選煤廠脫介篩篩板脫落監測裝置應用

申雪飛

（潞安化工集團左權五里堠煤業有限公司， 山西 晉中 032600）

引言

脫介篩是選煤廠重要設備之一，脫介篩工作時主要利用篩板對精煤表面吸附的磁鐵礦粉進行分離。選煤廠脫介篩篩板主要為聚氨酯材質，具有很好的耐磨性以及流水性，脫介篩篩板主要安裝在脫介篩規座上，在實際選煤過程中篩板與脫介篩規座之間會出現振動磨損，從而導致篩板卡扣松動，篩板容易脫落。當設備在篩選過程中一旦出現脫介篩篩板脫落時，大量精煤沿篩選溜槽、管路進入介質系統，導致管路、篩下溜槽等出現嚴重堵塞現象。五里堠煤礦選煤廠在日常選煤過程中，主要采用人工巡檢的方式對篩板脫落、松動情況進行判斷，但是傳統人工方式勞動作業強度大、巡檢效率低，無法對篩板脫落情況進行及時有效判斷，存在嚴重滯后性，無法滿足選煤廠安全高效選煤需求。

基于上述情況，五里堠煤礦選煤廠通過技術研究，決定對選煤廠脫介篩安裝一套篩板脫落在線監測系統。

1 脫介篩篩板脫落監測裝置結構及原理

1.1 篩板脫落監測裝置結構組成

1）五里堠煤礦脫介篩安裝的篩板脫落裝置主要由異物檢測箱、分流管、篩下管路、檢測探板、光電開關、控制器和報警器等部分組成，該裝置結構示意圖如圖1 所示。

2）篩下管路通過三通分別與脫介篩下溜槽管路入以及異物檢測箱分流管連接，分流管采用傾斜布置方式，分流管與篩下管路布置夾角為55°；為了保證篩下管路正常卸料，分別在分流管與篩下管路以及異物箱相交處安裝一個導流板，導流板寬度為篩下管路直徑的1/4。

3）異物箱采用鋼板焊制成矩形，異物箱長度為1.5 m、寬度為0.8 m、高度為0.5 m，異物箱頂部安裝蓋板采用轉軸固定連接，蓋板通過轉軸旋轉打開蓋板，蓋板另一端伸出異物檢測箱側壁；光電開關主要安裝在異物箱外側箱壁上，光電開關與控制器有限連接，控制器與報警器連接，光電開關主要用于檢測異物箱蓋板位置[1-2]。

4）檢測探板設置為“7”字形結構，主要安裝在異物箱蓋板底板，檢測探板安裝時保證下端傾斜且與物料下落方向一致，檢測探板尺寸不僅滿足異物箱蓋板能夠正常關閉，又能保證能夠檢測異物箱有異物堆積；在異物箱底部安裝一個物料篦子，小顆粒物料可通過篦子篩漏，大顆粒物料則被擋在篦子上。

5）監測器采用的是漫反射可調式光電開關，信號為BR85-DL-VR3X/E, 控制器采用的是PLC 控制裝置；通過光電開關及時對異物箱內物料狀態進行監測，并及時將檢測信號發送至PLC 控制器內，然后通過控制器分析處理發出警報[3]。

1.2 脫介篩篩板脫落監測裝置工作原理

脫介篩正常工作時物料通過篩下管路以及異物箱正常卸料，此時檢測箱蓋板未發生移動，光電開關能夠檢測到蓋板存在不發生保護以及報警動作；當脫介篩篩板脫落后此時物料通過篩下管路進入異物箱并堆積，物料堆積一定高度時會將“7”字型檢測探板頂起，從而帶動異物箱蓋板順時針旋轉，此時光電開關無法檢測到異物箱蓋板，通過傳感器及時將檢測信號傳遞至PLC 控制器內，控制器處理后利用RSLINK 通信給上位機報警器輸出報警。

2 裝置優缺點及實際應用效果分析

2.1 裝置結構優缺點

1）結構簡單：五里堠煤礦選煤廠脫介篩篩板脫落監測裝置結構簡單，便于安裝維護，成本費用低，在實際應用中故障率低。

2）應用效果好：與傳統人工巡檢相比，脫介篩篩板脫落監測裝置主要利用漫反射光電技術檢測原理及時反饋篩下物料異常狀態，然后根據異物箱蓋板移動情況，利用光電開關及時將信號傳遞至PLC 控制器并實施報警，整個保護動作靈敏可靠、自動化水平高，而且監測效率高，大大降低了人工檢測勞動作業強度。

3）裝置結構性能好：篩板脫落監測裝置中異物箱蓋板以及光電開關、PLC 控制器是整個裝置的核心部件，光電開關安裝在異物箱外側，有效避免了物料對其撞擊，延長裝置使用壽命，在蓋板底部安裝檢測探板，物料堆積后頂起探板實現蓋板移動，縮短了物料堆積時間，提高了檢測時效性，整套裝置結構簡單，安全及靈敏度高[4-5]。

4）但是該裝置在實際應用時還存在一些不足，主要表現在以下幾方面：由于異物箱蓋板重量大，而“7”字形檢測探板在頂撞蓋板時很容易出現變形現象，降低了裝置監測靈敏度，需定期對檢測探板進行更換；由于裝置保護動作主要利用光電開關進行檢查，但是由于選煤廠內粉塵濃度大，光電開關受干擾性大，出現誤保護動作，所以需對裝置周圍進行降塵處理。

2.2 應用效果分析

檢測到9 次篩板松動、脫落故障，并及時發出警報，檢修人員及時對篩板固定卡扣進行預緊，對脫落的篩板及時進行更換，大大提高了篩板脫落監測效率；同時在整個監測過程中無需人工干預，與傳統人工巡檢相比，減少了2～3 名作業人員，降低了勞動費用[6]。

選煤廠脫介篩安裝篩板脫落監測裝置后，避免了因篩板脫落，導致精煤進入介質系統內，造成管路堵塞以及系統紊亂現象，實測安裝該裝置后系統故障率由原來的18%降低至3%以下，設備維修費用減少了25 萬元。

3 結語

潞安化工集團左權五里堠煤業有限公司選煤廠脫介篩篩板頻繁出現松動、脫落現象，造成篩下管路堵塞、介質系統紊亂等現象，由于采用傳統人工巡檢時勞動作業強度大、巡檢效率低，無法滿足選煤廠安全高效選煤要求；通過技術研究設計了一套以光電開關、控制器為核心的篩板脫落監測裝置，該裝置投入使用后對篩板脫落監測效果好，自動化水平高，大大降低了人工作業強度，填補了脫介篩篩板脫落故障在線檢測保護裝置的空白，解決了人工巡檢時故障發現難度大、滯后性嚴重等技術難題，該裝置得到了礦領導一致認可，并在其他選煤廠中進行推廣應用，取得了顯著應用成效。

2021 年3 月23 日五里堠煤礦對選煤廠脫介篩安裝了一套篩板脫落監測裝置，截至2020 年12 月通過9 個月實際應用效果來看，該裝置投入使用后共計