动筛跳汰机在选煤过程中的应用

【摘 要】随着我国科技的发展，推动了选煤行业的大力发展，而动态跳筛机作为选煤过程中的主要设备，动态跳筛机的大力使用能够提升煤矿行业的经济效益，减少煤矸石在分选过程中的成本费用。故了解其在该过程中的应用原理与效果非常重要，本文主要针对这一内容展开了分析和阐述。

【关键词】动筛跳汰机；选煤；应用

为了满足经济的迅猛发展，对煤矿的需求也越来越多，这就需要我国扩大精煤生产基地。而现阶段很多老矿开采年限长，区域结构复杂多变，煤层条件险阻，并有较多的页岩与泥岩，致使最终开采出来的煤中包含有大量的矸石，为了减少矸石对作业机械的损伤，这就需要在选煤过程中使用动筛跳汰机，以达到更好的分离煤矸的目的。

1 动筛跳汰机的设计原理

动筛跳汰机仅属于众多跳汰机中的一类而已，动筛跳筛机主要是将破碎机初碎裂后的煤矸混合物了浸入水中，在依照煤与矸石之间作用于特性的差异将其进行分离。详情见图1所示：

图1 动筛跳汰机的设计原理图

动筛跳汰机与空气式跳汰机最大的不同就在于：空气式跳汰机还应该在分选时来完成空气压缩、顶水、冲水等环节，但是动筛跳汰机的工作原理就是将煤置于水中将煤矸混合物料不断托起，因为煤与矸石之间的性质有较大的差异，密度方面的差异就是典型特征之一，那么就可充分利用这两物体在水中下落速度的差异性，达到煤矸的有效分离。在分离的过程中，由于动力驱动过程中，因为矸石的密度通常比煤大，那么就会让沉入下部的矸石渗透经过排矸轮，并借助排矸轮转动快速进入提升轮，经提升轮转动，矸石通过排矸口抵达提升轮上部的矸石料斗，而煤的密度小，处于水的中层，随着半弧形筛板进入煤料斗，进入到其中并经过基本脱水处理的煤矿与矸石就会经由各自的溜槽排出跳汰机。

对动筛跳汰机来讲，其组成部分总共包含有3个动力驱动成分，除了主驱动系统之外，还有提升系统与排矸系统，主驱动系统的主要职责为专门负责动筛驱动。提升系统的功能为专门负责跳汰机提升轮的循环工作。排矸系统的主要功能为为矸石的排出提供动力。

1.1 主驱动系统

主驱动系统主要是增强动筛跳汰机在运作中上下强力运动的动力，并在其内配上主驱动电机，将经过减速机调整后的动力输出到摆轴总成与曲柄轮总成，曲柄运动逐渐转化为摆轴的反复运动，在借助摆轴的力量来将动力转移给动筛的调节杆，最终达到动筛反复运动的目的。动筛跳汰机运作中的机械驱动总成详情见下图2：

图2 跳汰机机械驱动总成

曲柄连杆传动机构的设计，仅仅依靠变频电机就能够实现动筛的运动，机械机构相当简单，不仅维持了动筛运动的可靠性，还维持了其的稳定性，同时，在我们的实际生产运行过程中还能够依照煤矸混合体的块大小，来正确、科学的确定振幅与筛动频率。

1.2 提升系统

提升轮、驱动电机与减速机构三者是提升系统的主要组成部件，提升轮的结构主要分为前轮与后轮，来将矸石与煤从不同的出口分离出来，先由驱动电机提供动力，再借助减速机来正确的调整速度后，在将其传输给提升轮，并将最后分理出的煤、矸石一并从跳汰机中提升出来。

在操作中的提升速度与变频电机的关系相当紧密，属于控制与被控制的关系，那么就可依照煤、矸石的入料条件与混合体中的煤与矸石依照比例来设定，在此间，要防止提升轮内的煤、矸石再一次相互混合，当动筛抵达分选能力上限后，还可利用增强轮转速来有效分选这一举措，已完成任务。

1.3 排矸驱动系统

对跳汰机分选效果有较强影响力的是排矸系统的性能与好坏，SQT 系列跳汰机就完全能够依靠主驱动总成的符合检测来准确的估量出动筛内的矸石份量，在利用PLC对电机展开变频控制，从而达到有效控制矸石层厚度的目的。

1.4 运行参数

针对当前煤矿生产运行中使用的机械动筛淘汰机来讲，主要有2种类型，即机械动态跳汰机与液压动筛跳汰机，其基本性能参数大致相同，详情见表1：

就这两种淘汰机而言，从实际运行成本方面、机器质量与性能方面来看，SQT系列机械动筛跳汰机比液压动筛跳汰机更优，在参数方面，机械跳筛机的耗电量主要为0.15～0.45kwh，而耗水量则保持在0.02～0.06m3/h，在其中耗费的运行成本为1.5元/t，属于当前煤矸石分选工艺中，运行是稳定性较强、实惠经济的动态机械设备，机械动筛跳汰机的使用范围较广，能够应用于煤矸分选系统环节中，也能够用于大型选煤厂。

2 机械动筛分选效果的控制和主要参数的调节

2.1 GDT23/4.6动筛跳汰原理

GDT23/4.6型动筛跳汰机是一种利用筛板做上下往复运动，使筛板上的物料在洗水中靠密度分选的跳汰设备。具体原理为：动筛在驱动设备的带动下，绕固定轴做上下往复运动，物料在筛板上经过跳台分选后，按密度大小分层，处于上层的轻物料（精煤），从溢流堰的上面流到提升轮精煤格中，处于下层的重物料（矸石），从溢流堰的下面通过排矸轮排出落到提升轮矸石格中。提升轮旋转，将落入其中的物料提升分别倒在精煤溜槽和矸石溜槽中排出机外。同时，透筛细物料，由槽体下面排料口通过斗式提升机将其排出。

2.2 GDT23/4.6动筛跳汰的参数调节

（1）要控制入料毛煤的粒度，如果毛煤粒度超过350mm，则大块矸石可能堵塞排矸口；

（2）要防止木料、皮带等杂物和铁器进入动筛，这些东西会缠绕、憋卡和破坏动筛的转动部件；

（3）动筛每次开启时，先不要开启排矸电机，等精煤皮带上开始见到矸石了再启动排矸电机，这样才能形成矸石床层；

（4）来料间断时，要及时停止动筛的主驱动电机，防止不来料了，动筛体还运动，把矸石床层排空；如果发现精煤中矸石含量大，或矸石中含煤较多，要及时停机，查明原因，维修好再使用。一般情况，如果只是煤中矸石量大，应调整自动排矸系统，使排矸电机转速加大；如果只是矸石中煤量大，要降低排矸电机转速；如果煤中矸石多，矸石中煤也多，则因放水，查看动筛下是否隔板掉了，或是某处密封损坏；

2.3 动筛运行效果评定报告（新阳煤质部）

（1）试验目的：了解动筛选矸效果

（2）采样时间：2012年5月

（3）采样地点：甲带给料机JDG-2100，901慢速皮带机尾处（手选前），401皮带机尾处。

（4）检测项目：甲带给料机JDG-2100上煤样矸石含量，901皮带动筛跳汰机分选后矸石中含煤量，401皮带动筛跳汰机分选后原煤中含矸量。（原始记录表附后）

（5）计算依据：

选矸效率：

ηms=100（Mθ-Mα）（Mα-Mβ）/ Mα（100- Mα）（ Mθ- Mβ）*100

Mα：筛上大于50mm煤样中矸石占总量%

Mβ：动筛跳汰机分选后原煤样中矸石占总量%

Mθ：动筛跳汰机分选后矸石样中矸石占总量%

动筛效果试验报告表（新阳煤质部）

备注 以上数据位新阳煤质部测算所得

3 机械动筛跳汰机在选煤过程中的实际应用

依照采矿的实际情况，可根据开采地的地质条件，与开采地区矸石量的情况，来为动筛跳汰机配置自动排矸技术，并增强其轮料斗的容积，并增强提升轮的质量，并改变提升轮的电机频率。能够成功的实现大比例煤矸石的分离，依照煤、矸分选原理，对跳汰机的分选效果展开研究。动筛跳汰机的筛板长度的确定因素主要包括两个方面：即物料进入动筛的在沉降后分离的时间段内、物料进入动筛的距离。由此，在动筛振幅不变时，提升筛板长度就能够增强整个系统的分选能力，提升了跳汰机的能耗。不过，在采矿的实际运行生产中，提升筛板宽度会引发诸多入料问题，让煤矸混合体沿筛板偏宽处移动，该举动就会引发分离层不均匀的不良后果，不利于动筛跳汰机的分选。解决该问题的最佳途径为：将宽约2m左右的给料机置于动筛入料前端，在把导料板置于料溜槽处，以保证进料时分布均匀，依照机械传动特征，在提升动筛振幅的同时，再在安装处注入油，减少因工作量偏大而引发的机械磨损。

动态跳汰机能够分离出>60mm的煤矸混合物，应用效果极好，设备运行稳定可靠，性能较好，安全可靠，增强了采矿效率，提升了煤矿开采的经济效益。动筛跳汰机在选煤过程中应用效果较好，值得推广和使用。

参考文献：

[1]魏树海，郭德.浅析动筛跳汰机的不足和今后的发展方向[J].能源与节能，2013（4）.

[2]柴秀红.动筛跳汰机在准备车间的应用[J].科技视界，2013（26）.