跳汰选煤技术的应用及工艺发展

随着市场用煤需求量的不断加大，煤矿生产中选择可靠的选煤技术与设备，关系着选煤效率。在此形势影响下，作为动力煤分选的重要设备，跳汰机的合理使用为选煤作业计划的顺利完成带来了重要的保障作用，增强设备使用中分选效果的同時降低了煤矿的生产成本。随着现代化煤矿发展速度的加快，需要加强对跳汰选煤技术与设备的研究，降低设备能耗，保持选煤技术使用中的良好经济性及节能环保性，全面提高我国煤矿企业的整体生产效率。

在我国现有的选煤工艺中，跳汰选煤是应用最广泛的选煤工艺之一，其在选煤过程中具备多方面的优势，如技术成熟、是阴性较强、分选质量高、技术相对简单、过程控制成本较低等。随着经济社会的不断进步，煤炭选煤方式也面临着新的挑战，如何对跳汰选煤进行全新认识和再定位成为煤炭行业重点考虑的问题。

1 跳汰选煤技术概述

跳汰选煤已有一百多年的历史，是一种成熟的选煤方法。跳汰选煤在垂直脉动的介质中按颗粒密度差别进行的选煤过程，跳汰选煤的介质是水或空气，个别的也用悬浮液。跳汰工艺具有工艺流程简单、生产能力大、维护管理方便、生产成本低等优点。适于处理极易选和易选以及中等可选的煤。分选上限可达50～100mm，分选下限为0.3～0.5mm，即可以分级入选也可以不分级入选，跳汰选煤法的分选效率受物料性质影响较大，在细粒物料多，可选性差的条件下，分选效率会显著下降。跳汰机与重介质选相当，但是在要求出低灰精煤的时候，如果分选密度低于1.4g/cm3，可能由于可选性变难，造成跳汰机难以操作，无法保证正常的分选效果。近年来，随着新技术的研究和应用，跳汰选煤设备也有了长足的发展，主要表现在跳汰机的结构更为科学合理，自动化水平日趋完善，分选效果进一步提高。如今的跳汰机已从过去的机械化发展到了自动化、智能化，更加满足了工艺要求，跳汰选煤的数量、效率也更贴近了理论值。我国对跳汰机机器自动控制研究做了大量的工作，并取得了多项成果。目前常用的跳汰机有LTX型、LTG型、X型、SKT型。LTX型和LTG型是早期设计的机型，均采用溢流堰、直闸门、排料轮和护板组成的排料机构。由于排料轮距下料口太近，排料轮上的物料易受脉动水流的作用而自行流出，难以控制排料量。此外，排料轮放在排料道内容易被大块物料卡主，因此，这种结构一直未能达到良好的应用效果。跳汰选煤的主要矛盾为：按密度分层与松散度、整体托起的松散形式与数控风阀、高处加速度和松散度、宽级别和不分级入洗的矛盾。

2 跳汰选煤技术的应用

跳汰选煤技术的应用主要是依靠跳汰机来完成，因此，跳汰选煤技术的应用及时跳汰机的发展和应用，在我国较早出现的是鲍姆跳汰机，这种机器在上世纪60年代是较为流行的，很多选煤厂都会采用这种跳汰机进行选煤，但是进入新世纪后，经济发展的速度飞快，使得跳汰选煤技术遭受到更加严峻的挑战。在本世纪，跳汰机选煤有如下使用：

2.1 动筛跳汰机的应用

在跳汰选煤技术的发展过程中，人们所使用的跳汰机多数是指定筛跳汰机。事实上，跳汰机可以分为定筛跳汰机和动筛跳汰机两类，动筛跳汰机本是一种古老的选煤方式，但是由于其主要应用在块煤而渐渐被定筛跳汰技术所代替。近些年，随着煤炭企业的逐渐发展，人们对煤炭质量的要求越来越高，各种煤炭几乎都需要经过加工处理，在这种社会需求下，动筛跳汰法重新回到了选煤的技术行列中，且在新形势下发生了一定的技术改变，有效与现代化技术结合，赋予了动筛跳汰机选煤技术新的内涵。

我国在前些年的TD系列液压动筛跳汰机使用经验的基础上，又开发出了新型机械驱动方式，这种方式与传统的液压驱动式选煤技术相比结构较为简单，在运行过程中的可靠性也逐渐增高，且在维护的过程中，为维护工作带来一定的方便，也正因为如此而受到了行业的欢迎。

目前，我国唐山煤炭研究院所提出的新型动力急回机构动筛跳汰机，具有良好的急回特性，工作中的处理时间基本保持在80t /h～120t /h 的范围内，能够为选煤作业计划的按期完成提供可靠地保障。运用这种新型东流急回机构的动筛跳汰机，由于其急回速比保持在1.8左右，使用中具有良好的环境适用性，分选效果良好，运行状态稳定，充分满足了实际作业计划的具体要求。

结合选煤作业计划的各种需求，逐渐扩大大型动筛跳汰机的实际应用范围，有利于提高选煤过程中的分选效率，增加不同煤质的销售量，最大限度地满足用户的实际需求。在可靠的动筛跳汰机作用下，可以对小于300mm、大于50mm 入料粒度的高硫煤进行针对性地操作，选出符合实际需要的煤炭。通过对大型动筛跳汰机的合理使用，可以使最终得到的精煤灰分含量保持在3.2%，实际的分选效率可到95.3%，基本满足了选煤的实际要求。因此，未来选煤作业计划实施中应扩大大型动筛跳汰机的实际应用范围。

此外，动筛跳汰机的开发工作和推广工作，是我国近年来选煤技术的一大成就。动筛跳汰机具备很多优点：第一，其结构较为紧凑，在工艺上相对以往的技术较为简单；第二，用水量少，为企业节省了很大一部分投资费用。动筛跳汰机主要用于预排矸过程以及动力煤的洗选过程，并由于其具有用水量少的特点而被应用于高寒地区以及缺水地区。

2.2 定筛跳汰机的应用

在与其他选煤技术竞争发展的同时，跳汰发也在发展中逐渐完善自身的缺点，新时期下，各研究机构正积极研究和总结跳汰机的使用经验，并全身心投入到研制适合社会发展和市场需求的多元化跳汰机，使其具备高效化和自动化等优点，在近些年的跳汰机发展中，应用较为广泛的是SKT系列、X系列等，其中SKT智能跳汰机筛选煤技术在市场上已经占据了相当大的份额。

SKT跳汰机具备非常多的优点：第一，对于筛下空气室来说，其主要采用的是U型震荡的模式，使得床层的脉动保持平稳；第二，对于风阀来说，其采用的是滑动式的数控风阀，这种风阀的采用不仅开启时会省力，而且产生的噪声较小，在应用过程中的可靠性非常强；第三，其采用电脑数控装置，操作起来十分方便，且能够直观进行观察，在后期的维修量较小；第四，在自动排料系统中采取了先进的技术，使得排料量能够连续稳定；第五，排料轮的设计较之以往更加科学合理，将其置于机体的下部，不仅有效减少了轮的长度，还防止了卡堵的现象发生；第六，机体采取了组合装配的结构，为安装和拆卸工作提供了一定方便。在近些年跳汰机的新产品中，都采用了多室共用数控锥形风阀技术，这种技术在很大程度上降低了能源的消耗，减轻了设备的维护量，同时也提高了分选的效率，单位处理能力与过去的跳汰机相比提高了近20%。

在不断完善的过程中，SKT跳汰机已经发展的越来越好，其中SKTZD-14型跳汰机已经实现了自动化控制，其控制的內容包括以下几方面：第一，参数控制系统，主要是指对风、水、排料等方面的参数控制；第二，关联设备的自动启停控制；第三，处理量的自动优化控制；第四，自动感知控制，主要是感知入料煤质的变化。

3 跳汰选煤技术未来工艺发展

新世纪的大背景下，我国选煤厂发展速度较为迅猛，但是在发展过程中存在着一定的不平衡现象，即重视炼焦煤洗选，轻视动力煤洗选。我国政府针对这种情况也给予了一定重视，出台相关政策积极突进洁净煤技术产业化发展，加大力度发展洗煤、配煤等技术。洁净煤技术是相对较为复杂且庞大的工程，其依据的基础是煤炭的洗选加工。而动力煤由于价格较低、工艺简单等特点，成为人们关注的首选选煤技术，其发展空间十分广阔，在新世纪，跳汰选煤技术应当遵从以下发展工艺：

（1）在对原煤进行选煤时，若是原煤灰分不高且块状煤较多时，可以单纯地采取动筛跳汰机进行洗选，不仅能够减少投资和加工的费用，同时也能保证工厂的经济效益。在此基础上，要跟上时代的脚步，看清市场需求，积极组织相关人员对动筛跳汰选煤技术进行深度探索，开发出更加适合时代发展和市场需求的选煤技术，以促进我国经济的发展。

（2）在对原煤进行选煤时，若是原煤的质量较为低劣，但是却对选煤质量要求较高时，则可以采取动筛跳汰选煤与定筛跳汰选煤联合进行作业，两种方式共同使用，可以有效提高选煤作业的效率，同时也能使这两种方式分别发挥自身有点，为工厂带来更多经济效益。

（3）面对跳汰选煤技术的现状，相关人员必须要继续深入研究跳汰分选过程理论，构建其分选的数学模型，并结合自动控制相关理论，研制出跳汰自适应控制系统，以实现跳汰选煤的智能控制。这种方式的实现需要大量的实战经验，同时也需要大量的科学技术作为依据，因此，必须要加强相关人员的培训，逐渐提升自身能力，为跳汰选煤技术的发展奠定人力基础。

4 结语

总之，我国在跳汰机技术方面已经逐渐走向了世界发展的前沿，但是在实际发展过程中，我国的设备制造水平、检测手段、智能控制方面还存在着一定的问题。针对上述问题，选煤工厂在保证跳汰选煤技术正常发展的同时要积极改善，结合实际发展对跳汰技术进行重新定位，为我国的经济发展做好铺垫。

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作者简介：党锐刚，（1985-01-18），男，陕西省榆林市神木市大柳塔试验区，助理工程师，本科学历，现在神东煤炭集团洗选中心调度指挥中心从事相关管理工作。