井下煤矸分離技術(shù)研究

1、 2010年第 1期145井下煤矸分離技術(shù)研究王 才(新汶礦業(yè)集團(tuán)公司華豐煤礦 , 山東 泰安 271413 摘 要 華豐煤礦在主運(yùn)輸系統(tǒng)中建立煤矸分離系統(tǒng) , 將煤中大塊矸石分離 , 經(jīng)揀選 、破碎后將矸石充填到采空區(qū)或報(bào)廢巷道 , 實(shí)現(xiàn)以矸換煤 井下矸石不轉(zhuǎn)移目標(biāo) , 提高礦井經(jīng)濟(jì)效益 。 關(guān)鍵詞 煤矸分離 分離篩 手選 中圖分類號(hào) T D82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 BS t udy on Techn o l ogy of Sepa ra t i n g W a ste Rock fro m C o a l un d er the Sha f tW ang Ca i( H u afeng Coa l

2、 M ine of X i n wen M in i ng Group Co . , L tdA b s tra c t The d i ffe r en t ia t ing syste m be t w een coa l and gangue is se t up in m a i n tran s po r t line of H u afeng Coa l M ine. L a r ge waste r ock is sep a r a t ed fr o m coa l , wh i ch is b r oken in t o p ieces and ove r stock the

3、 excavated coa l face o r abandoned tunnel . W a s te r ock doesnt need to be tran s po r ted to ground, con s e 2 quen t ly, econo m ic benefits of coa l m ine is inc r ea s ed .華豐煤礦在放頂煤工作面生產(chǎn)期間 , 產(chǎn)生的矸石 量大 , 大塊矸石多 。原煤的運(yùn)輸采用的是鋼絲繩牽引 皮帶機(jī) , , , 也無法。這就需要將 , 在井下經(jīng)揀選 、破碎后將矸 石充填到采空區(qū)或報(bào)廢巷道 , 實(shí)現(xiàn)井下矸石不升井 。1 課題研究1.

4、 1 國(guó)內(nèi)外煤矸分離系統(tǒng)現(xiàn)狀為了使 - 750m 煤矸分離系統(tǒng)能夠按照礦實(shí)際情 況建設(shè) , 達(dá)到技術(shù)比較先進(jìn) , 系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單 , 設(shè)備運(yùn)行 可靠 , 滿足生產(chǎn)需要 , 對(duì)國(guó)內(nèi)外煤矸分離系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn) 行了調(diào)研了解 :( 1 智能煤矸分離技術(shù) : 將運(yùn)輸煤流分為若干流 道 , 使煤矸在分離點(diǎn)處沿各個(gè)流道通過 , 在流道中利用 放射線和計(jì)算機(jī)智能分辨技術(shù)確定出經(jīng)過的是煤還是 矸石 , 如果是煤自動(dòng)放行通過 ; 如果是矸石則通過計(jì)算 機(jī)控制壓縮空氣閥打開 , 將矸石打出進(jìn)入矸石通道 , 將 矸石與煤分離開 。該煤矸分離技術(shù)自動(dòng)化程度高 , 煤矸分離比較徹 底 , 能夠保證 煤 中矸 石 的 含量 比

5、 較 低 , 但 系統(tǒng) 比 較復(fù) 雜 , 處理能力比較低 , 不能直接處理煤中的大塊矸石 , 需要將大塊矸石破碎 。( 2 分離篩分離技術(shù) : 在原煤運(yùn)輸轉(zhuǎn)載點(diǎn)處安裝 震動(dòng)分離篩 , 將原煤中的大塊矸石分離出來 , 大塊矸石 經(jīng)破碎后進(jìn)入矸石運(yùn)輸系統(tǒng) 。該技術(shù)處理能力比較大 , 系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單 , 能夠直接處理原煤主運(yùn)輸系統(tǒng) , 但分離出的矸石中容易混入塊 煤 , 造成煤炭損失 , 影響礦井的經(jīng)濟(jì)效益 。1. 2 煤矸分離技術(shù)方案 根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)外矸石分離技術(shù)的了解 , 結(jié)合華豐礦 的實(shí)際情況 , 經(jīng)綜合研究決定在主運(yùn)輸系統(tǒng)中建立煤 矸分離系統(tǒng) , 將煤中的大塊煤矸分離出來 , 在井下處理 后將矸石

6、充填到回采工作面的采空區(qū)或報(bào)廢巷道 。技術(shù) 方 案 : 在 - 750m 煤 倉 口 安 裝 分 離 篩 , 將 - 750m 轉(zhuǎn)載皮帶機(jī)和 - 750m 西巖巷轉(zhuǎn)載來的煤中的 大塊矸石通過分離篩分離出來 , 經(jīng)轉(zhuǎn)載 SG W - 40 T溜 子到手選皮帶機(jī) , 采用人工方式將矸石中的大塊煤揀 出放入 SG W - 40 T Z 型溜子 , 大塊煤再通過安裝在窄溜 子上的小破碎機(jī)破碎后返回煤倉 , 大塊矸石經(jīng)手選皮 帶機(jī)卸到顎式破碎機(jī) , 經(jīng)顎式破碎機(jī)破碎后卸入矸石 倉 , 由倉下的給矸機(jī)裝入礦車運(yùn)到矸石充填工作面 。為了減少煤炭的損失 , 及時(shí)將分離篩分離出矸石 中夾雜的塊煤分離出的來 ,

7、設(shè)置了手選皮帶機(jī) ; 為了將 矸石中夾雜的碎煤分離出來 , 在手選皮帶機(jī)和顎式破 碎機(jī)之間 設(shè) 置 了 第 三 道 分 離 篩 , 使 碎 煤 進(jìn) 入 SG W - 40 T Z 型溜子 ; 為了防止手選出的大塊煤在鋼纜機(jī)運(yùn)輸 中在皮帶上滾動(dòng)傷人 , 在運(yùn)輸揀出煤炭的 SG W - 40 T Z 型溜子上安裝了小錘式破碎機(jī) , 把大塊煤破碎后進(jìn)入 煤倉 。2 主要分離設(shè)備的選型2. 1 手選皮帶機(jī)3 收稿日期 : 2009 - 09 - 01 作者簡(jiǎn)介 : 王才 ( 1972 - , 男 , 山東科技大學(xué) , 工業(yè)自動(dòng)化專業(yè) , 大 學(xué)學(xué)歷 ; 機(jī)電工程師 , 注冊(cè)安全工程師 曾在山東煤炭科技

8、 發(fā)表論 文多篇 。膠帶寬度和帶速 :根據(jù)放頂煤工作面生產(chǎn)特點(diǎn) 、綜 放工作面矸石的形狀 , 便于工人分辨矸石和大塊煤 , 保 證將大塊煤炭能夠及時(shí)手選出來 , 防止大塊煤隨矸石 進(jìn)入破碎機(jī)造成煤炭損失 , 膠帶寬度采用 1000mm , 膠 帶速度采用 0. 5m / s;傳動(dòng)系統(tǒng) :為了減少設(shè)備占用空間 , 采用 YZ WB - 7. 5 - 0. 55 - 100 /63 型防爆電動(dòng)滾筒 。 146拉緊裝置 :采用機(jī)尾渦輪蝸桿拉緊裝置 , 便于與矸 石溜子搭接 。 2. 2 破碎機(jī)根據(jù)放頂煤工作面矸石量和矸石的硬度 , 矸石破 碎采用顎式破碎機(jī) , 選用 ZG - PE - 600 &#

9、215;900 型顎式 破碎機(jī)一臺(tái) , 電動(dòng)機(jī)功率為 55 k W ; 對(duì)于大塊煤的破碎 采用 PC - 40 型錘式破碎機(jī) , 安裝在 SG W - 40 TZ溜子 上 , 隨時(shí)將通過的大塊煤破碎 。 2. 3 設(shè)備的安裝根據(jù)煤矸分離系統(tǒng)方案 , 對(duì) - 750m 煤倉上口進(jìn)行 改造 :新施工 60m 的煤矸分離設(shè)備安裝硐室和矸石倉 , 改造倉下矸石運(yùn)輸巷道 , 改造煤倉上口皮帶機(jī)頭硐室 。按照煤矸分離系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案要求 , 為了保證設(shè)備安 裝后能夠安全可靠運(yùn)行 , 根據(jù)技術(shù)管理規(guī)定和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制 定嚴(yán)格的施工安全技術(shù)措施 , 特別是對(duì)體積比較大的顎式 破碎機(jī)要進(jìn)行解體 , 在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝 ,

10、要嚴(yán)格按照設(shè)備組 裝要求進(jìn)行 , 確保設(shè)備運(yùn)行參數(shù)符合要求。按照煤矸系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案要求分別安裝第一 、二道 分離篩 、矸石溜子 、手選皮帶機(jī) 、 、顎式破 碎機(jī) 、運(yùn)煤窄溜子 、 相應(yīng)的供電 、 (上接第 144 頁 2010年第 1期3 經(jīng)濟(jì)效益分析( 1 減少了鋼絲繩牽引皮帶機(jī)運(yùn)輸矸石量 , 增加運(yùn)輸煤炭的能力 , 每天可以揀出矸石約 400 t,從 - 800m 提升 到 地 面 高 度 為 930m , 按 照 每 噸 提 升 100m 耗 電 016 k W h計(jì)算 , 節(jié) 約 電 能 2230 k W h, 年 節(jié) 電 80. 352 萬 k W h, 節(jié)約電費(fèi) 48. 2 萬元 。

11、( 2 減少皮帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)卡堵的事故影響 , 減少 了因事故停皮帶機(jī)的次數(shù) , 每年可以產(chǎn)生間接經(jīng)濟(jì)效 益 12 萬元 。( 3 消除大塊矸石在皮帶上滾落傷人的現(xiàn)象 , 保證了安全生產(chǎn) 。( 4 減少地面矸石處理量 , 實(shí)現(xiàn)井下矸石不轉(zhuǎn)移 不上山目標(biāo) , 減少地面人工及設(shè)備占用費(fèi)用 100 萬元 。( 5 煤矸分離系統(tǒng)設(shè)備裝機(jī)功率為 120 k W , 運(yùn) 行 負(fù)荷功 率 約 50 k W , 每 天 運(yùn) 行 12 h , 每 年 耗 電 21. 6 萬 k W h, 運(yùn)行電費(fèi)為 12. 96 萬元 。 本項(xiàng)目實(shí)施后可以長(zhǎng)期為礦井服務(wù) , 其綜合經(jīng)濟(jì) 效益為 :48. 2 + 12 + 100

12、 - 12. 96 = 147. 24 萬元 /年 圖 2 KJD S - 11A 型繼電保護(hù)測(cè)試儀面板短路保護(hù)試驗(yàn)的方法同過載試驗(yàn)相同 , 但其整定 電流倍數(shù)分別為配電裝置額定工作電流值的 1. 6 倍 、2 倍 、3 倍 10 倍 , 如本例中的 3 倍短路電流應(yīng)為 3 ×5A (互 感 器 二 次 電 流 , 互 感 器 一 次 電 流 為 3 × 200A 。即將測(cè)試 儀 的 輸 出 電 流 調(diào) 至 15A , 電 流 輸 出2 具體試驗(yàn)步驟打開測(cè)試儀的電源開關(guān) , 合上“輸出開關(guān) ”, 順時(shí) 針旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器旋扭至所需要的電流 , 本例中調(diào)至 2 倍I e 即 4A

13、(為互感器二次電流 , 一次電流達(dá)到 160A , 將 “輸出開關(guān) ”關(guān)閉 。按下高防開關(guān)的“合閘 ”按扭 , 將斷 路器閉合 , 然后合上測(cè)試儀的“輸出開關(guān) ”, 此時(shí)電流 輸出 , 同時(shí)秒表也由測(cè)試儀內(nèi)部啟動(dòng)計(jì)時(shí) 。高防開關(guān) 的顯示屏 顯示“過 載 預(yù)警 ”, 經(jīng)過 11 s 20 s 左 右 的 時(shí) 間 , 開關(guān)跳閘 , 斷路器的輔助接點(diǎn)變位 , 秒表自動(dòng)停止 計(jì)時(shí) , 并顯示出精確的跳閘時(shí)間 。按照上述方法 , 對(duì)照 表 1 ,分別將電流調(diào)至 1. 05 Ie 、1. 2 Ie 、1. 5 Ie 、6 Ie, 分別測(cè) 出其動(dòng)作時(shí)間 , 并與表 1 進(jìn)行比對(duì) 。如動(dòng)作時(shí)限與表 1 相符則合格 , 反之則不合格 。后 ,