煤矿动筛跳汰机的原理与使用

技术知识

2023-02-13

摘要：“综采放顶煤”这种采煤技术被很多的大型煤矿所应用，这种采煤方式和采煤技术可以大大的提高原煤产量，尽管如此，在这种采煤技术下，不断加大的矸石含量和煤炭粒度，使得原本的滚筒式选择性破碎机，不能够很好的处理相关的技术问题，再加上老化的设备，就明显增加了事故率，对矿井提升产生了很大的影响，对原煤生产也是很大的制约。动筛跳汰机的使用，可以较为理想的实现块煤排矸的分选。本文对煤矿动筛跳汰机的原理及其使用进行了研究。

关键词：动筛跳汰机；原理；使用

一、动筛跳汰机的原理

动筛跳汰机作为诸多跳汰机中的一种，它是将经破碎机初破碎之后的煤矸混合物料在水中根据煤和矸子的密度不同进行煤矸分离的。

动筛跳汰机和空气式跳汰机的区别为：空气式跳汰机需要在分选过程中进行空气压缩、顶水、冲水；而动筛跳汰机靠运动的动筛在水中将煤矸混合物料托起，由于煤和矸石的密度不同，所以在水中自由下落的速度不同，从而实现煤矸分层。经过水中分层后的煤和矸石，在动力驱动下运动到动筛前段的溢流出口。由于矸石的密度比煤要大，所以下面的矸石会进入排矸轮，通过排矸口进入提升轮后翻入矸石料斗；上面的煤经过溢流口溢入到提升轮，最后进入煤料斗。进入料斗并脱水后的煤和矸石会通过各自的溜槽排出跳台机。动筛跳汰机一共有3个动力驱动部分：第1部分为主驱动系统，负责动筛的驱动；第2部分为提升系统，负责提升轮的反复工作；第3部分为排矸驱动系统，负责为矸石的排出机构提供动力。

（1）主驱动系统

主驱动系统提供动筛的反复上下运动的动力，内置主驱动电机。通过减速机调整之后的动力输出到摆轴总成和曲柄轮总成，曲柄运动转换为摆轴的反复运动，然后摆轴将动力传给动筛的调节杆，完成动筛的反复运动。

曲柄连杆传动机构的设计，只需要变频电机就可以实现动筛的运动，机械结构比较简单，保证了动筛运动的可靠、稳定性，而且在实际生产中可以根据煤矸混合体的块大小，调整振幅和筛动频率。

（2）提升系统提升轮、驱动电机和减速机构成了整个提升系统

提升轮由前后两部分组成，分别提升分离出的矸石和煤。提升驱动电机提供动力，经减速机进行速度校正后传输给提升轮，从而达到将分离后的煤、矸石从跳汰机内提升出来的目的。提升物料的速度是通过变频电机进行控制的，可以根据煤、矸石的入料条件和混合体中煤和矸石的比例进行设定。为了避免提升轮内部的煤、矸石再次混合，动筛达到分选能力上限时，可以通过提高提升轮转速来达到分选的目的。

（3）排矸驱动系统

影响跳汰机分选效果的一个主要因素就是排矸系统的好坏。SQT系列跳汰机可以根据主驱动总成的符合检测来计算动筛内的矸石含量，然后通过PLC对电机进行变频控制，从而实现对矸石层厚度的控制。

二、使用动筛跳汰机的相关问题及系列解决对策

2.1改变透筛物料排放的方式

在原设计中，两个Φ250mm的液压插板阀是某煤矿选煤厂使用的动筛跳汰机的物料排放装置，在这两个液压插板阀中间，衔接一个Φ250mm的钢管，交替开闭阀板，排出筛下物。这种设备有以下几个方面的缺点：（1）液压缸拖动双闸门，使得控制系统和液压系统的复杂性被增加；（2）异常杂物如果被混入筛下物中，阀门就容易被卡住，发生较高的故障率；（3）双阀排料的采用，使得排水量被大大的提升和增加，增大了整个系统的水循环量，使得洗水难以开展；（4）双阀排料的采用，使得物料必须经由脱水筛处理这一环节，水泵和筛下水池成为两个必须设计的设施。在这些问题之下，某煤矿选煤厂予以了创新，将双阀排料去除，在斗式提升机上直接接上筛下排料口，由斗式提升机捞出筛下的末煤，对这些末煤进行自动的脱水，而后，与二次筛的筛下物进行混合处理，因为二次筛的筛下物数量多，重量大，同时非常的干燥，但是斗式提升机的排料是非常的少的，大约为筛下物量的10%作用，少量湿煤与大量干煤的掺杂使得不需要再进行其他的处理操作。但是比对观察这些设备的投资，一台斗式提升机需要的成本等同于双液压阀及相应的液压系统，所以采用这种方法，在节省了很多工艺环节的同时，省去了水泵、水池、脱水筛等设备。

2.2除杂功能的增强

原设计的动筛跳汰机的溢流口位于槽池的一边，伴随着水流，木片从一侧溢出，可以发现排除效果并不是很理想，因为木片积聚在出料口的两翼。改造后，溢流口开到了排料溜槽的两侧，这样将所有的木片几乎后可以去除，使得除杂效果被增强。

2.3改造煤泥水系统

按照原本的设计，主厂房煤泥水处理系统与动筛排矸系统的煤泥水是共用的，但是因为动筛的煤泥水含有较大的煤泥颗粒，同时不能够进行连续的排水，这样就会使得主厂房煤泥水系统洗水的质量慢慢的变化，使得主厂房煤泥水系统洗水的浓度慢慢的增大，将整个管路堵塞，影响到主洗系统的平衡洗水作业。有鉴于此，对其进行改造，让动筛煤泥水成为一个独立的系统，增加安装设置煤泥分级旋流器，煤泥脱筛等，在经过这些改进之后，将原来对主洗系统带来系列负面消极影响予以了控制，改善了动筛排矸系统的煤泥水系统，降低了洗水浓度，提高了洗选效果。