選煤廠壓濾系統的改造設計與應用

郭小林

（陽煤一礦選煤廠， 山西 陽泉 045000）

引言

選煤廠作為煤炭生產的配套環節之一，其主要功能是實現對綜采工作面煤炭的分選質量，其分選效果直接決定煤炭的利用率。在分選過程中所產生的煤泥不僅會造成生態環境的破壞，還會造成能源的浪費。壓濾機作為選煤廠處理煤泥水的關鍵設備，該設備的性能直接決定最終產品的質量[1]。然而，在實際生產中發現壓濾機存在噪聲大、設備運行聯鎖性差以及運行成本高等問題。長期以往，上述問題將會制約選煤廠經濟效益的增長。因此，陽煤一礦選煤廠對壓濾系統進行改造，并從根本上解決上述問題，旨在提升壓濾系統的工作效率，降低其運行成本。

1 陽煤一礦選煤廠壓濾系統現狀分析

通過對陽煤一礦選煤廠壓濾系統日常工作的狀態調研，其主要存在問題歸納為以下幾點。

1.1 反吹風環節現狀分析

壓濾系統在實際生產中，為了進一步降低濾餅的水分，采用高壓空氣從止推板端的進料口通入，進而形成了反吹風環節。反吹風環節在實際生產中容易引起以下問題：

1）高壓空氣直接吹入使得桶內的物料被濺出，使得現場的環境衛生變差，增大了作業人員的工作強度；

2）反吹風環節容易造成管路晃動，影響作業人員的行動，嚴重威脅著作業人員的人身安全；

3）反吹風環節工作時產生極大噪聲，作業人員長期在噪聲環節中工作，嚴重威脅其身心健康[2]。

1.2 壓濾系統刮板輸送機缺乏聯鎖功能

由于壓濾機與刮板輸送機之間未完成聯鎖功能，在實際生產中，由于壓濾機卸料不均勻導致刮板輸送機停機。刮板輸送機的停機容易造成壓濾機卸溜槽造成阻塞現象。為了疏通壓濾機卸溜槽的堵塞，要求作業人員進入刮板狹小的空間中工作，存在極大的安全隱患。

1.3 下料溜槽蓬倉堵塞事故

在實際的卸餅操作中，濾餅容易進入下溜槽結成塊狀，繼而在下溜槽內發生蓬倉事故，也容易造成下溜槽的堵塞[3]。為了疏通下溜槽需作業人員進行操作，存在極大的安全隱患。

1.4 跑料現象的發生

壓濾機處理精煤的量相對較大，在實際工作中由于大量的精煤待處理，容易造成刮板堵壓或者濾布破損，甚至濾板受到擠壓出現跑料的現象。而在更換濾布或者清洗濾布時容易造成大量的煤泥水流入刮板槽內，使得精煤中的水分較大。此外，冬天還容易出冰塊，導致刮板工作時容易出現掉鏈的事故。上述問題不僅會造成精煤的損失，而且還增加了維修人員的勞動強度。

2 壓濾系統的改造設計

2.1 反吹風環節的改造設計

針對反吹風環節容易使工作環境衛生變差的問題，在壓濾機和沉降液池之間加裝一個汽水分離器[4]。汽水分離器一端與反吹風管相連，另一端接入沉降液池。汽水分離器的主要作用是將反吹風環節中的高壓氣體泄壓后排放至沉降液池中。

壓濾機工作時需一定壓力的氣體對所形成的濾餅進行進一步擠壓脫水操作。上述擠壓脫水操作所引起的噪聲污染比較嚴重。針對反吹風環節工作時噪聲大的問題，在反吹風風管處加裝消音器。消音器的安裝方法具體如圖1所示。

2.2 實現壓濾機與運輸刮板的聯鎖

1）在壓濾機操作柜旁安裝報警裝置，并將該報警裝置與運輸刮板的控制部分相連；

2）當壓濾機和運輸刮板均正常工作時，通過報警裝置實現二者的聯鎖，一旦發現運輸刮板停機，報警裝置發出報警，由操作人員及時控制壓濾機停止卸料操作；

3）當壓濾機停機時，壓濾機和運輸刮板的運行狀態不相關。即壓濾機停機后運輸刮板可繼續運行。

圖1 反吹風管路安裝消音器示意圖

2.3 下料槽內焊接扁鐵破碎濾餅

由于下料槽內濾餅面積較大容易造成下料槽的堵塞和蓬倉事故，可在下料槽內垂直焊接等間距的扁鐵。下料槽內安裝的扁鐵能夠對濾餅進行切割處理變成小塊直接落到刮板輸送機上，最后由刮板輸送機將其切割后的小塊濾餅運送至指定位置進行二次破碎后送至產品場地[5]。為了確保濾餅能夠被充分破碎，要求扁鐵之間的間距為300 mm；要求將扁鐵安裝于下溜槽1.2 m的位置，且要求扁鐵的長度為100 mm，厚度為10 mm，使其具有一定的強度要求。

2.4 刮板輸送機機尾處加裝接水槽

在更換濾布或者清洗濾布時會導致煤泥水進入刮板槽內，進而導致一系列的事故發生。為解決煤泥水流入刮板槽內的問題，在精煤刮板輸送機機尾的位置焊接一個接水槽。為了方便接水槽內煤泥水的排出，在其底部焊接一個管道與沉降離心液池相連。接水槽焊接位置及結構如圖2所示。

3 改造效果

將上述對壓力系統的改造設計應用到陽煤一礦選煤廠的實際生產后具有明顯的效果，具體表現為以下幾點：

1）壓濾機和沉降液池加裝汽水分離器后明顯改善了現場的衛生環境，同時也方便檢修人員對設備的日常檢查。

2）反吹風環節加裝消音器后，設備運行期間的噪聲量明顯降低，為作業人員提供了一個相對舒適的工作環境。

3）在壓濾機和刮板輸送機之間通過報警裝置實現聯鎖功能后，當報警裝置發出報警后，作業人員及時對壓濾機進行停機操作，避免了物料在刮板輸送機上的堆積，最終造成堵塞。經實踐表明，在未實現壓濾機和刮板輸送機聯鎖之前設備每班平均停機1 h，實現二者的聯鎖后設備平均停機0.2 h，明顯提高了設備的工作效率，也間接降低了作業人員的勞動強度。

圖2 接水槽結構及位置示意圖（單位：mm）

4）在下料槽內焊接扁鐵對濾餅進行切割后，下料槽未發生堵塞和蓬倉現象，也不需作業人員對下料槽進行疏通等工作，降低了作業人員的勞動強度。

5）在刮板輸送機機尾處安裝接水槽后，使得煤泥水能夠及時排至沉降液池中，降低了精煤產品中的水分含量，避免了刮板輸送機掉鏈的事故發生，提升了設備使用率和精煤產品的質量。