原煤预筛分系统研究与应用效果实践

摘要：煤矿原煤筛分系统是煤矿企业把原煤加工分级成符合市场需求产品的重要环节，原煤筛分系统的分级处理能力是企业实现效益最大化的重要保障。徐州矿务集团新疆天山矿业有限责任公司俄霍布拉克煤矿在原煤进入筛分系统前增设滑条筛、在原煤分级筛入料口增加筛条护板等相关技术升级改造项目，有效地保障了筛分系统的正常运转。

一、概述

当前正是我国对过剩产能企业进行宏观调控之际，煤炭企业受到严重的冲击。为适应市场的变化，煤炭企业必须积极应对市场对产品苛刻的要求，以保企业经受逆境而立于不败之地。天山矿业有限责任公司俄霍布拉克煤矿（以下简称俄矿）目前年生产能力超过600万吨，在严酷的市场面前，如何提高企业产品的质量、最大限度挖掘产品的潜能、真正意义上实现高产高效，是企业每一名员工共同的愿望。对于俄矿来说，高产能是企业生存的有力前提，如何进一步提高产品的潜在经济价值、提高企业市场竞争能力、拥有一套完美的筛分系统是煤矿企业实现高效发展的保障。

二、原筛分系统存在的问题

2.1 筛分系统设备受大块煤及矸石冲击损坏

新建工业广场的筛分系统于2014年9月份正式进入运行阶段。在初期运行过程中，由于筛分系统设计的缘故，没有考虑原煤预筛分环节，导致原煤进入筛分系统前大块煤及矸石没有经过预筛分处理，高速运行的大块矸石和大煤块由于动能过大，对整个筛分系统各个环节的设备造成严重的冲击损坏，其中配煤刮板输送机的刮板和链条、原煤分级振动筛的筛板、大块煤和矸石手选皮带机落煤点的缓冲托辊等设备部件损害最大，导致全矿机电事故居高不下、设备备件消耗量大、工人维护困难、检修工作量大等问题突出。

2.2 筛分系统受大块煤及矸石堵、卡煤流系统

首先，当大块煤及矸石进入筛分系统，通过系统内各个转载点的导煤溜槽时，长条状的大块矸石和大块煤极易在转载点架桥，堵住运煤通道;其次，在煤流进入配煤刮板输送机时，由于刮板输送机采用底链式运煤，故上链刮板和底链刮板形成相对运动状态，上刮板和下刮板类似于一把大剪刀，如遇直径大于上链和下链的运煤空间的大块煤及矸石进入时，就会造成上刮板和下刮板对大块煤和矸石进行剪切。这时大部分情况下大块矸石都会造成刮板输送机被卡停机或剪切时拉断刮板的现象。一旦出现上述问题，整个煤流系统就需要全部停机处理，严重制约矿井的联系生产时间，也增加了工人的劳动强度和安全风险等。

2.3 大块煤产出率过低影响企业经济效益

由于矿井产能较大，筛分系统内的设备外形尺寸较大，导致筛分楼楼层之间落差大，仅从原煤胶带输送机机头至大块煤和矸石手选胶带输送机之间的垂直落差就达到18m。加上胶带输送机的速度较快，煤流与设备之间的相互冲击，大块煤二次破碎严重，大大降低了块煤的产出率。而根据目前市场的价格比较，大块煤的销售价格约是末煤的2倍、是中块煤的1.3倍，二次破碎以后，部分大块煤粒径达不到市场的需求，只能作为中块煤和末煤出售，大幅度降低了企业的经济效益。

三、原筛分系统技术改造措施及应用效果

为保护好原煤筛分系统设备，最大限度挖掘企业产品的经济潜能，针对以上问题具体采取了以下技术改造措施：

3.1 增设原煤预筛分系统

1.原煤胶带输送机;2.篦条筛;3.配煤刮板输送机;4.导煤溜槽;5.蓖条护板;6.原煤分级振动筛;7.蓖条护板站腿;8.检修平台;9.大块煤及矸石分配胶带输送机;10.大块煤及矸石手选胶带输送机

3.1.1 原煤预筛分系统构成。根据筛分楼的空间，在原煤胶带输送机机头卸煤点，安装了型号为22kg/m轨道自制加工的篦条筛，在大块煤手选车间楼顶安装一部DSJ120/200/2×200型胶带输送机（单电机运行）作为大块煤及矸石分配胶带输送机，在分配胶带输送机的分煤点安装犁式刮刀，实现可控地将大块煤及矸石分配至手选车间内的各手选皮带的目的。篦条筛、大块煤及矸石分煤胶带输送机、大块煤及矸石手选胶带输送机之间通过导煤溜槽连接形成一个单独的大块煤及矸石的处理环节——原煤预筛分系统。

3.1.2 原煤预筛分系统工作面原理。其工作面原理是：井下原煤运至地面由原煤胶带输送机吐人篦条筛，通过篦条筛的作用，将大块煤及矸石篦出，经过导煤溜槽进入大块煤及矸石分配胶带输送机，再通过犁式刮刀将大块煤及矸石均匀分配到两部手选胶带输送机进行煤矸分离。篦条筛筛下产品（中块煤、末煤及小块矸石）通过接煤漏斗，流入配煤刮板输送机内，通过配煤刮板输送机均匀分配至两台原煤分级振动筛进行分级筛，形成符合市场需求的各式商品煤。

3.1.3 原煤预筛分系统特点。

第一，该项目采用在原煤机头卸煤点安装篦条筛，使得篦条筛筛上的大块煤、大块矸石等不进入配煤刮板输送机和原煤分级振动筛，直接通过导煤溜槽进入分配胶带输送机，再通过溜槽进入手选胶带输送机进行手选，形成了大块煤的单独处理环节。彻底杜绝了原煤中大块煤及矸石堵、卡、砸的问题，确保了整个生产系统的正常运行，大大降低了分煤溜子刮板、香蕉筛筛板的投入量和工人检修维护的劳动强度。

第二，篦条筛采用矿用22kg/m轻轨自行加工，筛面轨道长7m，倾角30°。其加工原材料富足、成本低廉、制作简单。其筛分过程借助于原煤流动的初速度和重力作用，使煤流在轨道上滑行过程中实现筛分的效果，无需任何附加能量，节能、可靠。

第三，篦条筛根据市场对大块煤粒径大小的需求设计筛孔尺寸，提高了大块煤的产出率，最大限度地挖掘了产品的潜在经济价值。

第四，篦条筛采用轨道底面作为筛板面，同时顺煤流方向采用扇形的方式布置，使得篦条筛自安装到目前为止近半年的运行时间里，从未出现筛板堵、卡等现象，有效保障了系统的连续运转时间。

第五，在大块煤手选车间楼顶安装一部DSJ120/200/2×200型胶带输送机作为大块煤及矸石分配胶带输送机，有效地解决了导煤溜槽从原煤机头至手选皮带机落差大、转载环节多，造成大块煤二次破碎严重的问题。

3.2 增设原煤分级振动筛分保护装置

鉴于原煤分级振动筛与配煤刮板输送机之间落差大，煤流落入振动筛冲击力大，易损坏筛面的问题，现场在原煤分级筛内煤流入口的位置安装了用11#号矿用工字钢自制加工的篦条护板，其规格：长1.5m，宽1.8m，倾角21°（可调节），篦条护板通过钢架结构与站立在振动筛两侧之外的钢制站腿链接，使护板实现了与振动筛筛板形成了恒定的间隙（如图1所示）。当系统运行时，煤流先落到篦条护板上，缓冲以后再落入振动筛内，既不影响振动筛运行，又很好地保护了振动筛。

四、经济效益分析

4.1 直接经济利益

筛分系统改造以前，矿井生产约5个月时间，大块煤产出率为1.87%，按年产量600万吨计算，大块煤11.22万吨，按目前南疆地区大块煤市场价格为230元/吨计算，营业收入为2580.6万元。通过改造后运行约半年，大块煤产出率月平均为3.68%（根据公司每月月底综合报表计算大块煤产出率），按全年600万吨产量计算，预计产出22.08万吨，较改造之前多10.86万吨。按大块煤与末煤的差价计算（末煤价格为120元/吨），每年净增利润1194.6万元。

4.2 机电事故率下降创造经济价值

该项目实施以前，原煤筛分系统运行共计6个月时间，生产事故影响累计213小时38分（根据公司每月月度事故报表统计），平均月生产事故影响时间为35小时50分。系统改造以后，半年的运行时间生产事故影响累计84小时10分，平均月生产事故影响时间为21小时2分，每月机电事故影响时间减少14.8小时，全年累计可多生产177.6小时。按矿井正常生产能力1400t/h计算，全年多生产原煤产量24.864万吨，按目前末煤售价计算，全年净增产值298.368万元。

4.3 减少备品备件资金投入和人力投入

增设原煤预筛分系统以后，有效地保护了筛分系统设备，备品备件投入大幅度减少，同时减少工人检修设备的劳动强度，在一定程度上减轻了矿井安全管理的难度，为矿井安全、高产高效发展做出了贡献。

来源：矿机之家

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