王新華

（唐山市神州機械有限公司，河北 唐山 063000）

1 引言

隨著國家對環(huán)境保護力度的加大，ZM礦物高效分離機在選煤領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。ZM礦物高效分離機不用水、不產(chǎn)生煤泥、工藝簡單，要求原料煤入料粒度控制在80mm以下，表面水分控制在9%以內(nèi)，同時配套原煤上料及選后產(chǎn)品輸送設(shè)備，即可進行正常生產(chǎn)。系統(tǒng)各落料點全封閉并配套噴霧降塵設(shè)施，沉降室、旋風除塵器、布袋除塵器聯(lián)合降塵、除塵工藝，系統(tǒng)粉塵無外溢，對環(huán)境沒有污染，除塵器回收的煤粉可以單獨回收，也可以調(diào)濕后混入精煤系統(tǒng)，減少二次污染。

上海廟礦業(yè)公司榆樹井煤礦是山東臨沂礦業(yè)集團與中國煙草投資管理公司共同投資建設(shè)的一座現(xiàn)代化大型礦井，礦區(qū)井田面積24.3km2，地質(zhì)儲量3.89億t，可采儲量2.46億t，礦井設(shè)計能力300萬t/a，裝備按照500萬t/a配置，所產(chǎn)煤炭為不粘煤。礦井采用綜采采煤法，由于割頂、鏟底等原因，導致可采煤層的頂、底板和夾矸混入煤中，使原煤灰分增高，煤質(zhì)變差，尤其是夾矸中的炭質(zhì)泥巖遇水泥化，增加了原煤洗選難度，使原有水洗系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量煤泥，回收率低，發(fā)熱量提高有限。經(jīng)過多次半工業(yè)性試驗，最終礦方?jīng)Q定選用ZM礦物高效分離機技術(shù)對該礦原煤進行分選排矸[1]。

2 ZM礦物高效分離機的特點

①ZM礦物高效分離機技術(shù)先進，主選機采用特殊處理，設(shè)備運轉(zhuǎn)可靠，模塊化設(shè)計，組裝投產(chǎn)快，目前在國內(nèi)外被廣泛應(yīng)用。

②選煤不用水，適合干旱地區(qū)使用，節(jié)省大量水資源。

③ZM高效礦物分離機對風壓、風量做了地域性處理，根據(jù)不同地區(qū)設(shè)置不同參數(shù)。

④設(shè)備占地面積小，工藝簡單，高效環(huán)保，智能化程度高，分選數(shù)量效率為90%以上，有效分選粒級80～3mm,可能偏差Ep=0.15～0.23。

⑤ZM礦物高效分離機采用集成模塊化組裝，主體設(shè)備全封閉并內(nèi)置保溫、消聲、防火材料，可保證設(shè)備運轉(zhuǎn)不受天氣的影響，分選后產(chǎn)品煤水分較低，可避免冬天凍車、凍倉事故的發(fā)生，安全可靠性高；智能化控制，省去大量人為操作，操作管理方便、簡潔，事故發(fā)生概率低[2]。

3 ZM礦物高效分離機分選原理

ZM礦物高效分離機采用階梯式分選原理，每個階梯區(qū)間內(nèi)物料通過風力作用流化分層，同時配套振動電機做動力，加強物料按密度分層效果，低密度物料最先越過排料擋板被排出，剩余物料進入下一個階梯區(qū)間再次進行分選，直至分選完畢，排出重礦物。

4 上海廟礦業(yè)公司榆樹井煤礦ZM礦物高效分離機系統(tǒng)工藝流程

4.1 原煤準備系統(tǒng)

此系統(tǒng)為原有系統(tǒng)改造項目，原煤準備及產(chǎn)品輸送系統(tǒng)利用原有系統(tǒng)；礦井原煤進入原煤準備車間，進入2臺2YAH3061原煤分級篩進行300mm/80mm篩分；300mm以上物料沒有煤炭，直接排棄；80～300mm篩物料經(jīng)帶式輸送機轉(zhuǎn)運至塊煤破碎機破碎至80mm以下，與篩下物一起進入原煤上倉皮帶機，運至3個直徑為22m的原煤倉（總儲量20000t）儲存。

4.2 ZM礦物高效分離系統(tǒng)

ZM分選系統(tǒng)位置放在了原煤上倉皮帶機走廊、水洗上煤皮帶機走廊、煤泥干燥車間和水洗主廠房中間的空地上，設(shè)備為上、下擺放。

利用原水洗上煤皮帶機為干選系統(tǒng)上煤皮帶機，在皮帶機上設(shè)犁式卸料器，把原煤卸到干選上煤皮帶機上，再進入礦物高效分離機進行分選。

-80mm原煤送入2套ZM600礦物高效分離系統(tǒng)進行分選，選后精煤進入2臺SZD2148振動篩進行25mm分級，實現(xiàn)最終產(chǎn)品為：+25mm塊精煤，-25mm末精煤，外排物矸石，除塵系統(tǒng)收集的煤粉經(jīng)調(diào)濕攪拌后混入末精煤。

4.3 產(chǎn)品貯運系統(tǒng)

各產(chǎn)品都分別由皮帶機轉(zhuǎn)載至原有水洗產(chǎn)品上倉系統(tǒng)，利用現(xiàn)有塊煤倉作為+25mm精煤塊煤倉，利用4個直徑為22m的產(chǎn)品倉（總儲量40000t）儲存-25mm末精煤產(chǎn)品，由汽車外運銷售；選后矸石由皮帶轉(zhuǎn)載后進入原水洗矸石倉儲存，汽運至排矸場，綜合利用或廢棄。

表1 0～80mm粒度級原煤干選試驗結(jié)果

5 設(shè)備選型

內(nèi)蒙古上海廟礦業(yè)有限公司榆樹井煤礦主井提升原煤300萬t/a，按照每年生產(chǎn)270天，每天16小時計算，小時入選能力為694.4t/h。

5.1 干選機選型

干選機不均勻系數(shù)k=1.2，干選機處理量為694.4×1.2=833.28t/h。

單套ZM600礦物高效分離機處理能力為500～600t/h，原煤矸石含量及原煤表面水分大小對設(shè)備處理量影響較大，再考慮到設(shè)備留有備用，因此選用了兩套ZM600礦物高效分離機，每套ZM600礦物高效分離機由2臺24m2主機組成，正常生產(chǎn)時采用三用一備的模式。

5.2 振動篩選型

振動篩不均勻系數(shù)k=1.3，根據(jù)表一，精煤產(chǎn)率為76.9%，最大入料量為640t/h，分級粒度為25mm，選用2臺SZD2148圓振動篩，處理能力700～850t/h?？紤]到篩下物可能會把篩下漏斗堵塞，在盡量加大篩下漏斗角度的同時，還在篩下漏斗上安裝了高分子聚乙烯板，使物料能夠順利流進皮帶機。

5.3 皮帶機選型

皮帶機參數(shù)選擇參照《TD75型通用固定式帶式輸送機設(shè)計選用手冊》《DTⅡ（A）型帶式輸送機設(shè)計手冊》。考慮到雨雪天氣、環(huán)保等因素，各皮帶機加裝彩鋼板弧形罩，進行防風、防雨。

6 結(jié)語

ZM礦物高效分離機具有不用水、工藝簡單、生產(chǎn)成本低、耗能低、占地面積小、建設(shè)周期短、設(shè)備運轉(zhuǎn)可靠等一系列優(yōu)點，適用于榆樹井煤礦的原煤分選，為榆樹井煤礦的發(fā)展帶來了更大的經(jīng)濟效益。符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，安全、環(huán)保、節(jié)能、高效的ZM礦物高效分離機系統(tǒng)在選煤技術(shù)提升方面做出應(yīng)有的貢獻。