無煙煤防破碎技術及應用

摘要：無煙塊煤是重要的化工原料，有著廣泛的用途、廣闊的市場和遠高于同指標末煤的價格。盡管無煙煤的強度和硬度高于其他煤種，但是隨著采煤機械化程度的提高以及后續(xù)洗選、儲運過程中的二次破碎和多次跌落碰撞的影響，無煙塊煤的產(chǎn)率一直很低，只能占到原煤的20%左右。本文主要論述在洗選和儲運過程中無煙煤防破碎的方法和技術。

關鍵詞：無煙塊煤 ?破碎 ?分級破碎機 ?設計 ?螺旋溜槽 ?裝車

1引言

無煙煤是煤化程度最高的煤種，含碳量90%以上，揮發(fā)分極低，是我國的稀有煤種之一。主要產(chǎn)品有塊精煤、末精煤和煤泥。無煙塊煤在造氨制氣等化工行業(yè)有著不可代替的作用，價格也遠高于同指標的末煤和煤泥等產(chǎn)品。所以在無煙煤選煤廠不僅要考慮灰分、水分等指標，還要考慮產(chǎn)品的粒度組成。

2 無煙煤生產(chǎn)環(huán)節(jié)的防破碎方法

2.1原煤車間塊煤破碎原因及解決方法

原煤車間的主要任務是為后續(xù)的洗選工序提供合適的入料，主要包括篩分、破碎、排矸、除雜等作業(yè)，決定著原煤的入洗粒度。在破碎作業(yè)中，容易出現(xiàn)過粉碎現(xiàn)象。在選擇破碎機械時，可優(yōu)先考慮分級破碎機，能夠有效的解決過粉碎問題，還有著產(chǎn)品粒度均勻的優(yōu)點。另外還可以將+100mm的大塊矸石和經(jīng)預先篩分后的大塊原煤一起加入分級破碎機中，大塊矸石的硬度遠高于塊煤，對塊煤有保護作用。適當提高入洗粒度，有效的減少不必要的破碎作業(yè)，保留原煤中大部分的大塊煤進入分選作業(yè)，也可有效地減少塊煤破碎。

2.2 主洗車間的塊煤防破碎技術的應用

目前重介質(zhì)旋流器是目前最主流的選煤設備之一，在重介旋流器分選過程中，煤和懸浮液在旋流器中做高速旋轉運動，顆粒間碰撞頻率高同時也會和旋流器壁發(fā)生摩擦和碰撞，這個過程會造成塊煤過粉碎現(xiàn)象，同時還會導致塊煤出現(xiàn)裂痕，在后續(xù)儲運過程中更加容易破碎，尤其是有壓給料式旋流器。因此，無煙塊煤不適宜用旋流器分選。目前，無煙煤選煤廠所采用的工藝有：不分級跳汰分選工藝、塊煤跳汰分選末煤重介旋流器分級入洗工藝、塊煤淺槽（斜輪、立輪）分選末煤重介旋流器分選工藝等，最大限度的保留了原煤中的塊煤。

2.3 無煙煤儲運過程防破碎方法及應用

在無煙煤儲運過程中塊煤破碎的根本原因是轉載點的落差大，塊煤有較大的重力勢能，因此在設計無煙煤選煤廠時，應盡量降低廠房高度和轉載點的落差;塊煤在轉載點處由于存在落差，會造成一定量的沖擊破碎，因此還應盡量的減少轉載次數(shù);此外，刮板輸送機在運輸過程中對塊煤有擠壓導致破碎，在選取輸送裝置時，應優(yōu)先考慮帶式輸送機;設計塊煤溜槽時，應注意其傾斜角，以保證所有煤都是沿著溜槽“滑”下去，而不是“摔”下去。還可以在溜槽上增加滯留減速裝置，如在溜槽內(nèi)部和裝車給煤機上焊接角鋼或滯流板，以達到減速下滑的目的。

還要在各個轉載點安裝防破碎裝置，兩個帶式輸送機之間、帶式輸送機和刮板運輸機之間可以安裝導煤槽，形成一個平滑過渡區(qū);兩個刮板運輸機之間可以通過緩沖皮帶來減小塊煤的沖擊破碎量;有落差的轉載點需要安裝防破碎裝置，一般情況下轉載點落差應小于0.5米，否則應加裝緩沖設施。在永煤集團的車集選煤廠就是在跳汰塊精煤脫水篩后面的溜槽上安裝橡膠緩沖擋板，大大的減小了塊煤對溜槽的沖擊作用而產(chǎn)生的破碎，取得了可觀的經(jīng)濟效益。

煤入倉時由于煤倉容積大、高度高、落點落差大，在下落過程中與倉壁煤塊相互碰撞也會造成嚴重破碎，因此在選煤廠設計時應考慮原煤即可以進入原煤倉，又可以通過皮帶直接運輸?shù)街飨窜囬g進行分選，省去原煤入倉環(huán)節(jié)，只有在特定情況如主洗系統(tǒng)故障時，才將原煤儲入煤倉;對于一些企業(yè)來講，塊煤倉的容積也是限制生產(chǎn)的主要原因之一，尤其是在目前整個煤炭行業(yè)不景氣，一旦出現(xiàn)產(chǎn)品滯銷的情況，為維持正常生產(chǎn)，勢必要將塊精煤落地，出售時在地面裝車，一落一裝會造成大量的塊煤損失。因此筆者認為在預算范圍內(nèi)，應適當?shù)募哟髩K精煤倉的容積;保證原煤緩沖倉和產(chǎn)品倉有一定的倉位，一般應在50%以上，以減少入倉時的落差，進而減少塊煤的破碎。

近些年來有關于塊煤入倉防破碎，也出現(xiàn)了一些創(chuàng)新性的新技術。如螺旋溜槽，螺旋溜槽的工作原理是讓煤流沿著螺旋導流槽下滑，通過下滑過程中煤流與溜槽的摩擦力做功來減小落倉時的動能，減少煤塊之間的沖擊破碎。螺旋溜槽分為內(nèi)螺旋和外螺旋兩種，內(nèi)螺旋溜槽由于力學缺陷，在實際使用過程中不能夠有效的解決煤泥粘槽和煤位較高時產(chǎn)生的靜壓力，初期使用時多次出現(xiàn)被壓垮的情況，未能廣泛應用。

外螺旋溜槽安裝在倉壁上，是由由導入段、非標準段、標準段螺旋溜槽三部分組成。導入段在運輸設備和非標準段之間起緩沖作用，將煤流整合歸一流至非標準段。非標準段通過截面和傾角的變化將流速降到合適值進入標準段，煤流在螺旋段受力平衡，做勻速螺旋運動，該段長度由倉高決定。

3 結語

提高無煙煤塊煤產(chǎn)率，不僅可以創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益，還滿足我國對稀有煤種的保護政策。無煙煤防破碎，應從以下幾點入手：第一，設計無煙煤選煤廠時，要著重考慮各個環(huán)節(jié)防破碎，以提高塊煤產(chǎn)率;第二，各煤炭企業(yè)煤質(zhì)不盡相同，投產(chǎn)后要根據(jù)本廠實際生產(chǎn)情況，選擇不同的防破碎方法設施，多動腦動手，不斷的改裝優(yōu)化，力爭取得最大經(jīng)濟效益;第三，根據(jù)本廠的長期的產(chǎn)品組成，建立合適的生產(chǎn)指標，通過獎罰制度來調(diào)動工人的積極性，不斷發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，為企業(yè)創(chuàng)造更大價值;最后，不斷進行革新創(chuàng)新，關注塊煤防破碎領域的新成果，通過新產(chǎn)品來減少塊煤損失。

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作者簡介：賀佳龍（1993.07—），性別：男，民族：漢族，籍貫：陜西省榆林市佳縣，職務/助理工程師，學歷：本科，單位：華電榆林煤炭工程技術有限公司。