马脊梁选煤厂原煤分级筛改造

１８８　童撼晨斜枝　２０１６年第８期　马脊梁选煤厂原煤分级筛改造　潘金茹　（１、太原理工大学，山西太原０３００２４；　２、大同煤矿集团公司煤炭洗选分公司，山西大同０３７００１）　

摘要　马脊梁选煤厂原煤准备车间２０３分级筛由于经常发生堵卡，造成频繁停车事故，影响矿井的连续生产。文章针　对此问题，结合实际情况，对分级筛进行改造，以期望降低堵卡率，提高生产效率。　关键词　分级筛堵卡存在问题改造效果　中图分类号ＴＤ９４　文献标识码Ｂ　ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００５—２８０１．２０１６．０８．０８０　

Ｔｈｅ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｌａｓｓｉｆｙｉｎｇ　ｓｃｒｅｅｎ　Ｍａｊｉｌｉａｎｇ　Ｃｏａｌ　ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｐｌａｎｔ　Ｐａｎ　Ｊｉｎ一１％１　（１．Ｔａｉｙｕａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｘｉ　Ｔａｉｙｕａｎ　０３００２４，　２，Ｄａｔｏｎｇ　Ｃｏａｌ　Ｍｉｎｅ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏａｌ　ｗａｓｈｉｎｇ　ｂｒａｎｃｈ　ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｈａｎｘｉ　Ｄａｔｏｎｇ　０３７００１）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：２０３　ｃｌａｓｓｉｌｙｉｎｇ　ｓｃｒｅｅｎ　ｂｌｏｃｋｉｎｇ　ｏｆｔｅｎ　ｈａｐｐｅｎｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏａｌ　ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｗｏｒｋｓｈｏｐ　ｏｆ　Ｍａｊｉｌｉａｎｇ　Ｃｏａｌ　ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｐｌａｎｔ，　ｗｈｉｃｈ　ｒｅｓｕｌｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｒｅｑｕｅｎｔ　ｐａｒｋｉｎｇ　ａｃｃｉｄｅｎｔ，ａｎｄ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ　ｍｉｎｅ’Ｓ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ａｃ￣ａｌ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ　ｏｆｃｌａｓｓｉｆｙｉｎｇ　ｓｃｒｅｅｎ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｒｅｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｂｌｏｃｋｉｎｇ　ｒａｔｅ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｉｚｉｎｇ　ｓｃｒｅｅｎ　ｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｎｇ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔ　

ｌ概况　同煤集团马脊梁选煤厂位于马脊梁矿井工业　场地内，入洗原煤全部来自马脊梁矿井。是一座矿　井型动力煤选煤厂，产品煤是　５０ｍｍ以下的优质　动力煤。选煤厂的主要选煤方法是采用块煤浅槽、　末煤三产品旋流、煤泥压滤回收的联合工艺，保证　了较高的选煤效率。原煤准备工艺如图１所示。原　煤从原煤准备车间２０　１原煤胶带机输送到２０３原煤　分级筛，通过棒条筛震动，筛选＜１５０ｍｍ的原煤　通过溜槽上安装的两个液压闸门调节既可直接落　到２０６胶带机转载到１８＃皮带输送到煤场，也可落　到３２０６胶带机将原煤直接送人主厂房。＞１５０ｍｍ的　原煤落到２０４矸石手选慢速胶带机上，通过捡矸工　将矸石拣选出来，剩余的煤经过２０５破碎机破碎到　１５０ｍｍ以下进入２０６胶带机转载到１８号皮带输送　到煤场。通过储煤场缓冲后利用推煤机和堆取料机　向主厂房供应原煤。　

２现状分析　原煤分级筛按破碎作业的要求，将原煤分成不　收稿日期　２０１６—０４—２２　作者简介潘金茹（１９７３．），男，河北定兴，２０１０年１月毕业　于太原理工大学机械自动一体化专业，本科，技术职称：工程师。　

同的粒级，为煤炭的进一步加工作准备。２０３原煤　分级筛采用康威德美国进口筛，主机型号为８’×１８’　ＳＤ　ＳＲＧ２筛孔１５０ｍｍ，棒条筛面强度大，结构简单，　它一般适用于粒度大于５０ｍｍ的粗粒物料的筛分。　２０３分级筛篦条如图２所示，由四级篦条组成，　４级棒条筛板呈倾斜角度逐一向下而组成，筛板倾　斜角度分别为２０。、１６。、１２。、８。，每级篦条　有三组组合篦条，筛箱两侧篦条组含３根篦条，中　间篦条组含４根篦条，共计１０根。篦条组与筛梁　连接方式为沉头螺栓固定。　原煤分级筛为原煤准备系统的主要工艺环节，　自运行以来，原煤准备系统２０３分级筛经常发生堵　卡，不仅影响原煤向主厂房的正常供应，还影响着　矿井的正常出煤。主要表现为：　（１）由于设备磨损变形等各种原因，１、２级　筛条经常发生原煤堵卡问题，影响矿井的正常生产。　马脊梁矿井出煤不均匀且大块煤较多并混有各　种杂物，物料下落的冲击力较大，导致由２０１原煤　胶带机输送到２０３分级筛上的原煤易堵卡在篦条筛　上。且２０３分级筛第一、二级篦条磨损变形严重，　也易导致分级筛堵卡。筛条与上方落煤点落差较大，　物料下落的冲击力较大，对筛面磨损较为严重，缩　２０１６年第８期　互堪晨斜枝　１８９　短了设备的使用寿命。　（２）由于设备设计的不合理，３、４级篦条筛　板上方空间有限，发生堵卡后，处理事故难度较大，　费时费力。一段时间后，造成２０１原煤胶带机下　２０３原煤分级筛溜槽堵卡。　

图１　原煤准备车间工艺流程图　图２　篦条筛侧视图　３技改方案　针对现有的问题，并结合准备车间实际情况，　对２０３原煤分级筛进行观察和数据测量后确保空间　足够的情况下，确定改造方案。　（１）在３、４级篦条筛板正上方０．３ｍ左右新　增一部倾斜角度篦条筛板（２×２ｍ）．，减少对１、２　级篦条筛的冲击，而且原煤不经过３、４级篦条筛，　避免了３、４级篦条堵卡的发生。改造后２０１胶带　机输送的原煤通过溜槽落到新增篦条筛尔后落到１、　２级篦条筛上再落到下级溜槽。　（２）对２０３分级筛的１、２级篦条进行改造，　改造前１、２级篦条筛篦条为Ｔ型面，物料易堵卡　在筛面上。改造后如图３所示，在不改变原有固定　螺栓位置的前提下，将篦条Ｔ型面更改为梯形，上　宽８０ｍｍ，下宽６０ｍｍ，由上至下筛缝由１４０ｍｍ逐　渐递增为１６０ｍｍ，篦条材料可由异形Ｔ型钢或耐磨　材料制作，若采用耐磨材料（Ｑ６９０钢板、耐磨３６０　钢板、６５锰钢板）焊接，应于Ｔ型面底部铣键槽一　个，将立板插入其内部后，再进行焊接，可满足强　度要求。　

图３　改造后篦条筛图示　４应用效果　改造后，２０３原煤分级筛基本上实现了低事故　率满足正常生产的要求，原煤系统运转平稳。　（１）降低了堵卡事故的发生频率，改造前８　月１日～８月１２日，共清理２０３分级筛８９次，　系统运行时间１４６ｈ，过煤量１６６５０７ｔ，平均清理　２０３分级筛１．６４ｈ／次，相邻两次清筛子期间的过煤　量为１８７１ｔ。改造后８月２６日～９月１０日，共清　理２０３分级筛６Ｏ次，系统运行时间２６８ｈ，过煤量　２４７９８７ｔ，平均清理２０３分级筛４．６ｈ／次，相邻两次　清筛子期间的过煤量为４１３３ｔ。　由上述数据可以得出：２０３分级筛改造后效果　十分显著，平均清理２０３分级筛的次数由１．６４ｈ／次　提高到４．６ｈ／次，相邻两次清筛子期间的过煤量由　１８７１ｔ提高到４１３３ｔ，平均每次清理筛子需２０ｍｉｎ，　即每天可减少事故影响时间约１ｈ。对比数据见图４。　

－改造前　－改造后　

图４　改造前后清理筛子次数与时间对比图　改造前因频繁堵卡造成的停车事故，平均每月　事故时间累计都在２０ｈ左右，按１１００ｔ／ｈ计，每月　影响矿井产量２．２万ｔ；而改造后影响事故时间累计　只有５ｈ左右，每月少影响矿井原煤产量１．７万ｔ，　大大提高了生产的有效时间，避免了员工因处理事　故而带来了的劳动量和安全隐患，降低了成本，节　省了时间，避免了设备的损耗。　（２）提高了易损件的使用寿命，降低了事故率。　改造前由于物料的冲击，２０３筛面磨损十分严重，１　个月更换一次筛条，改造后到目前为止半年未进行　筛条更换。　

（下转第１９２页）　１９２　撼晨斜枝　２０１６年第８期　慢弯曲下沉变形，相应地在煤层上方一定范围内出　现垂直应力的集中区和卸压区，在卸压区上覆岩层　之问及煤岩层内必然产生具有一定规律的横向裂隙　和少量纵向裂隙。　８≠｝、９≠≠、１０＃分别距离开采线３２．５ｍ、３７．５ｍ、　４２．５ｍ，工作面推进９ｍ时，８≠｝、９≠｝、１０＃测点应力　基本没有变化，说明此时三个测点位于正常应力带，　此带内的岩层未受到采动影响，承受正常压力；当　工作面推进１５ｍ以后，８　、９存、１０＃测点进入集中　应力带，应力逐渐增大，随着工作面推进，各点应　力增大速度变快；当工作面推进２４ｍ时，９≠≠、１０＃　测点集中应力达到最大，８捍测点应力下降，说明　８拌测点进入卸压区；随着工作面继续推进，８样、　９群、１０＃测点应力急剧下降，说明８≠｝、９≠｝、１０＃测　点都进入卸压区，煤层已经产生充分卸压变形。　２．２．２被保护层煤层厚度相对变形研究　工作面钻采过程中，煤层产生膨胀变形，待工　作面钻采完毕岩层移动稳定后，上覆二　煤层①～⑧　测点膨胀变形量为０．３￣１　０．５ｒａｍ，相对膨胀变形量为　０．０４‰～１．３１％。。距离开切眼２０ｍ范围内，二．煤层　比较稳定，相对膨胀变形较小。超过开切眼２０ｍ，　二　煤层变形加速，相对膨胀变形较大，为充分卸　压区。　３　数值模拟、相似模拟试验和现场工业试验对　比研究　现将三者研究结果进行对比研究，从而验证数　值模拟与相似模拟试验结果的正确程度。数值模拟、　相似模拟试验和现场试验所得结论汇总见表２。　由表２可知，对于二　煤层膨胀变形（相对变形）　而言，三种方法所得结论较为接近，其中相似模拟　与现场试验所得结论基本一致；对于二　煤层充分　卸压范围而言，三种研究方法在下限存在较大差距，　而在卸压范围上限相差较小。综合分析，综上所述，　数值模拟和相似材料试验可为现场提供科学、准确　的设计参考。　表２　数值模拟、相似模拟和现场试验结论汇总　项目　研究方法　结论　数值模拟　１ｌｍｍ（１．４％。）　二　煤层膨胀变形（相　相似模拟　１０．５ｒａｍ（１－３％。）　对变形）　

现场试验　１Ｏｍｍ（１－３％。）　数值模拟　ｌ１ｍ～６４ｍ　二　煤层充分卸压范围　相似模拟　ｌ２．５ｍ～６０ｍ　（距开切眼的距离）　

现场试验　２０ｍ一６０ｍ　

４结论　（１）崔庙煤矿保护层工作面钻采完毕时，二．　煤层（距开切眼１１￣６４ｍ范围）得到充分卸压，煤　层应力低于４ＭＰａ。二　煤层瓦斯抽采的最佳地段为　距保护层工作面平距ｌ　１－６４ｍ的范围。　（２）数值模拟、相似材料试验与现场工业试验　的结论非常接近，可以单独或一起使用为极薄煤层　首次开采保护层现场应用提供较准确的设计指导。　【参考文献】　［１］　国家安全生产监督管理总局．煤矿安全规程．北京：　煤炭工业出版社．２０１６．　［２］　王海锋，等．近距离上保护层开采工作面瓦斯涌出　及瓦斯抽采参数优化［Ｊ］．煤炭学报，２０１０（０４）：５９０—　５９４．　［３］　胡国忠，王宏图，等．保护层开采保护范围的极限　瓦斯压力判别准则［Ｊ］．煤炭学报，２０１０（０７）：１１３１—　１１３６．　［４］　范晓刚等．急倾斜煤层俯伪斜下保护层开采的卸　压范围［Ｊ］．中国矿业大学学报，２０１０（０３）：３８０—３８５．