淺槽重介分選工藝在選煤廠的應用

侯彥祥

（山西焦煤霍州煤電集團團柏煤礦白龍洗煤廠， 山西 繁峙 034300）

隨著煤礦生產(chǎn)工作的進行以及社會發(fā)展的需要，我國對煤炭的需求量越來越大，對煤炭的分選要求也越來越高，在這種情況下，我國原煤的分選技術得到了迅速的發(fā)展，而重介分選工藝也由于具有系統(tǒng)簡單、操作方便、分選效率高、效果好的優(yōu)點而在選煤工藝中逐漸處于重要地位。在應用重介分選工藝對煤炭進行分選的過程中，淺槽重介分選工藝的分選效果尤其好，因此在選煤廠中得到了廣泛的推廣與應用。該工藝可以對井下采出的原煤進行分選，將矸石與煤炭分開，分離后的煤炭輸送到地面，而矸石則經(jīng)過破碎后充填到采空區(qū)，這不僅提高了煤炭的分選效率，還減少了矸石污染以及資源浪費，此外降低了矸石處理過程中的成本，避免了土地下沉而造成的土地破壞情況。

1 淺槽重介分選工藝原理

淺槽重介分選工藝在應用過程中主要依賴的是淺槽重介分選機，而該分選機在實際應用中主要利用的是懸浮液的作用。懸浮液在進入槽體的過程中有兩種運移通道，一種是從側面給入，形成水平流；一種是從底部給入，形成上升流。水平流可以保持懸浮液上部的密度相對穩(wěn)定，從而使精煤等密度較輕的物質上浮，提高精煤的產(chǎn)率，而上升流可以保證槽體內(nèi)的懸浮液分布均勻，對進入槽體的物料起到分散的作用。因此分選機在工作時，密度較低的煤向上浮動，矸石以及雜質等密度較高的物質下沉，而在下沉的過程中，由于上升流的作用，還會使密度較低的物質充分分散，進而上浮。因此煤會從溢流堰中流出，而雜質則通過排矸刮板被運出槽體。

為了更好地對原煤進行分選，通常會將配好的介質給入槽體內(nèi)，并通過壓緊閥的作用使介質充分地進入入料管，而原煤則在調(diào)整板的作用下沉入槽底。除此之外，為了使多余的雜質排走，部分的循環(huán)介質應進入到介質凈化系統(tǒng)中進行凈化。但在這個過程中，如果介質出現(xiàn)問題，導致過多的水和精煤與塊煤一起進入到淺槽內(nèi)，會給操作帶來不少的問題，同時介質一旦被污染，凈化器就會發(fā)生故障，甚至使其停止工作，因此在凈化時要選擇合格的介質系統(tǒng)，并對其分選工藝中加介質的注意事項進行分析。

2 淺槽重介分選工藝的特點

應用淺槽重介分選工藝對原煤進行分選之前，可以先進行脫泥作業(yè)，從而可以提前消除煤泥對分選所造成的影響，使原煤分選正常有序地進行；還有利于實現(xiàn)懸浮液的可控制性以及穩(wěn)定性，保證原煤在懸浮液中可以穩(wěn)定地進行分選，使產(chǎn)品的質量得到提高；同時在分選過程中，由于懸浮液穩(wěn)定均勻，分選的效率較高，大大提高了選煤廠的經(jīng)濟效益；且該工藝降低了分選機的分流量，優(yōu)化了介質的脫介效果，降低了介質的消耗，實現(xiàn)了介質的二次循環(huán)利用，達到了簡化介質回收系統(tǒng)的效果，因此相較于其他分選工藝來說，淺槽重介分選工藝處理物料的速度較快，且分選效果好，在選煤廠中的應用更為廣泛[1-3]。

3 淺槽重介分選工藝在選煤廠中的應用

3.1 淺槽重介分選系統(tǒng)介紹

某選煤廠原煤分選系統(tǒng)主要由淺槽重介分選機、入料泵、破碎機、刮稀泥機、脫介篩、壓濾機、開關等組成，該系統(tǒng)在這些部件的緊密配合下，其分選能力大大提高，每年可處理的煤炭量達到了50萬t，平均每小時可分選原煤150 t，日處理矸石300 t，擁有較高的裝機功率。實踐表明，在原煤的實際分選過程中，該工藝可以有效地對原煤進行分離，提高了塊狀煤的產(chǎn)率，減少了資源的浪費。

3.2 淺槽重介選工藝的流程

在對煤礦進行井下開采時，所采出的原煤分布在兩個煤倉中，分別是前組煤倉和后組煤倉，且在煤倉的下面設置給煤機和原煤裝載皮帶，該皮帶是用來將原煤運送到箕斗附近的定量斗中，當工人將閥門打開之后，原煤進入箕斗并運送到地面。在進行分選時，在煤倉的給煤機前面位置設置原煤分級篩，以對原煤進行初次分級；而在原煤裝載皮帶的一側設置刮板輸送機進行二次分級，當刮板輸送機開始工作時，在皮帶機頭的位置安裝滾軸篩，以分選出粒徑在300 mm以上的矸石，并通過刮板輸送機將這些矸石運送到矸石倉內(nèi)，而粒徑小于300 mm的煤矸混合物則進入淺槽重介分選機來進行三次分級；在經(jīng)過淺槽重介分選機分選后的煤炭和矸石，煤炭在經(jīng)過脫介篩后進入破碎機進行破碎，并通過刮板輸送機將其運送到煤倉再進行最后的分級，而矸石則進入矸石倉進行下一步的破碎以及充填處理[4,5]。

體積較大的煤塊和矸石在進行分選時，由刮板輸送機和滾軸篩將粒徑大于300 mm的矸石運送到矸石倉內(nèi)，而小于300 mm的則進入到分選機中，其中低于介質密度的精煤在槽內(nèi)上浮，并從溢流口排出，進入精煤脫介篩；高于介質密度的矸石則在槽內(nèi)沉降，并由刮板排出，進入矸石脫介篩，從而達到矸石和煤炭分離的目的。完成分選后的介質會進行回收利用，以實現(xiàn)能量利用的最大化，同時破碎后的精煤會再一次進行脫介作業(yè)，然后進入精煤倉內(nèi)，此時分選過程全部完成。除此之外，在分選過程中還會形成煤泥水混合物，這部分物質需要借助煤泥壓濾系統(tǒng)來進行過濾以及分離，并將矸石和煤炭分別輸送到矸石倉和煤倉中，而煤泥則由皮帶運送到煤泥車上，從而運送到地面，進行下一步的加工利用。

3.3 淺槽重介分選工藝控制系統(tǒng)

淺槽重介分選工藝所涉及到的控制裝置非常多，在這些裝置的緊密協(xié)調(diào)配合下，可以實現(xiàn)分選過程的自動化控制以及液位監(jiān)控等。該系統(tǒng)在監(jiān)測數(shù)據(jù)時主要利用的裝置是防爆型電控柜，該電控柜可以對分選工藝工程中所涉及到的各項參數(shù)進行收集、處理與監(jiān)測，并且可以對操作站內(nèi)的計算機進行配置，從而控制該裝置的運行與管理，保證其正常有效地工作；而隔爆型電動調(diào)節(jié)閥門、真空饋電開關以及真空電磁啟動器等則可以對分選機的工作狀態(tài)進行手動控制，從而保證懸浮液的穩(wěn)定，一旦懸浮液密度出現(xiàn)異常時，可以及時對懸浮液進行調(diào)節(jié)，以保證分選的正常進行；此外可以隨時掌握合格介質系統(tǒng)中的液位位置情況，觀察其液位是否發(fā)生浮動，且浮動范圍是否正常，當超出正常浮動范圍時，可以對介質桶內(nèi)的液位進行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)對介質桶出口壓力的實時監(jiān)測控制。

4 淺槽重介分選工藝在選煤廠中的應用效果

通過將淺槽重介分選工藝應用在該選煤廠中可知，該工藝減少了矸石的提升量，將大部分的矸石直接在井下破碎用于采空區(qū)的填充，提高了矸石的利用率以及主井的有效提升能力，使主井更多地用來提升煤炭，從側面來說提高了煤炭的生產(chǎn)率；其次在井下直接進行矸石的破碎，減少了矸石提升到地面后進行挑選作業(yè)的工序，降低了主井提升的成本以及撿矸工人的勞動強度，避免了煤炭資源的浪費；而且在有限的空間內(nèi)進行矸石的分離與采空區(qū)的回填，實現(xiàn)了空間利用率的最大化，達到了綠色高效開采的目的；同時原煤的分選效果好，精煤質量提高，有利于進行工業(yè)上的生產(chǎn)和利用；且由于主井提升量減少，提升過程中煤與矸石和箕斗之間的摩擦減小，使箕斗的損耗程度降低，提高了箕斗的使用壽命[6]。

5 結語

通過對淺槽重介分選工藝的工作原理以及在某選煤廠中的實際應用中可知，重介淺槽分選工藝的設備不僅簡單、易于操作，而且在運行過程中通過合格的介質系統(tǒng)以及自動控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)密度的自我調(diào)節(jié)，增加了分選的粒度，實現(xiàn)了分選效果的進一步擴大，減少了工作人員的負擔，便于進行管理，同時該系統(tǒng)分選效果較好，精煤產(chǎn)率較高，在生產(chǎn)過程中可以實現(xiàn)機械自動化，大大提高了選煤廠的經(jīng)濟以及生產(chǎn)效益，為選煤廠創(chuàng)造更大的工業(yè)價值提供了有效的解決途徑。