某選煤廠矸石入倉(cāng)系統(tǒng)改造

尹學(xué)輝

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)大地選煤工程有限責(zé)任公司， 山西 大同 037038）

1 背景情況

某選煤廠屬礦井型動(dòng)力煤選煤廠，選煤廠服務(wù)年限同礦井為60.4 年，年處理原煤10.0 Mt，日處理能力為30 303.03 t，小時(shí)處理能力為1 893.94 t。選煤工藝為：150～25（13）mm 塊煤采用重介淺槽分選，25（13）～1.5 mm 末煤脫泥有壓三產(chǎn)品重介旋流器分選，1.5～0.25 mm 粗煤泥螺旋分選，-0.25 mm 煤泥水濃縮+加壓過(guò)濾+壓濾回收的聯(lián)合工藝。作為生產(chǎn)的靈活性原煤分級(jí)環(huán)節(jié)有6 mm 脫粉作業(yè)。隨著調(diào)試運(yùn)行以來(lái)，矸石配倉(cāng)刮板機(jī)磨損嚴(yán)重，現(xiàn)有的刮板機(jī)已無(wú)法滿足生產(chǎn)需要，多次出現(xiàn)刮板鏈條落、脫現(xiàn)象，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)，急需對(duì)其進(jìn)行改造。

2 現(xiàn)狀分析

2.1 刮板機(jī)的工作原理

將敞開的溜槽，作為煤炭、矸石或物料等的承受件，刮煤棒固定在鏈條上作為牽引構(gòu)件。當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)后通過(guò)減速機(jī)給驅(qū)動(dòng)鏈輪一個(gè)傳動(dòng)扭矩，驅(qū)動(dòng)鏈輪旋轉(zhuǎn)，使刮板鏈循環(huán)運(yùn)行帶動(dòng)物料沿著溜槽移動(dòng)，使物料在機(jī)頭或溜槽中間閘板位置卸料。刮板鏈繞過(guò)鏈輪作無(wú)級(jí)閉合循環(huán)運(yùn)行，完成物料的輸送。刮板機(jī)示意圖，如圖1 所示。

圖1 刮板機(jī)示意圖

2.2 選煤廠矸石進(jìn)倉(cāng)刮板機(jī)常見故障

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中因刮煤棒長(zhǎng)時(shí)間在煤炭上方運(yùn)行，磨損不一致，導(dǎo)致底襯板上的矸石粉末無(wú)法刮走，導(dǎo)致物料越聚越多，造成飄鏈現(xiàn)象；刮板機(jī)在運(yùn)行中部分矸石隨刮板鏈一起運(yùn)動(dòng)，最終卡在鏈輪與鏈條間造成鏈條、連接環(huán)、鏈輪非正常咬合，形成跳鏈現(xiàn)象；跳鏈未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，刮板機(jī)繼續(xù)運(yùn)行，最終導(dǎo)致鏈條完全從鏈輪中跳出。選煤廠常見故障如圖2 所示。

圖2 選煤廠刮板機(jī)常見故障圖

2.3 因刮板機(jī)故障影響生產(chǎn)次數(shù)及時(shí)間

因現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)空間制約，每次處理飄鏈或跳鏈現(xiàn)象從停煤到開始帶煤需0.5 h 左右，每次處理掉鏈問題從停煤到開始帶煤需2 h 左右。抽調(diào)選煤廠集控臺(tái)賬下頁(yè)表1，記錄一個(gè)月內(nèi)刮板機(jī)出現(xiàn)故障停煤次數(shù)。

表1 選煤廠集控臺(tái)賬

根據(jù)記錄顯示，一個(gè)月內(nèi)因刮板機(jī)故障影響帶煤次數(shù)，飄鏈8 次；跳鏈7 次；掉鏈4 次；其他故障1 次，影響時(shí)間3 min，可忽略不計(jì)。共計(jì)影響生產(chǎn)時(shí)間如下：?jiǎn)卧掠绊懮a(chǎn)時(shí)間=飄鏈次數(shù)×處理時(shí)間+跳鏈次數(shù)×處理時(shí)間+掉鏈次數(shù)×處理時(shí)間=8×0.5 h+7×0.5 h+4×2 h=15.5 h；全年影響生產(chǎn)時(shí)間=12×單月影響生產(chǎn)時(shí)間=12×15.5 h=186 h。

應(yīng)安全需要，全廠設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)閉鎖（即下游設(shè)備停車，上有設(shè)備全部停車），矸石進(jìn)倉(cāng)刮板機(jī)為生產(chǎn)最后一個(gè)設(shè)備，所以當(dāng)矸石進(jìn)倉(cāng)刮板機(jī)出現(xiàn)故障停車時(shí)，上游設(shè)備及水、介質(zhì)系統(tǒng)全部停止，嚴(yán)重影響選煤廠設(shè)備開機(jī)率，進(jìn)而影響生產(chǎn)能力，急需進(jìn)行改造。

3 實(shí)施改造

3.1 制訂方案

選煤廠技術(shù)人員通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查得出刮板機(jī)故障頻繁原因如下：刮板機(jī)安裝空間小，不利于維護(hù)；刮板機(jī)質(zhì)量問題造成磨損快；矸石量大，且粒度大；刮板機(jī)自身原因?qū)е骆湕l出現(xiàn)故障概率大。

經(jīng)分析，上述原因均不可避免，因此無(wú)法從根本上解決刮板機(jī)反復(fù)出現(xiàn)問題，因此選煤廠決定整體對(duì)矸石配倉(cāng)設(shè)備進(jìn)行改造。因膠帶輸送機(jī)具有效率高、設(shè)備故障少、適用范圍廣和運(yùn)輸維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)[1]，并且能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)安裝和使用條件，所以決定將刮板機(jī)更換為膠帶輸送機(jī)。

3.2 實(shí)施

將原刮板機(jī)拆除，并測(cè)量現(xiàn)有場(chǎng)地空間，決定安裝一部膠帶輸送機(jī)（機(jī)長(zhǎng)18.3 m，與原刮板機(jī)一致），具體數(shù)據(jù)見表2。

表2 膠帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)托輥間距經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)

該皮帶應(yīng)用于矸石配倉(cāng)皮帶，因物料堆積密度大于1.6t/m3，因此安裝托輥間距為承載托輥1000mm，回程支撐托輥間距3 000 mm。皮帶安裝示意圖，如圖3 所示。

圖3 皮帶安裝示意圖

為了防止浪費(fèi)，決定采用原刮板機(jī)電機(jī)作為膠帶輸送機(jī)的動(dòng)力裝置，因該皮帶上游皮帶寬為1 200 mm，轉(zhuǎn)速為3.15 m/s，防止所安裝膠帶輸送機(jī)處理能力不足，導(dǎo)致選煤廠無(wú)法滿負(fù)荷進(jìn)行洗選，所以新安裝膠帶輸送機(jī)需新配備減速機(jī)使其皮帶轉(zhuǎn)速匹配，因其轉(zhuǎn)載物料為矸石且粒度較大，對(duì)膠帶的沖擊力較大，為保證其使用壽命選用膠帶輸送機(jī)EP400-1200×5×（4.5+1.5）[2]。

根據(jù)所設(shè)計(jì)要求，施工人員安裝設(shè)備，并且在皮帶上方安裝蓋板，防止物料及煤塵四濺，具體如圖4 所示。

圖4 安裝的膠帶輸送機(jī)現(xiàn)場(chǎng)圖

4 改造效果

將矸石倉(cāng)上轉(zhuǎn)載刮板機(jī)改為膠帶輸送機(jī)后，設(shè)備運(yùn)行正常，且運(yùn)行2 個(gè)月以來(lái)，膠帶輸送機(jī)僅出現(xiàn)一次因崗位工打掃衛(wèi)生觸碰拉繩開關(guān)導(dǎo)致全場(chǎng)停車的事故。由此表明，該項(xiàng)改造從根本上解決了因矸石進(jìn)倉(cāng)設(shè)備故障導(dǎo)致頻繁停車的情況，保證了設(shè)備的開機(jī)率，給選煤廠帶來(lái)了較大的經(jīng)濟(jì)效益。