侯彥祥

（山西焦煤霍州煤電集團(tuán)團(tuán)柏煤礦白龍洗煤廠， 山西 繁峙 034300）

隨著煤礦生產(chǎn)工作的進(jìn)行以及社會(huì)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(shù)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(diǎn)而在選煤工藝中逐漸處于重要地位。在應(yīng)用重介分選工藝對煤炭進(jìn)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(yīng)用。該工藝可以對井下采出的原煤進(jìn)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(fèi)，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(yīng)用過程中主要依賴的是淺槽重介分選機(jī)，而該分選機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中主要利用的是懸浮液的作用。懸浮液在進(jìn)入槽體的過程中有兩種運(yùn)移通道，一種是從側(cè)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(zhì)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(jìn)入槽體的物料起到分散的作用。因此分選機(jī)在工作時(shí)，密度較低的煤向上浮動(dòng)，矸石以及雜質(zhì)等密度較高的物質(zhì)下沉，而在下沉的過程中，由于上升流的作用，還會(huì)使密度較低的物質(zhì)充分分散，進(jìn)而上浮。因此煤會(huì)從溢流堰中流出，而雜質(zhì)則通過排矸刮板被運(yùn)出槽體。

為了更好地對原煤進(jìn)行分選，通常會(huì)將配好的介質(zhì)給入槽體內(nèi)，并通過壓緊閥的作用使介質(zhì)充分地進(jìn)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(zhì)排走，部分的循環(huán)介質(zhì)應(yīng)進(jìn)入到介質(zhì)凈化系統(tǒng)中進(jìn)行凈化。但在這個(gè)過程中，如果介質(zhì)出現(xiàn)問題，導(dǎo)致過多的水和精煤與塊煤一起進(jìn)入到淺槽內(nèi)，會(huì)給操作帶來不少的問題，同時(shí)介質(zhì)一旦被污染，凈化器就會(huì)發(fā)生故障，甚至使其停止工作，因此在凈化時(shí)要選擇合格的介質(zhì)系統(tǒng)，并對其分選工藝中加介質(zhì)的注意事項(xiàng)進(jìn)行分析。

2 淺槽重介分選工藝的特點(diǎn)

應(yīng)用淺槽重介分選工藝對原煤進(jìn)行分選之前，可以先進(jìn)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(jìn)行；還有利于實(shí)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(jìn)行分選，使產(chǎn)品的質(zhì)量得到提高；同時(shí)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(jì)效益；且該工藝降低了分選機(jī)的分流量，優(yōu)化了介質(zhì)的脫介效果，降低了介質(zhì)的消耗，實(shí)現(xiàn)了介質(zhì)的二次循環(huán)利用，達(dá)到了簡化介質(zhì)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(yīng)用更為廣泛[1-3]。

3 淺槽重介分選工藝在選煤廠中的應(yīng)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(jī)、入料泵、破碎機(jī)、刮稀泥機(jī)、脫介篩、壓濾機(jī)、開關(guān)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(dá)到了50萬t，平均每小時(shí)可分選原煤150 t，日處理矸石300 t，擁有較高的裝機(jī)功率。實(shí)踐表明，在原煤的實(shí)際分選過程中，該工藝可以有效地對原煤進(jìn)行分離，提高了塊狀煤的產(chǎn)率，減少了資源的浪費(fèi)。

3.2 淺槽重介選工藝的流程

在對煤礦進(jìn)行井下開采時(shí)，所采出的原煤分布在兩個(gè)煤倉中，分別是前組煤倉和后組煤倉，且在煤倉的下面設(shè)置給煤機(jī)和原煤裝載皮帶，該皮帶是用來將原煤運(yùn)送到箕斗附近的定量斗中，當(dāng)工人將閥門打開之后，原煤進(jìn)入箕斗并運(yùn)送到地面。在進(jìn)行分選時(shí)，在煤倉的給煤機(jī)前面位置設(shè)置原煤分級篩，以對原煤進(jìn)行初次分級；而在原煤裝載皮帶的一側(cè)設(shè)置刮板輸送機(jī)進(jìn)行二次分級，當(dāng)刮板輸送機(jī)開始工作時(shí)，在皮帶機(jī)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(jī)將這些矸石運(yùn)送到矸石倉內(nèi)，而粒徑小于300 mm的煤矸混合物則進(jìn)入淺槽重介分選機(jī)來進(jìn)行三次分級；在經(jīng)過淺槽重介分選機(jī)分選后的煤炭和矸石，煤炭在經(jīng)過脫介篩后進(jìn)入破碎機(jī)進(jìn)行破碎，并通過刮板輸送機(jī)將其運(yùn)送到煤倉再進(jìn)行最后的分級，而矸石則進(jìn)入矸石倉進(jìn)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(jìn)行分選時(shí)，由刮板輸送機(jī)和滾軸篩將粒徑大于300 mm的矸石運(yùn)送到矸石倉內(nèi)，而小于300 mm的則進(jìn)入到分選機(jī)中，其中低于介質(zhì)密度的精煤在槽內(nèi)上浮，并從溢流口排出，進(jìn)入精煤脫介篩；高于介質(zhì)密度的矸石則在槽內(nèi)沉降，并由刮板排出，進(jìn)入矸石脫介篩，從而達(dá)到矸石和煤炭分離的目的。完成分選后的介質(zhì)會(huì)進(jìn)行回收利用，以實(shí)現(xiàn)能量利用的最大化，同時(shí)破碎后的精煤會(huì)再一次進(jìn)行脫介作業(yè)，然后進(jìn)入精煤倉內(nèi)，此時(shí)分選過程全部完成。除此之外，在分選過程中還會(huì)形成煤泥水混合物，這部分物質(zhì)需要借助煤泥壓濾系統(tǒng)來進(jìn)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(yùn)送到煤泥車上，從而運(yùn)送到地面，進(jìn)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(shí)現(xiàn)分選過程的自動(dòng)化控制以及液位監(jiān)控等。該系統(tǒng)在監(jiān)測數(shù)據(jù)時(shí)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(xiàng)參數(shù)進(jìn)行收集、處理與監(jiān)測，并且可以對操作站內(nèi)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行配置，從而控制該裝置的運(yùn)行與管理，保證其正常有效地工作；而隔爆型電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門、真空饋電開關(guān)以及真空電磁啟動(dòng)器等則可以對分選機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行手動(dòng)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(shí)，可以及時(shí)對懸浮液進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證分選的正常進(jìn)行；此外可以隨時(shí)掌握合格介質(zhì)系統(tǒng)中的液位位置情況，觀察其液位是否發(fā)生浮動(dòng)，且浮動(dòng)范圍是否正常，當(dāng)超出正常浮動(dòng)范圍時(shí)，可以對介質(zhì)桶內(nèi)的液位進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對介質(zhì)桶出口壓力的實(shí)時(shí)監(jiān)測控制。

4 淺槽重介分選工藝在選煤廠中的應(yīng)用效果

通過將淺槽重介分選工藝應(yīng)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(cè)面來說提高了煤炭的生產(chǎn)率；其次在井下直接進(jìn)行矸石的破碎，減少了矸石提升到地面后進(jìn)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(dòng)強(qiáng)度，避免了煤炭資源的浪費(fèi)；而且在有限的空間內(nèi)進(jìn)行矸石的分離與采空區(qū)的回填，實(shí)現(xiàn)了空間利用率的最大化，達(dá)到了綠色高效開采的目的；同時(shí)原煤的分選效果好，精煤質(zhì)量提高，有利于進(jìn)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(jié)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(shí)際應(yīng)用中可知，重介淺槽分選工藝的設(shè)備不僅簡單、易于操作，而且在運(yùn)行過程中通過合格的介質(zhì)系統(tǒng)以及自動(dòng)控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)密度的自我調(diào)節(jié)，增加了分選的粒度，實(shí)現(xiàn)了分選效果的進(jìn)一步擴(kuò)大，減少了工作人員的負(fù)擔(dān)，便于進(jìn)行管理，同時(shí)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(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化，大大提高了選煤廠的經(jīng)濟(jì)以及生產(chǎn)效益，為選煤廠創(chuàng)造更大的工業(yè)價(jià)值提供了有效的解決途徑。