大塊煤11.22萬(wàn)噸，按目前南疆地區(qū)大塊煤市場(chǎng)價(jià)格為230元/噸計(jì)算，營(yíng)業(yè)收入為2580.6萬(wàn)元。通過(guò)改造后運(yùn)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(bào)表計(jì)算大塊煤產(chǎn)出率），按全年600萬(wàn)噸產(chǎn)量計(jì)算，預(yù)計(jì)產(chǎn)出22.08萬(wàn)噸，較改造之前多10.86萬(wàn)噸。按大塊煤與末煤的差價(jià)計(jì)算（末煤價(jià)格為120元/噸），每年凈增利潤(rùn)1194.6萬(wàn)元。

4.2 機(jī)電事故率下降創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值

該項(xiàng)目實(shí)施以前，原煤篩分系統(tǒng)運(yùn)行共計(jì)6個(gè)月時(shí)間，生產(chǎn)事故影響累計(jì)213小時(shí)38分（根據(jù)公司每月月度事故報(bào)表統(tǒng)計(jì)），平均月生產(chǎn)事故影響時(shí)間為35小時(shí)50分。系統(tǒng)改造以后，半年的運(yùn)行時(shí)間生產(chǎn)事故影響累計(jì)84小時(shí)10分，平均月生產(chǎn)事故影響時(shí)間為21小時(shí)2分，每月機(jī)電事故影響時(shí)間減少14.8小時(shí)，全年累計(jì)可多生產(chǎn)177.6小時(shí)。按礦井正常生產(chǎn)能力1400t/h計(jì)算，全年多生產(chǎn)原煤產(chǎn)量24.864萬(wàn)噸，按目前末煤售價(jià)計(jì)算，全年凈增產(chǎn)值298.368萬(wàn)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(hù)了篩分系統(tǒng)設(shè)備，備品備件投入大幅度減少，同時(shí)減少工人檢修設(shè)備的勞動(dòng)強(qiáng)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(xiàn)。

（責(zé)任編輯：蔣建華）