煤礦動篩跳汰機的原理與使用

劉利軍+高娟

摘要：“綜采放頂煤”這種采煤技術被很多的大型煤礦所應用，這種采煤方式和采煤技術可以大大的提高原煤產量，盡管如此，在這種采煤技術下，不斷加大的矸石含量和煤炭粒度，使得原本的滾筒式選擇性破碎機，不能夠很好的處理相關的技術問題，再加上老化的設備，就明顯增加了事故率，對礦井提升產生了很大的影響，對原煤生產也是很大的制約。動篩跳汰機的使用，可以較為理想的實現塊煤排矸的分選。本文對煤礦動篩跳汰機的原理及其使用進行了研究。

關鍵詞：動篩跳汰機；原理；使用

1.動篩跳汰機的原理

動篩跳汰機作為諸多跳汰機中的一種，它是將經破碎機初破碎之后的煤矸混合物料在水中根據煤和矸子的密度不同進行煤矸分離的，如圖1所示

動篩跳汰機和空氣式跳汰機的區別為：空氣式跳汰機需要在分選過程中進行空氣壓縮、頂水、沖水；而動篩跳汰機靠運動的動篩在水中將煤矸混合物料托起，由于煤和矸石的密度不同，所以在水中自由下落的速度不同，從而實現煤矸分層。經過水中分層后的煤和矸石，在動力驅動下運動到動篩前段的溢流出口。由于矸石的密度比煤要大，所以下面的矸石會進入排矸輪，通過排矸口進入提升輪后翻入矸石料斗；上面的煤經過溢流口溢入到提升輪，最后進入煤料斗。進入料斗并脫水后的煤和矸石會通過各自的溜槽排出跳臺機。動篩跳汰機一共有3個動力驅動部分：第1部分為主驅動系統，負責動篩的驅動；第2部分為提升系統，負責提升輪的反復工作；第3部分為排矸驅動系統，負責為矸石的排出機構提供動力。

（1）主驅動系統

主驅動系統提供動篩的反復上下運動的動力，內置主驅動電機。通過減速機調整之后的動力輸出到擺軸總成和曲柄輪總成，曲柄運動轉換為擺軸的反復運動，然后擺軸將動力傳給動篩的調節桿，完成動篩的反復運動。

曲柄連桿傳動機構的設計，只需要變頻電機就可以實現動篩的運動，機械結構比較簡單，保證了動篩運動的可靠、穩定性，而且在實際生產中可以根據煤矸混合體的塊大小，調整振幅和篩動頻率。

（2）提升系統提升輪、驅動電機和減速機構成了整個提升系統

提升輪由前后兩部分組成，分別提升分離出的矸石和煤。提升驅動電機提供動力，經減速機進行速度校正后傳輸給提升輪，從而達到將分離后的煤、矸石從跳汰機內提升出來的目的。提升物料的速度是通過變頻電機進行控制的，可以根據煤、矸石的入料條件和混合體中煤和矸石的比例進行設定。為了避免提升輪內部的煤、矸石再次混合，動篩達到分選能力上限時，可以通過提高提升輪轉速來達到分選的目的。

（3）排矸驅動系統

影響跳汰機分選效果的一個主要因素就是排矸系統的好壞。SQT系列跳汰機可以根據主驅動總成的符合檢測來計算動篩內的矸石含量，然后通過PLC對電機進行變頻控制，從而實現對矸石層厚度的控制。

2.使用動篩跳汰機的相關問題及系列解決對策

2.1改變透篩物料排放的方式

在原設計中，兩個Φ250mm的液壓插板閥是某煤礦選煤廠使用的動篩跳汰機的物料排放裝置，在這兩個液壓插板閥中間，銜接一個Φ250mm的鋼管，交替開閉閥板，排出篩下物。這種設備有以下幾個方面的缺點：（1）液壓缸拖動雙閘門，使得控制系統和液壓系統的復雜性被增加；（2）異常雜物如果被混入篩下物中，閥門就容易被卡住，發生較高的故障率；（3）雙閥排料的采用，使得排水量被大大的提升和增加，增大了整個系統的水循環量，使得洗水難以開展；（4）雙閥排料的采用，使得物料必須經由脫水篩處理這一環節，水泵和篩下水池成為兩個必須設計的設施。在這些問題之下，某煤礦選煤廠予以了創新，將雙閥排料去除，在斗式提升機上直接接上篩下排料口，由斗式提升機撈出篩下的末煤，對這些末煤進行自動的脫水，而后，與二次篩的篩下物進行混合處理，因為二次篩的篩下物數量多，重量大，同時非常的干燥，但是斗式提升機的排料是非常的少的，大約為篩下物量的10%作用，少量濕煤與大量干煤的摻雜使得不需要再進行其他的處理操作。但是比對觀察這些設備的投資，一臺斗式提升機需要的成本等同于雙液壓閥及相應的液壓系統，所以采用這種方法，在節省了很多工藝環節的同時，省去了水泵、水池、脫水篩等設備。

2.2除雜功能的增強

原設計的動篩跳汰機的溢流口位于槽池的一邊，伴隨著水流，木片從一側溢出，可以發現排除效果并不是很理想，因為木片積聚在出料口的兩翼。改造后，溢流口開到了排料溜槽的兩側，這樣將所有的木片幾乎后可以去除，使得除雜效果被增強。

2.3改造煤泥水系統

按照原本的設計，主廠房煤泥水處理系統與動篩排矸系統的煤泥水是共用的，但是因為動篩的煤泥水含有較大的煤泥顆粒，同時不能夠進行連續的排水，這樣就會使得主廠房煤泥水系統洗水的質量慢慢的變化，使得主廠房煤泥水系統洗水的濃度慢慢的增大，將整個管路堵塞，影響到主洗系統的平衡洗水作業。有鑒于此，對其進行改造，讓動篩煤泥水成為一個獨立的系統，增加安裝設置煤泥分級旋流器，煤泥脫篩等，在經過這些改進之后，將原來對主洗系統帶來系列負面消極影響予以了控制，改善了動篩排矸系統的煤泥水系統，降低了洗水濃度，提高了洗選效果。

3.結論

總而言之，運用動篩跳汰機，可以使得人工分選塊煤和選矸的工作被慢慢的取代，動篩跳汰機粒度的分選上限能夠達到300mm，處理能力非常大，洗選的效果相比于人工而言也非常好，同時耗水量比較低、比較少，所以非常值得不斷地將這種機器予以推廣應用。

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作者簡介：劉利軍（1979-）男，漢族，山西省呂梁離石人，助理工程師職稱，選煤廠動篩跳汰機方面。