半移動破碎篩分系統(tǒng)在頁巖露天礦的應(yīng)用

徐東

（撫順礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司設(shè)計院，遼寧 撫順 113008）

選礦工程

半移動破碎篩分系統(tǒng)在頁巖露天礦的應(yīng)用

徐東

（撫順礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司設(shè)計院，遼寧 撫順 113008）

半移動破碎站是頁巖露天礦半連續(xù)工藝間斷作業(yè)環(huán)節(jié)與連續(xù)作業(yè)環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)，是連接整個工藝系統(tǒng)的樞紐。主要研究的是半移動破碎篩分系統(tǒng)在頁巖露天礦的應(yīng)用。

半移動破碎篩分系統(tǒng)；頁巖露天礦；應(yīng)用

1 概 述

能源是我國實現(xiàn)現(xiàn)代化進(jìn)程中的重要物質(zhì)，與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)。近年來，由于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快，石油供需矛盾日趨嚴(yán)重。與石油資源相比，我國油頁巖儲量相當(dāng)豐富，僅撫順礦業(yè)集團(tuán)的東露天礦可采儲量就達(dá)7.6億t。該礦的特點是油頁巖在煤層之上，采煤時需要先剝離油頁巖。若油頁巖不利用，堆放時易自燃起火，產(chǎn)生大量煙塵和有害氣體，嚴(yán)重污染環(huán)境。

撫順礦業(yè)集團(tuán)利用油頁巖生產(chǎn)頁巖油項目，不僅可以使油頁巖變廢為寶，有利于礦區(qū)實現(xiàn)非煤產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，而且還為能源短缺提供了一個解決的途徑。由此看來，本項目社會效益明顯，具有一定的戰(zhàn)略意義。撫礦集團(tuán)西露天礦南幫出現(xiàn)地表裂縫，地表范圍為W500～E2300，坑內(nèi)范圍為E200～E1200，變形區(qū)上寬下窄。2012年7月以來，由于汛期降雨滲流使礦坑南幫變形加快，2013年3月13日，國土資源部專家會商討分析認(rèn)為礦坑南幫變形是由于礦坑底部采礦剝離巖土體，導(dǎo)致坡底前緣壓腳失重，破壞南北幫間拱形支撐效應(yīng)，進(jìn)而引起坡體變形。根據(jù)專家意見，西露天礦制定了應(yīng)急預(yù)案并進(jìn)行演練，在主變形坡段范圍內(nèi)，停止采礦生產(chǎn)活動，加強(qiáng)變形監(jiān)測預(yù)警，先后與煤科集團(tuán)沈陽研究院、東北大學(xué)、東煤沈陽巖土工程公司簽訂項目，完成了南幫變形的機(jī)理研究，制定了綜合治理方案，并進(jìn)行了實施。

由于西露天南幫邊坡局部滑移嚴(yán)重，位于變形區(qū)域的破碎篩分系統(tǒng)很難維持運(yùn)行，給礦井安全生產(chǎn)帶來重大隱患，為消除隱患，確保安全生產(chǎn)，擬在南幫變形區(qū)以西，西露天選煤廠新、舊翻車倉的位置改建半移動破碎篩分系統(tǒng)。

2 半移動破碎篩分裝車系統(tǒng)工藝及特點

2.1 系統(tǒng)工藝

破碎系統(tǒng)通過鐵路運(yùn)輸來料，將油母頁巖富礦運(yùn)輸至半移動破碎站。半移動破碎站建在翻車倉處，包括受料系統(tǒng)、一次破碎、預(yù)篩分、二次破碎。

利用西露天礦南幫變形區(qū)以西選煤廠現(xiàn)有的翻車倉新建一個破碎篩分系統(tǒng)。原料通過鐵路運(yùn)輸，將頁巖富礦運(yùn)輸至翻車倉，＜1 000 mm頁巖通過箅子進(jìn)入板式給料機(jī)，＞1 000 mm的頁巖經(jīng)液壓破碎錘破碎后再進(jìn)入板式給料機(jī)，通過一次破碎系統(tǒng)、篩分破碎系統(tǒng)、二次破碎系統(tǒng)，將頁巖破碎至75 mm以下，再進(jìn)入二次篩分間，將75～12 mm的頁巖輸送至干餾爐內(nèi)進(jìn)行干餾，將12 mm以下的頁巖經(jīng)尾礦倉裝車，送至現(xiàn)頁巖煉油廠作為ATP干餾爐的原料。

2.2 系統(tǒng)裝車及運(yùn)輸

半移動破碎站受料由鐵路自翻車卸至受料斗內(nèi)，每列自翻車由14節(jié)車廂組成，每節(jié)長度14.364 m，容量50 t，每次2節(jié)自翻車同時卸料，物料（0～1 000 mm）經(jīng)657、658板式給料機(jī)和659、660清料帶式輸送機(jī)，運(yùn)輸至661、662一次破碎機(jī)，將物料由0～1 000 mm粒度破碎至300 mm以下，一次破碎后由663、664帶式輸送機(jī)輸送至破碎篩分間，在破碎篩分間內(nèi)物料經(jīng)665、666圓振動篩篩分后，篩上物料（75～300 mm）進(jìn)入667、668二次破碎機(jī)破碎，篩下物料和二次破碎后物料（0～75 mm）直接排到主干線669、670成品帶式輸送機(jī)上，物料由669、670成品帶式輸送機(jī)輸送至二次篩分間，經(jīng)671、674帶式給料機(jī)給料至672、673、675香蕉篩（3臺香蕉篩，2用1備）再進(jìn)行篩分，篩上物料（12～75 mm）由676、677、678帶式輸送機(jī)運(yùn)至一、二、三部篩分樓上，并在一、二、三部篩分樓進(jìn)行分料，一路向東通過679－1、679－2膠帶機(jī)運(yùn)往四、五部干餾爐，另一路通過原有膠帶進(jìn)入一、二、三部干餾爐。

為了儲存成品頁巖，在新建的679－2帶式輸送機(jī)與現(xiàn)新翻車倉的501帶式輸送機(jī)交點位置設(shè)置犁式卸料器，將679－2帶式輸送機(jī)上的成品頁巖卸載到501帶式輸送機(jī)上，頁巖通過501、502帶式輸送機(jī)進(jìn)入新翻車倉的原煤倉存儲。當(dāng)需要使用倉內(nèi)頁巖時，通過206、208、210帶式輸送機(jī)至204帶式輸送機(jī)上，204帶式輸送機(jī)改造后與新建的669帶式輸送機(jī)相連接，進(jìn)入新建的頁巖輸送系統(tǒng)。

因一、二、三部篩分樓和干餾爐區(qū)域的地面有不同程度的變形，為了減小變形區(qū)域可能遭到破壞后對生產(chǎn)造成的影響，在新建二次篩分間處預(yù)留了去往一、二、三部干餾爐的出口位置經(jīng)三通溜槽粉料后的成品頁巖，通過682、683帶式輸送機(jī)運(yùn)往一、二、三部干餾爐上的627帶式輸送機(jī)。627帶式輸送機(jī)經(jīng)改造后，反向輸送成品頁巖至一、二、三部干餾爐。在677膠帶頭部溜槽處預(yù)留去往四、五部干餾爐的出口位置，成品頁巖經(jīng)684帶式輸送進(jìn)轉(zhuǎn)載至四、五部干餾爐上640帶式輸送機(jī)。640帶式輸送機(jī)經(jīng)改造后，反向輸送成品頁巖至四、五部干餾爐。

根據(jù)確定的工藝流程，一破（1 500 t/h）+帶式輸送機(jī)+篩分（1 500 t/h）+二破（1 000 t/h），鐵路來料進(jìn)入翻車倉后，粒度＜1 000 mm的原料進(jìn)入翻車倉，粒度＞1 000 mm由液壓破碎錘破碎至＜1 000 mm以下，通過657（658）板式給料機(jī)進(jìn)入處理量1500t/h的661（662）一破系統(tǒng)，破碎至300 mm以下，由663（664）排料帶式輸送機(jī)輸送至破碎篩分間，先進(jìn)入處理量1 500 t/h，出料粒度75 mm以下的665（666）圓振動篩，300～75 mm的篩上物料，進(jìn)入處理量1 000 t/h，出料粒度75 mm以下的667（668）二破系統(tǒng)，圓振動篩下的頁巖與二破后的頁巖全部進(jìn)入669（670）成品帶式輸送機(jī)，由670成品帶式輸送機(jī)輸送至新建篩分間進(jìn)行二次篩分，然后將成品頁巖輸送至一、二、三部爐及四、五部爐。該系統(tǒng)是先預(yù)篩分后，避免了75 mm以下的成品頁巖二次破碎。

破碎至75 mm以下的頁巖，經(jīng)670帶式輸送機(jī)輸送至二次篩分間，670帶式輸送機(jī)機(jī)頭設(shè)計1個五通溜槽，通過轉(zhuǎn)載溜槽2個通路與671、674帶式給料機(jī)來給兩個香蕉篩配料，溜槽另一個通路直接給香蕉篩配料，3個香蕉篩為2用1備。在翻車來料出故障的時候，就利用原有的儲料場，通過原有204帶式輸送機(jī)，轉(zhuǎn)載至669、670帶式輸送機(jī)，通過670帶式輸送機(jī)機(jī)頭溜槽的第4個通路，直接由機(jī)頭溜槽轉(zhuǎn)運(yùn)至676帶式輸送機(jī)。670帶式輸送機(jī)處理量為1 500 t/h，香蕉篩處理量為1 000 t/h，如果2臺香蕉篩在不能滿足處理量1 000 t/h的時候，3臺香蕉篩就需同時工作。篩上成品料通過676成品帶式輸送機(jī)分別轉(zhuǎn)載至一、二、三部爐及四、五部爐，篩下物料通過680尾礦帶式輸送機(jī)輸送至尾礦倉。

2.3 工藝系統(tǒng)特點

1）在建設(shè)中采用鋼制擋墻制作了卸車平臺，取消了傳統(tǒng)的混凝土擋墻。這一改變不僅降低了建造成本，而且鋼制擋墻還可以重復(fù)使用。

2）采用變頻調(diào)速技術(shù)驅(qū)動重型板式給料機(jī)，可以根據(jù)煤量的大小調(diào)整給料速度，防止破碎機(jī)過載。

3）在二級破碎機(jī)前加裝2 m長小滑篩，可以將一破破碎后的75 mm以下的物料直接落到663#、664#膠帶機(jī)，不再通過二級破碎機(jī)，減輕了二級破碎機(jī)的處理量，避免了二級破碎機(jī)堵料。

4）在重型板式給料機(jī)下設(shè)置1條清料皮帶機(jī)，將0～12 mm小顆粒物料直接運(yùn)走，減少了系統(tǒng)的粉塵量。

5）采用超聲波料位計自動控制成品緩沖倉的轉(zhuǎn)換，避免了因緩沖倉滿倉造成生產(chǎn)中斷。

6）為了儲存成品頁巖，在新建的679－2帶式輸送機(jī)與現(xiàn)新翻車倉的501帶式輸送機(jī)交點位置設(shè)置犁式卸料器，將679－2帶式輸送機(jī)上的成品頁巖卸載到501帶式輸送機(jī)上，頁巖通過501、502帶式輸送機(jī)進(jìn)入新翻車倉的原煤倉存儲。當(dāng)需要使用倉內(nèi)頁巖時，通過206、208、210帶式輸送機(jī)至204帶式輸送機(jī)上，204帶式輸送機(jī)改造后與新建的669帶式輸送機(jī)相連接，進(jìn)入新建的頁巖輸送系統(tǒng)。

3 生產(chǎn)系統(tǒng)主要工藝設(shè)備選型

工藝原則：破碎站的受料斗考慮利用原有的南翻車倉工程的建筑物進(jìn)行改建；篩分破碎間及二次篩分間為新建建筑物。

破碎站主要包括箅子、受料斗、重型板式給料機(jī)、一次破碎機(jī)、清料帶式輸送機(jī)、一次破碎排料帶式輸送機(jī)及成品帶式輸送機(jī)等部分，篩分破碎間主要設(shè)備有圓振動篩及二次破碎機(jī)，二次篩分間內(nèi)主要設(shè)備為香蕉篩。主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)見表1，主要輸送設(shè)備技術(shù)參數(shù)見表2。

4 結(jié) 論

總之，半移動破碎篩分裝車系統(tǒng)自投入運(yùn)行以來，設(shè)備運(yùn)行良好，滿足設(shè)計要求。這種設(shè)備對露天煤礦現(xiàn)場布置條件要求低，配料均衡且可調(diào)，轉(zhuǎn)載高度低。土方工程量小，設(shè)備費(fèi)用低，相比傳統(tǒng)破碎站節(jié)省土建施工費(fèi)用，可根據(jù)礦區(qū)系統(tǒng)現(xiàn)狀進(jìn)行移設(shè)。

［1］楊俊亭.模塊化半移動破碎站在準(zhǔn)東露天煤礦的應(yīng)用［J］.露天采礦技術(shù)，2013（8）：59－61.

［2］孫金龍.大型露天煤礦半連續(xù)工藝應(yīng)用范圍研究［D］.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)，2013.

［3］馬浩，徐海，潘永泰.SSC破碎站在大峰露天煤礦裝車系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.選煤技術(shù)，2012（1）：30－32.

［4］白俊.露天礦山破碎站的分類及應(yīng)用實例［J］.中國礦業(yè)，2009（12）：102－105.

［5］呂成林，王長清.礦巖半移動破碎站的組成及移設(shè)［J］.礦業(yè)工程，2003（4）：45－49.

［6］馬法成.太鋼尖山鐵礦半移動式破碎站移設(shè)應(yīng)用研究［J］.礦業(yè)工程，2016（3）：24－26.

表1 主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)

表2 帶式輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)

［7］薛德魁.對我國將要開發(fā)的半移動破碎站類型的看法［J］.金屬礦山，1993（11）：10－12.

［8］張丙展，譚會會.半移動破碎站設(shè)計要點［J］.露天采礦技術(shù)，2014（11）：72－74.

【責(zé)任編輯：解連江】

Application of semi mobile crushing and screening system in shale open-pit mine

XU Dong
(Fushun Mining Group Co.,Ltd.,Fushun 113008,China)

Semi mobile crushing station is reproduced link of semi continuous technology intermittent operation link and continuous operation link in shale open-pit mines,which is the key link of the whole process system.This article mainly studies the application of semi mobile crushing and screening system in shale open-pit mine.

semi mobile crushing and screening system;shale open-pit mine;application

TD45

B

1671－9816（2017）03－0034－04

2016-08-23

徐 東（1981—），男，遼寧本溪人，碩士，畢業(yè)于沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)機(jī)械化工程專業(yè)，從事煤礦工程設(shè)計工作。

10.13235/j.cnki.ltcm.2017.03.010

徐東.半移動破碎篩分系統(tǒng)在頁巖露天礦的應(yīng)用［J］.露天采礦技術(shù)，2017，32（3）：34-37.