跳汰选煤基本知识
跳汰选煤
三、跳汰过程中垂直交变水流的运动特性 （一）跳汰机内垂直交变水流的运动特性
图 2—5—3 活塞跳汰机工作原理图 1—活塞室； 2—跳汰室； 3—筛板； 4—偏心轮； 活塞室； 跳汰室 跳汰室； 筛板 筛板； 偏心轮 偏心轮； 活塞室 5—连杆； 6—活塞； 7—进水管 连杆； 活塞； 进水管 连杆 活塞
第一节 概 述
跳汰选矿是指物料主要在垂直上升的变速介 跳汰选矿是指物料主要在垂直上升的变速介 质流中，按密度差异进行分选的过程。 质流中，按密度差异进行分选的过程。物料在粒 度和形状上的差异，对选矿结果有一定的影响。 度和形状上的差异，对选矿结果有一定的影响。 实现跳汰过程的设备叫跳汰机 跳汰机。 实现跳汰过程的设备叫跳汰机。被选物料给到跳 汰机筛板上，形成一个密集的物料层， 汰机筛板上，形成一个密集的物料层，这个密集 床层。 的物料层称为床层 的物料层称为床层。 物料在跳汰过程中之所以能分层，起主要作 物料在跳汰过程中之所以能分层， 用的内因 内因， 矿粒自身的性质 的性质， 用的内因，是矿粒自身的性质，但能让分层得以 实现的客观条件 则是垂直升降的交变水流 客观条件， 交变水流。 实现的客观条件，则是垂直升降的交变水流。
图 2—5—2
物料分层前后床层位能的变化
m 1、 m 2 —床层内轻、重物料的重量； 床层内轻、 床层内轻 重物料的重量；
床层内轻、 床层内轻 h 1 、 h 2 —床层内轻、重物料的堆积高度
h1 + h 2 E1 = (m 1 + m 2 ) 2 h2 h1 E2 = m 2 + (h2 + )m1 2 2
6 dt
（ 5）床层中的矿粒运动时，要受到机械阻力 R j 。 ）床层中的矿粒运动时，
2. 矿粒在垂直交变介质流中运动微分方程式的建立
选煤工程师：跳汰选煤高级工考点(题库版)
选煤工程师：跳汰选煤高级工考点（题库版）1、问答题煤的机械强度对跳汰分选的影响？正确答案：煤及其与煤伴生的矿物质的机械强度对于跳汰分选有一定的影响，当分选含有坚硬而不易浸润的硬煤时，其分选效果较好。
反之，当分选含有较多易泥（江南博哥）化的矿物的煤时，容易在分选过程中产生许多高灰分细泥，使洗水浓度增加，以致精煤受到污染，灰分增高，产品脱水困难，分选效果变坏。
2、判断题斗式提升机在提升末精煤后，末精煤需要进入离心机进行脱水，斗式提升机没有脱水功能。
正确答案：错3、判断题建筑施工安全“三件宝”：它们是安全帽.安全带及脚手架。
正确答案：错4、判断题停电检修作业必须严格执行监护制度。
正确答案：对5、判断题加压过滤机司机要经常通过视镜关注滤饼厚度，确保控制在18—26mm之间。
正确答案：错6、问答题如何探测床层松散情况？正确答案：跳汰选煤床层松散情况是分选好坏的重要因素之一。
为了了解床层的松散情况，选煤司机用探杆进行探测。
此探测的方法是：当床层向上跳动时，将探杆插入床层中，根据平时的感觉，如果很容易将探杆伸入到床层的底部，则说明松散；如果在伸入床层过程中感到困难，则说明床层松散程度差。
所需注意的是，探杆插入的速度要一定，不可太快或太慢，否则会使探测结果发生偏差。
7、判断题负有安全生产监督管理职责的部门在监督检查中，应当相互配合实行联合检查。
正确答案：对8、问答题如何防止输送带在滚筒上打滑？正确答案：一是加强输送机的运行管理，教育司机增强岗位责任心，发现输送带打滑及时处理；二是应使用输送带打滑保护装置，当输送带打滑时，通过打滑传感器发出信号，自动停机。
9、问答题叙述跳汰机司机工作前的准备。
正确答案：1、与生产调度联系，了解入选原煤的数、质量情况，有利于指导操作。
2、了解浓缩设备，定压水箱、循环水池的水量，以及循环水的浓度。
3、了解跳汰缓冲仓的存煤数量，上一班洗选产品的指标情况。
4、按《选煤厂机电设备检查通则》要求对设备作一般性检查，对跳汰机还要作重点检查。
选煤
上式中
V-颗粒体积（m3） δ -颗粒密度（Kg/m3 ） ρ -悬浮液密度（Kg/m3 ） g-重力加速度（m/s2）
根据上述公式，当δ ＞ρ ，颗粒下沉；
当δ ＜ρ ，颗粒上浮；
当δ ＝ρ ，颗粒悬浮。
在重介质选煤过程中，悬浮液中的颗粒除受到重力和浮 力的作用外还受到悬浮液流体的阻力作用。这种阻力包括粘性 阻力和流体阻力。大颗粒物料（大于6mm）在重介质悬浮液中运 动时，主要受流体阻力的影响，粘性阻力的影响很小。小颗粒
在运动中所受到的流体阻力比较复杂，它与颗粒的粒度、形状
以及悬浮液的密度和粘度有关。通常，颗粒越大，介质粘度越
小时，颗粒在重介质悬浮液中运动时受到的阻力影响就越小。
因此，颗粒的粒度越大，分选速度越快，效率越高。
2.3 重介质选煤优缺点
1. 分选效率高 2. 可高效率地分选难选煤和 极难选煤，适应性强 3. 分选密度调节范围宽 4. 处理能力大 5. 生产过程易于实现自动化 1. 增加加重质回收系统，消 耗加重质； 2. 设备磨损和维护量加大。
优点
缺点
2.4 重介质选煤应用范围：
a. 分选易选至极难选煤； b. 再选跳汰机的中煤和精煤； c. 与其它选煤方法组建联合的流程； d. 分选需要高度解离的原料，如夹矸煤含量大或 破碎后可解离出黄铁矿的原煤； e. 低密度分选超低灰精煤
2.5 重介质悬浮液
重介质悬浮液
由高密度的矿物细粉（加重质）在水中形成悬
低悬浮液的粘度，从而减少悬浮液对颗粒的阻力。
影响分选效果的主要因素
1、入选原煤的性质 重介质选煤过程中，入选原煤的粒度越大，分层速度越快， 分选的效率也越高，因此，重介质选煤都是分级入选，而且对 限下率和含泥量有一定限制。
跳汰ppt
以图2-5-2 示来分析跳汰过程的能量传递与转 换。某一系统在一开始是混合均匀的，其重心位 于H/2处，它的位能E1为：
E1 = （h1+h2)(m1+m2 ) / 2 式中 h1、h2── 分别为轻、重物料的厚度； m1、m2── 分别是轻、重物料的重量。 当经过足够长的跳汰时间后，假定床层完全 分层，即重产物全部在下层，轻产物全部在上层， 此时床层位能降低到 E2 =h2 m2 / 2 + (h2+h1 / 2)m1 分层前后能量的变化为 E = E1 - E2 =(m2h1 - m1 h2 )/2 =h1h2A(22 - 11)/2
1) 矿粒在介质中重力G0
G0
3 dV
6
( ) g
2）矿粒与水间相对运动 vc 引起的介质阻力R1
R1 d v
2 2 V c
方向向上，取“－” 3）介质流对矿粒的附加推力F1
G0
3 dV
6
u
－介质运动加速度 u
4) 附加惯性阻力Rg
6 dt j – 附加质量系数， 球形颗粒，j = 0.5 Rg j
3 dV dvc
Rg 与相对加速度方向相反。介质流中，Rg 为负 5) 机械阻力 Rj 因其复杂，难以数学表示
2 矿粒在垂直交变介质流中运动微分方程式 当不考虑机械阻力时
dv m G0 R1 F1 Rg dt
3 3 3 3 m dV d d dv dV 2 2 V V dvc j ( ) g dV vc u 6 dt 6 6 6 dt
3、 跳汰机内水流 水平流：对矿粒分层有一定影响，但主要起润、 运输物料作用。 垂直脉动水：决定跳汰分层。 跳汰周期——脉动水每完成一次周期性变化所用 时间。T 跳汰周期特性曲线——一周期内，水速随时间变 化关系曲线。 周期特性基本形式： 1）只有间断上升流；旋转阀门。 2）只有间断下降流；动筛。 3）交流水流：活塞、隔膜、压缩空气。
第四章 - 跳汰选矿(1)
设跳汰周期为 T： T 60 n ，则：
umea
2l 2l nl 0.33 101 nl 60 30 T n
umea 0.64umax
偏心轮
连杆 跳汰室 筛板 活塞
活塞室
进水管
图 活塞跳汰机工作原理图
小结：
水流的速度曲线为一正弦函数曲线
u 0.52410－1 l n sin t
• 则脉动水流速度u
l u sin t 0.524 10 1 nl sin t 2
l u sin t 0.524 10 1 nl sin t 2
• 当ωt =0或π时，umin=0， • 当ωt =π/2时，水流速度达 t 0.524 10 1 nl 2
在正弦周期的筛下连续补加等速上升水流，即可得到这种周期。
（a) ua ＞ ub；ta＞tb
特点:上升水速大、作用时间长，下降水速小，作用时间短。因 此介质与矿粒的相对速度大，床层较松散，设备处理能力大，下 降水流的吸入作用减弱，不适于处理含细粒级多的物料，而适于 处理中粗粒级的物料。
★ 几种典型跳汰周期特性曲线
为正方向。
（1）、颗粒在介质中的有效重力G0，其方向向下，取“－”号：
G0
d 3
6
( ) g
（2）、介质对颗粒的阻力R：
R d vc
2 2
（3）、介质的加速度引起的惯性阻力 Rac 颗粒在加速运动阶段，还要带动周围部分介质作加速运动而受 到的介质惯性阻力。
4、加速运动的介质流对颗粒的附加推动力
★ 几种典型跳汰周期特性曲线
（d) ua ＜ ub；ta＞tb
（d）上升水速缓但作用时间长：床层松散慢，但一经松散，随水 流上升速度逐渐减弱，收缩过程也缓慢，这可使分层时间延长，而 且矿粒与水流相对速度小，形状和粒度的影响变小，对分层有利； 下降期由于重颗粒大多已落回筛面，更有利于中细粒级的细啜作用。
选煤工程师：跳汰选煤中级工考点(三)
选煤工程师：跳汰选煤中级工考点（三）1、多选跳汰过程中，跳汰周期特性的基本形式有（）。
A、间断上升水流B、间断下降水流C、升降交变水流D、不间断上升水流正确答案：A, B, C2、填空题对于末煤跳汰机，人工（江南博哥）床层的筛板倾角是（），自然床层的筛板倾角是（）。
正确答案：0°；0～2.5°3、单选为了确保洗煤生产连续运行，循环水浓度应保持在（）。
A、≤60g/LB、≤50g/LC、≤40g/LD、≤30g/L 正确答案：B4、单选下列（）的内在水分最低。
A、泥炭B、无烟煤C、褐煤D、烟煤正确答案：B5、填空题人工床层的（）和（）都较大，所以总位于床层的底部。
正确答案：密度；粒度6、单选根据每的形成过程，煤可分为（）四大类。
A、泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤B、烟煤、焦煤、无烟煤、褐煤C、镜煤、亮煤、暗煤、丝炭正确答案：A7、填空题实际生产中，从筛下给入补充水，是为了调节（）的松散状况和水流下降时的（）。
正确答案：床层；吸啜作用8、填空题粒度小于0.5mm干的细煤粒叫（），湿的煤粉叫（）。
正确答案：煤粉；煤泥9、填空题完全理想的重力分选过程，分配曲线的形状是一条（），实际上分配曲线是一条（）。
正确答案：折线；S形曲线10、单选人工床层的粒度一般为给料最大粒度的（）倍。
A、2～3B、2～4C、3～4D、3～5正确答案：C11、问答?某选煤厂某月精煤产量为5万吨，灰分为12.00%，矸石为1万吨，灰分为65.00%，煤泥忽略不计，计算：①原煤灰分是多少？②如果理论回收率为90%，数量效率为多少？正确答案：①原煤灰分=（5×12.00+1×65.00）÷（5+1）=20.83（%）；②数量效率=（5÷6）÷90%×100%=92.59%或精煤的理论产量=（5+1）×90%=5.4（万吨），数量效率=5÷5.4×100%=92.59%12、单选跳汰机按入选粒度可分为（）。
【大声】最接地气的跳汰选煤经验
【大声】最接地气的跳汰选煤经验一跳汰选煤最重要的是对原煤性质的判断。
就好像只有你能充分了解一个人，才知道他适合做什么工作。
原煤性质的判断需要的是眼力，也就是观察力，长时间的观察及总结，是老跳汰司机洗煤的优点或长处。
每一个跳汰司机因为其性格的不同，所观察的重点也不同，然后形成各自的操作重点。
在这里，我浅谈一下对原煤性质的一些判断经验，仅供参考。
1、原煤中块煤含量的变化通过对213#筛面上块煤量的变化判断。
如果入洗量不变，筛上物增多，说明原煤粒度变粗，也说明原煤质量好转，这时观察中煤排放物可发现，中煤透筛物减少，小块增多。
这时就应适当的增加水量，加块床层运动速度，适当增加中煤排放，减少用风量，当然必须要在床层足够松散的前提下。
2、粉煤多的判断在入洗时，如果出现筛上物突然减少，这时观察206#，你会发现煤比较碎，这种煤对于我们来说是最难处理的。
特别是2008年下半年和2009年上半年曾出现的粉煤，精煤灰分很难控制，床层分层不易达到理想状态，床层即不能加风，也不能排料，一动中煤透筛量就增大，像这种情况只有将入洗量降到最小，减小用风，增大频率，减小排气，少排或不排，利用透筛排料，以获得稳定的床层。
3、原煤干湿的判断当观察206#，发现原煤颜色发黑，无亮光、无煤尘，这就说明原煤水分增加，这时，你就不能按照以前的量给了，有的跳汰司机不注意这方面的变化，依然保持以前的给煤量，这时实际的入洗量是减少的，在操作制度不变的情况下，精煤灰分会偏低，正确的做法是加大入洗量，如正常情况下给煤机频率是25的量，这时你可以加大到30，以保证入洗量的稳定。
当原煤中有亮点，同时煤尘飞扬，下料很快，则说明原煤比较干，这时就应采取相反的操作了。
4、原煤中矸石量的判断矸石量增加可以根据原煤灰分仪上的变化来判断，但有时不准，因为我们入洗原煤须经过缓冲仓，不过可以观察给煤机原煤颜色的变化。
有的矸石是呈白色的，有的矸石是呈黑色的，但颜色暗淡无光泽，只要观察是很容易判断的。
第2章：跳汰选煤
第2章：跳汰选煤第二章跳汰选煤第一节跳汰选煤原理2－1（A）跳汰机的工作原理是什么？答：跳汰是在交替上升和下降的水流中，使受分选的物料按颗粒密度不同进行分离的过程，跳汰机是实现这种过程，且使这种操作得以连续进行的设备。
跳汰机由箱体、隔板、风阀、筛板及自动控制系统组成。
隔板是未达机底的垂直隔板，将机箱分成两个部分，带有筛板的工作室和空气室。
由于风阀的进、排气作用，在空气室中造成交替上升和下降的脉动水流，受分选的物料中各种不同密度和形状的颗粒，就是在这样的水流中进行分离。
当水流向上冲击时，筛面上的物料被扬起，并呈悬浮状态，轻重、大小不同的矿粒具有不同上升和下沉的速度。
互相移动位置，在上升水流末期，不同密度和粒度的颗粒开始按各自的沉降速度下沉，高密度的粗颗粒沉降得最快，位于下层，低密度的细颗粒位于上层，当水流下降时，又产生吸啜作用，高密度的细颗粒在吸啜力下，穿过粗粒间的间隙，透过筛板落入机体下部，称谓“透筛”排料，低密度的细粒煤由于沉降速度慢，覆盖在上层。
在连续跳汰过程中，入料一方面在上升下降交变的水流中按密度分层，另一方面又在水平流的作用下，物料由入料端向排料端移动，上层的轻产物将与水一起，流过溢流堰，排出机外，中煤与矸石分别从矸石段和中煤段的排料闸门排放到机体下部，并与透筛物料一起被斗式提升机运走。
2－2（A）物料在跳汰机中是如何分层的？答：选煤工作者对跳汰分选的过程作了大量研究，提出了不少理论见解，但因影响跳汰过程的因素很多，这些理论只能反应跳汰过程某些方面的规律性，而不能概括全过程的实质，尽管如此，这些理论对生产还是起到一定的指导意义。
跳汰分层机理的研究有不少理论假说，可归纳为两大类：第一类：速度理论。
速度理论研究床层中不同粒度和密度的矿粒在脉动水流运动中，在各种力的作用下运动的速度和加速度，并认为不同矿粒运动的速度和加速度的区别是分层的原因。
第二类：粒群--统计理论。
粒群--统计理论是从床层整体的内在不平衡因素（位能差、悬浮体密度差）来研究分层过程。
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水流脉动作用的结果是：密度高、粒度大物料处在最下 部，密度低、粒度小的物料处在最上部，处在中间的部 分则为粒度大密度低和粒度小密度高的物料。
跳汰选煤基本知识
三、跳汰选煤基本原理 随着水流速度增大，物料层逐渐抬起，悬浮的物料颗粒粒度逐渐
增大，当速度达到最大值时，整个床层松散，底部高密度大颗粒 物料出现微动。 这一期间，水流上升速度大于物料运动速度，受物料粒度和形状 的影响，易出现密度大粒度小的物料与粒度大密度小的物料混在 一起的现象。因此，这一阶段，床层基本处在密实状态，物料不 易按密度分层。 2、上升后半期，水流仍向上运动但速度相对减缓，速度由大到 零。同样，物料的运动速度也逐渐减缓，但由于惯性作用，物料 减缓速度要比水流减缓的速度慢，二者的速度差减小，颗粒的粒 度和形状对物料分层的影响相对降低。 这一期间，不同密度的物料颗粒都达到自己的最高点并呈现短暂 的静态平衡。此时，床层物料最松散。之后，各自按照沉降速度 向下运动。由于自身密度、粒度和水的浮力影响，正常情况下， 物料最终竖向分布呈下列状态：最下层为粗粒高密度物料，中间 部分为细粒高密度和粗粒低密度物料，最上层为细粒低密度物料。
跳汰机工作制度包括：跳汰机给料、风水量、跳汰振幅与频率、 床层状态、物料排放等。
1、跳汰机给料：原则上要求给料均衡，质量稳定。原料煤在跳 汰机筛板上横向（宽度方向）分布要均匀，不堆积、不打团。粒 度大时，原则上可加大给料量。
如果物料分布不均衡，易造成床层截面单元垂直受力分布不均匀， 水流会在床层厚度相对较薄的位置先行突破，造成床层紊乱，影 响床层的整体抬起、松散本原理
下面是水流、物料垂直运动速度和物料不同阶段分布状 态示意图：
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三、跳汰选煤基本原理 综合上述四个阶段，2、3阶段的物料相对松散，对床层
分层有利。为有效促进物料分层，在一定程度上可适当 延长这这两个阶段的时间。 但在第3阶段由于水流的吸啜作用，有可能造成低密度 细颗粒的物料被吸到底部造成损失。因此，此间下降水 流强度要适度控制，不宜过大，抽吸时间不宜过长。 跳汰选煤是在物料在经过垂直水流若干次的上、下脉动 作用后，逐渐分离分层：密度小的部分逐渐浮到上层， 而密度大的物料则下沉到底层。同时，由于密度大小差 异，物料在横向水流中的运动速度不同，密度小的运动 快，随冲水进入下一环节，最终成为精煤，而密度大的 运动相对较慢，最后经排料机构排出，成为中煤产品或 矸石物料。 四、影响选煤效果的主要因素
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一、煤与煤的形成
煤：无机矿物和有机显微组分的集合体。它是由植物埋 藏在地下，经过漫长的地质年代和地壳运动，在隔绝空 气的情况下，在一定温度、压力和细菌作用下逐步演变 而成的。
从成煤过程来看，基本分为两个过程：一是煤炭泥化阶 段（植物遗骸在厌氧细菌作用下发生生物化学变化，形 成泥炭），二是煤化阶段（泥炭在其他物理化学作用下， 相对增加碳含量，形成褐煤—烟煤—无烟煤）。因此， 煤的形成过程可分泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤四个阶段。
由于煤在形成过程中，不可避免混杂各种矿物杂质。这 些杂质的存在，导致煤炭中不同物料的密度差异。
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二、选煤方法
选煤：根据用户要求和煤炭与其他矿物质在物理性质、 物理-化学性质的不同，用机械方法除去其中的杂质， 分成不同质量、规格的产品的过程。
选煤的方法有很多，最常见的应用最普遍的为重力选煤。
重力选煤方法分为跳汰选、重介选、摇床选、溜槽选、 旋流器选等，主要依据是煤和矸石的密度差别。
从目前的选煤方法来看，主要有跳汰选煤、重介选煤和 浮游选煤三种选煤方式。
从理论上来讲，跳汰选煤和重介选煤都是按物料密度的 不同进行分级分选的。不同的是，跳汰选煤的介质是水， 重介选煤用的介质是磁铁矿粉悬浮液。
跳汰选煤是在垂直脉动的水流和平向水流综合作用下共同完成的。
垂直水流的脉动是通过风的作用形成的，整个过程循环往复。每 个水流脉动周期可分为四个阶段：即上升前半期、上升后半期， 下降前半期、下降后半期。
不同的阶段，水流速度和物料状态均存在差异：
1、上升前半期，水流加速上升，速度由零升至最大。开始时， 只有部分细粒低密度物料穿过物料间隙，悬浮在物料上层，成松 散状态。
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三、跳汰选煤基本原理
3、下降前半期，水流运动方向转为向下，速度逐渐增 大。纵向水位的降低，导致物料床层逐渐紧密。在水流 和密度作用下，物料颗粒的运动速度逐渐增大，相对速 度减小。此时，有利于物料按密度进行分层。
期间，细粒高密度物料在水流吸啜作用下，透过逐渐紧 密的床层快速向下移动，达到较低位置。
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四、影响选煤效果的主要因素
2、床层状态：床层在同一段室内分布相对平稳，厚度要根据煤 质状况合理设定。过厚，床层松散时间相对延长，松散度降低， 分层时间慢或者不易分层，易造成物料混杂，出现污染；过薄， 会出现物料混乱，床层翻花。通常情况下，当入料粒度为 50~0mm时，床层厚度为400~500mm。
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四、影响选煤效果的主要因素
从时间生产情况来看，影响跳汰选煤效果的主要因素有以下几点：
原料煤特性（粒度组成、密度组成）、跳汰机结构、跳汰机工作 制度。
通常情况下，生产条件条件和原煤性质基本上相对稳定。同样， 在一定时间段内，作为选煤生产的主要设备跳汰机结构是没有变 化，因此，工作制度成为影响选煤效果的主要因素。
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三、跳汰选煤基本原理
跳汰选煤，可以直观理解为煤炭在垂直升降的变速水流中按矿粒 的密度进行分层的过程。
其基本原理是：在水介质流中，密度大粒度大的物料下降速度最 快，位于下层，粒度小密度稍大和粒度大密度较低的物料下降速 度次之，处在中间，而粒度小密度低的物料下降速度最慢，位于 上层。