井下選煤技術(shù)的研究分析

摘要：本文著重研究了井下選煤技術(shù)的提出背景和井下選煤技術(shù)的類別，并在此基礎(chǔ)上分析研究我國當前使用較多的井下機械動篩排矸設(shè)備和井下重介淺槽排矸機。

關(guān)鍵詞：井下；選煤技術(shù)；排矸機；綠色開采

【中圖分類號】X751【文獻標識碼】A【文章編號】2236-1879（2017）12-0246-01

1概述

據(jù)統(tǒng)計研究表明，中國是世界上開發(fā)并使用煤最早的國家[1]。自發(fā)現(xiàn)煤這一豐富的礦產(chǎn)資源起，煤一直在人民的生活和生產(chǎn)中扮演者不可或缺的角色，被稱為工業(yè)的糧食，可見其在工業(yè)生產(chǎn)中重要性。

近年來，隨著石油正在慢慢的取代煤在工業(yè)中的地位。但是，我國石油的儲量相對于西亞伊拉克等國家而言較少，仍然不能取代現(xiàn)在我國煤炭占據(jù)主要能源的位置。此外，我國在多年煤炭開采的過程中，其開采技術(shù)和煤炭的利用技術(shù)已經(jīng)日趨成熟。其中，我國煤炭氣化的技術(shù)也不斷的普及，這樣豐富了我國煤炭的利用方式。因此，在未來的很長時間內(nèi)煤炭依然會作為我國的主要能源。

2選煤的背景研究

煤炭作為一種不可再生的能源，如何提高煤炭的利用率，提高其開采效率是當前急需解決的一個問題。鑒于我國的地理位置和煤炭存儲的情況而言，我國對煤炭的開采主要有露天開采和地下開采兩個方式。據(jù)統(tǒng)計表明，我國超過92%的煤炭資源均為地下開采，只有一小部分煤炭存儲于內(nèi)蒙古東部地區(qū)[2]。但是，不論是井下開采還是露天開始，均需要將原煤運送至地面后，將煤炭中的煤矸石分離出來，進而提高煤的質(zhì)量。

煤矸石作為煤炭形成過程中所伴隨的一種巖石，是不可避免的。由于，煤矸石的特征，其一直被稱為工業(yè)垃圾，被認為工業(yè)中的公害。據(jù)統(tǒng)計表明，煤矸石是當前我國排放量最大的固體廢棄物之一，其排放量占據(jù)了每年煤炭的開采量。

總之，隨著我國煤炭行業(yè)的發(fā)展，煤矸石會不斷的影響著人們?nèi)粘５纳a(chǎn)和生活，其危害性會不斷的擴大。因此，如何能夠?qū)⒚喉肥c原煤分離開來是十分重要的。

3井下選煤的提出

近年來，可持續(xù)發(fā)展一直是當前我國綠色發(fā)展的口號。經(jīng)過我國經(jīng)濟高速發(fā)展的這三十年來，越來越多的人們已經(jīng)意識到，保護環(huán)境與發(fā)展是并行的，而非只在乎發(fā)展，而忽略了對環(huán)境的保護。煤炭開采也不例外，為了適應(yīng)時代的發(fā)展需求，煤炭的綠色開采已經(jīng)成為煤炭開采的未來的發(fā)展方向。

在傳統(tǒng)的煤炭開采中，原煤開采出來后不經(jīng)過任何的處理就通過皮帶機等設(shè)備將其直接運送至地面，而后通過地面的洗煤廠的設(shè)備，將原煤中的煤矸石通過洗選設(shè)備分離出來，最后直接堆放于地面。傳統(tǒng)的煤炭開采中，主要存在以下兩個問題：（1）將沒用的煤矸石運送于地面會消耗大量的人力和物力，以至對能源造成不必要的浪費；（2）將煤矸石直接堆放于地面會對環(huán)境造成不同程度的影響。雖然，我國不斷的對煤矸石的重復(fù)利用進行研究，雖然已經(jīng)初見效果，但是該技術(shù)仍在初級階段，很難將堆放于地面的煤矸石進行完全的利用[3]。

在此情況下，我國的科研工作者提出了井下選煤的方式，即在井下就將原煤中的煤矸石分離出來，既節(jié)省了煤矸石運送于地面的人力和物力，也避免了煤矸石對環(huán)境的污染。通過井下選煤可將分選出來的煤矸石全部用于回填巷道，從一定程度上提高了采煤的安全性和經(jīng)濟效益。

4選煤技術(shù)的研究

通常情況下，選煤是通過物理方法實施的。原煤通過采用適當?shù)倪x煤技術(shù)，將原煤中的無機礦物質(zhì)區(qū)分出來，進而提高了原煤的質(zhì)量，最終能夠保證原煤可以高效、高質(zhì)的被利用。

當前，我國煤炭選煤技術(shù)主要是通過選煤介質(zhì)進行區(qū)分的，包括有干法選煤技術(shù)和濕法選煤技術(shù)[4]。其中，干法選煤技術(shù)的選煤介質(zhì)為空氣，而濕法選煤技術(shù)的選煤介質(zhì)為水、密度較大的液體等介質(zhì)進行的。然而，由于以空氣為介質(zhì)的選煤方式，其影響因素太多，在實際生產(chǎn)中很少被利用。

根據(jù)不同的選煤技術(shù)和選煤原理，目前我國常用的選煤原理有：跳汰選煤技術(shù)、浮選選煤技術(shù)和搖床選煤技術(shù)等[5]。其中，跳汰選煤技術(shù)是依據(jù)最經(jīng)典的跳汰理論而來的，該選煤技術(shù)流程簡單，成本低，因此在實際生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用；浮選選煤技術(shù)是根據(jù)不同礦物質(zhì)材料對水滋潤性的程度不同而來的，主要應(yīng)用于無煙煤和煉焦煤的選煤；而搖床選煤技術(shù)由于其具有高精度的分選技術(shù)，因此該選煤技術(shù)廣泛應(yīng)用對高硫煤的選煤。

然而，當選煤技術(shù)最初應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)中時，由于井下生產(chǎn)惡劣的生產(chǎn)環(huán)境和條件，最初研制的動篩跳汰機并不能完全滿足實際煤炭開采的要求。為了滿足實際煤炭的開采要求，對最初的動篩跳汰機進行了改進而后研究，最后成功研制了一款以機械動篩跳汰機和重介淺槽機為核心的井下機械排矸裝備，現(xiàn)在成功應(yīng)用于我國的一些煤礦開采中。

4.1井下重介淺槽排矸設(shè)備的介紹：

井下重介淺槽排矸設(shè)備是一款能夠適用于難選或者極難選的煤的原料。而且，該設(shè)備的選煤的效率非常高，可以達到98%以上。該設(shè)備機體的形狀為長方形，可以在井下安裝使用，適用于巷道相對較窄的煤礦開采中，是目前為止認可程度最高的設(shè)備。

4.2井下動篩排矸機的介紹：

井下動篩排矸機是基于地面上的動篩排矸機改造而成的。為了適應(yīng)井下實際生產(chǎn)中狹窄的巷道，將地面上的動篩排矸機的外形尺寸進行改造，以便其能夠適應(yīng)井下惡劣的工作環(huán)境和條件。

此外，技術(shù)人員將傳統(tǒng)的動篩排矸機的驅(qū)動系統(tǒng)由復(fù)雜的液壓系統(tǒng)改造成簡單的機械式驅(qū)動系統(tǒng)。

井下機械式動篩排矸機不僅能夠滿足當前煤礦綠色開采的要求，還從根本上解決了煤矸石堆積于地面的問題。除此之外，由于該設(shè)備簡單的結(jié)構(gòu)形態(tài)和簡單的操作模式，使其成為當前煤礦綠色開采必不可少的設(shè)備。

參考文獻

[1]楊俊利.發(fā)展煤礦井下選煤技術(shù)與裝備的思考[J].選煤技術(shù)，2010（1）：53-54.

[2]卜麗，周正，陳明.煤礦節(jié)能減排之井下選煤的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?011（17）：85-85.

[3]王娜，李佰云.井下巷道選煤工藝技術(shù)探討[J].選煤技術(shù)，2015（6）：62-65.

[4]符東旭.井下跳汰排矸技術(shù)的應(yīng)用研究[J].煤炭與化工，2013，36（6）：6-11.

[5]張佳佳，姜浩，胡正偉.煤矸石井下分選研究[J].機電工程技術(shù)，2011，40（8）：61-63.

作者簡介：靳生（1989.2-），男，山西大同人，本科，研究方向：煤礦機械，助理工程師，現(xiàn)就職于：太原煤炭氣化（集團）有限責任公司。