淺談精煤外運(yùn)皮帶煤水分離裝置

劉曉寧

（同煤國電同忻煤礦有限責(zé)任公司，山西大同037001）

0 前言

原煤經(jīng)洗煤廠洗選之后本身含有一定程度的水分，加之還有部分流入皮帶棧橋的用于清洗的水分，這樣就大幅度增大了精煤的含水量。精煤之中摻雜的大量水分將會滲透到位于精煤倉下部的精煤皮帶（裝車皮帶）之上，并且隨著煤流一起裝入到車皮之中。在實(shí)際生產(chǎn)過程當(dāng)中，精煤皮帶（裝車皮帶）煤水混合的問題將會造成皮帶機(jī)在上坡位置處很容易發(fā)生回煤現(xiàn)象，從而使得皮帶機(jī)中部位置處極易發(fā)生掩埋情況，最終導(dǎo)致皮帶機(jī)出現(xiàn)停機(jī)故障，嚴(yán)重影響著現(xiàn)場裝車效率，并且相應(yīng)地增大了現(xiàn)場作業(yè)人員的勞動強(qiáng)度，成為制約現(xiàn)場安全生產(chǎn)的不穩(wěn)定因素。除此之外，在進(jìn)入冬季之后，煤水混合物當(dāng)中的大量水分還將造成車皮防凍液失效情況的發(fā)生，致使車皮出現(xiàn)大面積的結(jié)冰現(xiàn)象，最終導(dǎo)致精煤運(yùn)輸?shù)礁劭谥蟮男盾囎鳂I(yè)十分困難，不僅增大了精煤運(yùn)輸車皮的維護(hù)工作強(qiáng)度，也將勢必帶來相當(dāng)大程度的經(jīng)濟(jì)損失。綜上所述，在煤水混合物中的大量水分隨著煤流一起裝入到車皮之前，將精煤皮帶（裝車皮帶）上的煤水混合物中的大量水分進(jìn)行有效地分離開，對于保證精煤裝運(yùn)各個環(huán)節(jié)的安全高效運(yùn)行都有著極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 煤水分離裝置組成結(jié)構(gòu)

根據(jù)上述實(shí)際工程問題，提出一種適用于精煤外運(yùn)皮帶的煤水分離裝置，其主要組成結(jié)構(gòu)敘述如下：精煤外運(yùn)皮帶煤水分離裝置的主體結(jié)構(gòu)為在精煤運(yùn)輸皮帶上方用H 型鋼搭建一個鋼結(jié)構(gòu)框架，鋼結(jié)構(gòu)框架連接有豎直設(shè)置的兩個液壓油缸，液壓油缸的一端固定在鋼結(jié)構(gòu)框架上，另一端的活塞桿連接有水平設(shè)置的封煤器，位于封煤器下方的精煤運(yùn)輸皮帶底部設(shè)置有兩根走向與皮帶運(yùn)行方向垂直的橫托輥，并在鋼結(jié)構(gòu)框架上安設(shè)若干個定滑輪，橫托輥的兩個端部均通過穿過定滑輪的鋼絲繩與液壓油缸的活塞桿連接。位于封煤器下方的皮帶機(jī)架一側(cè)安裝有螺旋給料機(jī)，螺旋給料機(jī)的進(jìn)料端安裝有過濾漏斗，過濾漏斗位于封煤器正下方的精煤運(yùn)輸皮帶一側(cè)，螺旋給料機(jī)的出料口位于精煤運(yùn)輸皮帶的上方，螺旋給料機(jī)還連接有用于驅(qū)動其運(yùn)轉(zhuǎn)的驅(qū)動電機(jī)。（如圖1所示）

圖1 精煤外運(yùn)皮帶煤水分離裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖

2 煤水分離裝置技術(shù)參數(shù)

主體結(jié)構(gòu)框架：采用18#H 型鋼搭建一個長2 600 mm，寬2 480 mm，高2 820 mm 的框架，皮帶寬2 000 mm，皮帶機(jī)架寬2 480 mm。

液壓缸：分別布置于框架倆側(cè)頂部進(jìn)行固定，液壓缸尾部同聚氨酯板之間進(jìn)行連接，將封煤器同皮帶運(yùn)行方向之間的夾角布置為30°，行程長度540 mm，液壓缸缸徑125 mm，桿徑85 mm。

螺旋給料機(jī)：軸直徑78 mm，葉外徑235 mm，導(dǎo)程150 mm，葉寬78.5 mm，內(nèi)圓半徑49.8 mm，外圓半徑128.3 mm，切口角度23.56°，驅(qū)動電機(jī)功率3.5 kW。

封煤器：采用高密度板制作而成的擋板。

圖2所示為精煤外運(yùn)皮帶煤水分離裝置實(shí)物圖。

圖2 精煤外運(yùn)皮帶煤水分離裝置實(shí)物圖

3 煤水分離裝置工作原理

本文所設(shè)計(jì)的煤水分離裝置目的是應(yīng)用于精煤皮帶（裝車皮帶）上，其具體工作原理如下：封煤器由液壓油缸控制其上下動作，橫托輥通過鋼絲繩與帶動封煤器工作的液壓油缸連接，當(dāng)皮帶開啟時開啟液壓泵，液壓油缸伸出，封煤器下降，同時在定滑輪的作用下兩個橫托輥上升，直至兩個橫托輥將上皮帶端平，封煤器能夠完全刮住皮帶上的水煤。封煤器將皮帶上集聚的水煤清掃至皮帶側(cè)非人行道安放的螺旋給料機(jī)漏斗內(nèi)進(jìn)行過濾，過濾后的水流向排水溝，過濾后的煤經(jīng)由螺旋給料機(jī)再次提升到皮帶上，隨皮帶運(yùn)輸至車皮。待裝車皮帶上的水煤完全清掃完之后，操縱液壓閥，提升封煤器，打開精煤倉閘板，開始裝車。

圖3 精煤外運(yùn)皮帶煤水分離裝置工作原理示意圖

4 煤水分離裝置應(yīng)用效果

2018年12月份至2019年5月份，在某礦選煤廠進(jìn)行為期半年的現(xiàn)場裝配應(yīng)用試驗(yàn)，期間該套精煤外運(yùn)皮帶煤水分離裝置運(yùn)行效果良好、未出現(xiàn)故障問題，能夠顯著提高煤水分離速度，降低精煤中的水分含量，精煤平均水分含量由使用該套裝置前的16.50%降到使用后的11.20%，能夠符合用戶要求，并且在相當(dāng)大程度上解決了現(xiàn)場皮帶機(jī)回煤情況以及進(jìn)入冬季精煤外運(yùn)車皮結(jié)冰現(xiàn)象的發(fā)生。使用該套裝置后，現(xiàn)場操作人員可少4人，按人均年收入5萬元/年計(jì)算，每年可節(jié)省人工費(fèi)20萬元。

5 結(jié)語

通過在選煤廠現(xiàn)場應(yīng)用表明，該套精煤外運(yùn)皮帶煤水分離裝置效果良好、安全可靠，有效地實(shí)現(xiàn)了精煤外運(yùn)皮帶（裝車皮帶）上煤水分離的實(shí)踐目的，還能夠解決現(xiàn)場皮帶機(jī)回煤情況以及進(jìn)入冬季精煤外運(yùn)車皮結(jié)冰的現(xiàn)實(shí)問題，并且該套裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、成本低廉、維護(hù)便捷以及自動化程度高、生產(chǎn)效率高等一系列特點(diǎn)，通過液壓控制降低了新車操作工人的勞動強(qiáng)度。該套精煤外運(yùn)皮帶煤水分離裝置的成功設(shè)計(jì)與應(yīng)用，符合煤炭企業(yè)“提質(zhì)增效降成本、小改小革小創(chuàng)新”總體要求，對于在煤流運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)的使用具有積極的實(shí)踐意義和技術(shù)推廣價值。