第七章跳汰選礦

物理選礦楊小平Mobilemail:yxp@第七章跳汰選礦§7-1概述

跳汰選礦是在垂直變速介質(zhì)流中按密度分選礦石的過(guò)程。跳汰選時(shí)，礦石被給到跳汰機(jī)的篩板上，形成一個(gè)密集的物料床層，從下面透過(guò)篩板周期地給入上下交變的水流，使床層松散，并在松散和上下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)分層。分層的結(jié)果是，密度高的物料集中在床層的底層，密度低的物料進(jìn)入上層。上層的輕礦物將被跳汰室中的水平流帶出跳汰室，下層的重礦物將通過(guò)篩板上的排料裝置或者直接透過(guò)篩板排出。隨著物料的不斷給入和輕、重礦物的不斷排出，構(gòu)成連續(xù)的分選過(guò)程。分層分離跳汰機(jī)入料（原煤）精煤矸石中煤水水↑↑↑↑↓↓↓↓產(chǎn)生脈動(dòng)水流的三種方式：動(dòng)篩、活塞或者壓縮空氣。跳汰選礦的發(fā)展人工淘選礦沙手動(dòng)的動(dòng)篩式跳汰機(jī)1840年，活塞式跳汰機(jī)，偏心傳動(dòng)、篩板固定l892年，無(wú)活塞跳汰機(jī)，壓縮空氣、篩板固定，鮑姆跳汰機(jī)，篩側(cè)空氣室式跳汰機(jī)的代表巴達(dá)克跳汰機(jī)，篩下空氣室式跳汰機(jī)的代表滑動(dòng)風(fēng)閥（立式風(fēng)閥）→旋轉(zhuǎn)風(fēng)閥（臥式風(fēng)閥）→數(shù)控氣動(dòng)電磁風(fēng)閥脈動(dòng)水流的運(yùn)動(dòng)更趨于合理、產(chǎn)品排放準(zhǔn)確暢通

推動(dòng)水流運(yùn)動(dòng)的方式是多樣的：a、由偏心連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)橡膠隔膜作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以推動(dòng)水流在跳汰室內(nèi)作上下脈動(dòng)，這種跳汰機(jī)稱為隔膜跳汰機(jī)；b、周期鼓入壓縮空氣的方法推動(dòng)水流。根據(jù)空氣室的位置側(cè)鼓式跳汰機(jī)（鮑姆跳汰機(jī)）篩下空氣室跳汰機(jī)（巴達(dá)克跳汰機(jī)）c、篩板和篩板上的物料同時(shí)在水中上下運(yùn)動(dòng)，由液壓或機(jī)械裝置驅(qū)動(dòng)，稱為動(dòng)篩跳汰機(jī)。脈動(dòng)水流：跳汰機(jī)中速度大小和方向作周期性變化的上下運(yùn)動(dòng)的水流跳汰周期：脈動(dòng)水流沒(méi)完成一個(gè)周期性變化所用的時(shí)間即為跳汰周期；跳汰周期曲線：在一個(gè)周期內(nèi)表示水速隨時(shí)間變化的關(guān)系曲線稱為跳汰周期曲線；水流沖程：水流在跳汰室中上下運(yùn)動(dòng)的最大位移稱為水流沖程；機(jī)械沖程：隔膜或活塞本身的最大位移稱為機(jī)械沖程；沖程系數(shù)：沖次：水流或隔膜每分鐘循環(huán)的次數(shù)稱為沖次。第二節(jié)物料在跳汰機(jī)中的分層規(guī)律一、顆粒在垂直交變水流中的受力分析及運(yùn)動(dòng)方程

在跳汰機(jī)中水流運(yùn)動(dòng)包括兩部分：垂直升降的變速脈動(dòng)水流和水平流。前者對(duì)顆粒按密度分層起主要作用，后者對(duì)顆粒分層也有影響，但主要作用是運(yùn)輸物料。所以首先研究脈動(dòng)水流運(yùn)動(dòng)特性。

1跳汰機(jī)中的水流運(yùn)動(dòng)特性首先分析比較簡(jiǎn)單的活塞跳汰機(jī)的脈動(dòng)水流特性?；钊瓩C(jī)工作原理如下圖所示水245167按絕對(duì)值計(jì)算，當(dāng)偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，活塞行程為2×2r，所需時(shí)間是T=60/n,所以，在一周內(nèi)活塞的平均速度Vmean為：

Vmean=4r/T=nr/15活塞運(yùn)動(dòng)的加速度可由活塞運(yùn)動(dòng)速度的一階導(dǎo)數(shù)求出：經(jīng)過(guò)時(shí)間t后活塞的行程h,可由活塞運(yùn)動(dòng)速度對(duì)時(shí)間的積分求出在跳汰機(jī)室內(nèi)，水流運(yùn)動(dòng)的實(shí)際速度比活塞運(yùn)動(dòng)的速度小些，因?yàn)椋海?）活塞與機(jī)壁之間有縫隙，有漏水現(xiàn)象，所以必須加上一個(gè)考慮漏水的系數(shù)β；（2）跳汰室的面積一般均大于活塞室的面積，所以還必須乘以一個(gè)反映兩室寬度比例的系數(shù)。跳汰室內(nèi)的水流速度

和水流加速度以及行程s(水波高度)分別為：

名詞：跳汰周期

跳汰頻率跳汰周期特性曲線無(wú)活塞跳汰機(jī)的水流運(yùn)動(dòng)是由壓縮空氣鼓動(dòng)，用風(fēng)閥調(diào)節(jié)的。各種跳汰周期特性曲線見(jiàn)下圖1滑動(dòng)風(fēng)閥跳汰機(jī)2活塞跳汰機(jī)3旋轉(zhuǎn)風(fēng)閥跳汰機(jī)跳汰周期特性曲線不僅與風(fēng)閥的結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與跳汰頻率、風(fēng)壓及跳汰機(jī)結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。2顆粒在垂直交變水流中的受力分析及運(yùn)動(dòng)方程球形顆粒在跳汰機(jī)內(nèi)非穩(wěn)定流中受到的作用力如下：(1)球體在介質(zhì)中的重力G0(2)介質(zhì)對(duì)球體運(yùn)動(dòng)的阻力RH(3)加速運(yùn)動(dòng)的介質(zhì)流對(duì)球體的附加推力根據(jù)流體力學(xué)原理，物體在加速運(yùn)動(dòng)的介質(zhì)中所受的推力，其數(shù)值等于與物體相同體積的介質(zhì)質(zhì)量乘以介質(zhì)加速度。(4)介質(zhì)加速度產(chǎn)生的附加質(zhì)量慣性阻力F

這是因?yàn)轭w粒與介質(zhì)之間作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生摩擦力，當(dāng)顆粒作加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，使直接與顆粒表面接觸的及其附近的部分介質(zhì)也被顆粒帶著運(yùn)動(dòng)，相應(yīng)地這部分介質(zhì)即產(chǎn)生一方向相反的作用力。此力作用于顆粒上使之受到一種額外的慣性阻力作用，其數(shù)值等于：(5)顆粒運(yùn)動(dòng)受到的機(jī)械阻力運(yùn)動(dòng)方程球體在跳汰機(jī)中運(yùn)動(dòng)的微分方程式（1），是由重力而產(chǎn)生的加速度，又稱為初加速度。它的方向永遠(yuǎn)向下，它的數(shù)值只與顆粒的密度有關(guān)，隨顆粒密度的增大而增大，與顆粒的粒度和形狀無(wú)關(guān)。它是顆粒按密度分層的基本作用因素。顆粒間的密度差越大，它們的初加速度差別也越大。該項(xiàng)還表明，適當(dāng)?shù)卦龃蠼橘|(zhì)密度，將可增大不同密度顆粒的初加速度之差，即說(shuō)明若利用重介質(zhì)跳汰可以獲得更好的分選效果。（2）介質(zhì)阻力加速度是由顆粒與介質(zhì)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，水流的速度阻力因素引起的顆粒運(yùn)動(dòng)加速度。它的數(shù)值與顆粒的速度、粒度及形狀都有關(guān)。因此，密度高的細(xì)顆粒和密度低的粗顆粒可能因阻力加速度相近而相互混雜。這種影響隨著顆粒的相對(duì)速度Vc的增大及作用時(shí)間增長(zhǎng)而增強(qiáng)，即顆粒的粒度因素對(duì)按密度分層的影響也越大。若降低阻力加速度，可以減小顆粒粒度和形狀差別對(duì)床層按密度分層的不利影響。在一個(gè)跳汰周期內(nèi)，水流由上升轉(zhuǎn)變?yōu)橄陆档倪^(guò)渡階段（即膨脹期），顆粒與介質(zhì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度較小，而且此時(shí)床層松散，有利于顆粒按密度分層。所以從減小粒度和形狀對(duì)分層不利影響這個(gè)角度出發(fā)，在實(shí)際生產(chǎn)中可適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)這個(gè)階段（膨脹期）的作用。(3)由介質(zhì)加速度引起的顆粒運(yùn)動(dòng)加速度(附加推力加速度)

它只與顆粒的密度有關(guān)，而與顆粒的粒度及形狀無(wú)關(guān)。是一項(xiàng)按密度分層的因素，在一個(gè)跳汰周期的加速上升和減速下降（即上升前期和下降后期）階段，加速度方向向上，對(duì)顆粒按密度分層有利。設(shè)密度分別為和的顆粒，當(dāng)時(shí)，則介質(zhì)加速度引起的顆粒運(yùn)動(dòng)加速，在加速上升時(shí)期介質(zhì)加速度方向與速度方向都向上，因此，促使低密度顆粒比高密度顆粒上升得更快；而在減速下降時(shí)期，因介質(zhì)加速度方向與速度方向相反，阻止顆粒下降，因此它將促使低密度顆粒比高密度顆粒下沉速度更快地減小。因而總起來(lái)說(shuō)是促進(jìn)低密度物料處在跳汰床層的上層和高密度物料處在跳汰床層的下層。(3)由介質(zhì)加速度引起的顆粒運(yùn)動(dòng)加速度(附加推力加速度)

然而，在介質(zhì)減速上升和加速下降（即上升后期和下降前期）階段，加速度向下，所以這時(shí)的附加推力加速度是破壞顆粒按密度分層的。概括起來(lái)說(shuō)，為了突出附加推力加速度對(duì)分層的有利影響，希望跳汰周期應(yīng)有較大的向上加速度和較小的向下加速度，亦即希望跳汰周期具有由上升水流緩慢地過(guò)渡到下降水流的特點(diǎn)。（4）等式右側(cè)的第四項(xiàng)是附加質(zhì)量慣性阻力所產(chǎn)生的顆粒運(yùn)動(dòng)加速度

這個(gè)加速度也與顆粒的粒度無(wú)關(guān)，而只與其密度有關(guān)，它也和附加推力加速度一樣，在一個(gè)跳汰周期的上升前期或下降后期（水流加速度方向向上的時(shí)期）方向向上，促使低密度顆粒比高密度顆粒上升得更快或下降得更慢，有利于顆粒按密度分層。但是在上升水流后期或下降水流的前期，它的方向是向下的，促使低密度顆粒比高密度顆粒上升得慢，或下降得更快的趨勢(shì)，因而不利于按密度分層。因此結(jié)論也是一樣，從突出附加質(zhì)量慣性阻力對(duì)分層有利影響這一面來(lái)考慮，也是希望跳汰周期由上升期到下降期期間有一個(gè)緩慢的過(guò)渡階段。進(jìn)氣期膨脹期排氣期壓縮期二跳汰床層的松散和分層過(guò)程1跳汰過(guò)程

跳汰過(guò)程=進(jìn)氣期+膨脹期+排氣期+壓縮期2跳汰周期各階段中物料的分層規(guī)律按照介質(zhì)運(yùn)動(dòng)的特性，將一個(gè)周期分成四個(gè)階段，第一階段：水流上升初期第二階段：水流上升末期第三階段：水流下降初期第四階段：水流下降末期

從上述對(duì)一個(gè)跳汰周期內(nèi)床層松散和分層過(guò)程的分析可以看出，為了提高跳汰機(jī)分選效果，尤其是改善不分級(jí)和寬級(jí)別物料的分選情況和提高跳汰機(jī)的處理量，對(duì)跳汰機(jī)周期特性的選擇可得出以下結(jié)論：（1）在上升前期床層舉起的高度，決定床層的松散度。

水流的速度阻力和加速度附加推力是床層托起的重要條件。但因顆粒與水之間相對(duì)速度vc較大，它對(duì)物料按密度分層不利。因此應(yīng)盡可能縮短這個(gè)階段經(jīng)過(guò)的時(shí)間，并希望此時(shí)床層具有較小的松散度（特別是細(xì)粒級(jí)物料的分選）。所以對(duì)細(xì)粒級(jí)物料來(lái)說(shuō)，可提高跳汰頻率；對(duì)于粗粒級(jí)物料則只能改變跳汰周期特性，采用短促而有力的上升水流來(lái)實(shí)現(xiàn)。這一點(diǎn)若采用旋轉(zhuǎn)風(fēng)閥或數(shù)控風(fēng)閥很容易實(shí)現(xiàn)。

（2）在上升后期和下降前期，應(yīng)延長(zhǎng)這一時(shí)期的時(shí)間。床層最松散，以提高處理量和分層效果。在這期間，由于加速度附加推力P和附加質(zhì)量慣性力F的作用，對(duì)按密度分層不利，因此，希望由上升期到下降期期間有一個(gè)暫息時(shí)間，使水流作緩慢的上升和緩慢的下降，從而使床層得以充分松散和按密度分層。

（3）在下降后期的時(shí)間應(yīng)盡量縮短。大部分床層已經(jīng)緊密，分層作用幾乎完全停止。但是由于這時(shí)還有吸啜分層作用存在，而它對(duì)于不分級(jí)物料的選別是有利的。因此可根據(jù)物料的性質(zhì)，尤其是根據(jù)高密度細(xì)顆粒含量的多少來(lái)控制吸啜作用的強(qiáng)度和時(shí)間的長(zhǎng)短。一方面既要保證高密度的細(xì)顆粒能夠充分吸啜到底層，另一方面又要防止低密度的細(xì)顆?；烊氲讓?。

3幾個(gè)典型的跳汰周期

(1)正弦跳汰周期特性曲線

(2)非對(duì)稱跳汰周期特性曲線①②③④4床層松散度的計(jì)算(1)松散度的概念：P111

床層中懸浮體內(nèi)分選介質(zhì)所占的體積百分?jǐn)?shù)，用m表示。(2)松散度計(jì)算公式推導(dǎo)H0--床層的厚度，cm床層緊密時(shí)的松散度,m0S下S上b--床層的橫斷面積床層的上邊界和下邊界上升的高度床層的最大松散度（S下=0）例：測(cè)得某選煤廠LTX-14型跳汰機(jī)床層緊密時(shí)的厚度H0=45cm,其容積濃度為λ0=0.6,在上升末期達(dá)到最大松散度時(shí)，其上邊界升高了5cm,求該床層達(dá)到的最大松散度。解：(3)跳汰床層的松散分類(a)上松散(b)上下松散(c)下松散(d)不松散整起整落(上升水流)(上升水流)(上升水流)(上升水流)(4)跳汰床層的松散機(jī)理目前關(guān)于跳汰床層松散機(jī)理的解釋有兩種假說(shuō)：

第一種假設(shè)認(rèn)為，床層松散是由于上升水流運(yùn)動(dòng)速度和加速度造成的。具有一定速度的水流，尤其是水流的相當(dāng)大的加速度作用于床層，使床層托起，運(yùn)動(dòng)。在床層運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中由于顆粒的密度和粒度不同，結(jié)果上升的距離就不同，密度高的和粒度大的物料上升距離小，密度小的和粒度細(xì)的物粒上升的距離就大，于是使床層呈現(xiàn)松散狀態(tài)。這種假說(shuō)與我們上述關(guān)于顆粒在垂直交變水流中的受力分析是一致的。

第二種假說(shuō)認(rèn)為，床層的松散是由于上升水流穿透床層時(shí)，產(chǎn)生的渦流轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫υ斐傻?，結(jié)果使床層從中間開(kāi)始，同時(shí)向上、下兩個(gè)方向擴(kuò)散松散。

對(duì)跳汰過(guò)程松散狀況進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可以看到床層的松散運(yùn)動(dòng)基本上和上升水流同時(shí)開(kāi)始，有時(shí)提前發(fā)生在下降水流的末期，即床層顆粒能逆著微弱的下降流而向上松散。這種現(xiàn)象，第二種假說(shuō)就不能很好的予以解釋，而用第一種解釋可能是由于下降后期水流具有較大的向上加速度作用的結(jié)果，這也說(shuō)明了水流加速度對(duì)床層松散的顯著作用。床層的松散過(guò)程，可能是這兩種情況同時(shí)存在，是兩方面作用力綜合作用的結(jié)果。(5)影響床層松散的因素

在一個(gè)跳汰周期內(nèi)，床層松散度的變化不僅與跳汰機(jī)的風(fēng)水制度及風(fēng)閥特性曲線有關(guān)，而且與使用的跳汰頻率、振幅、床層厚度、物料的粒度組成和密度組成等都有很大關(guān)系。

風(fēng)閥特性曲線是指在一個(gè)跳汰周期內(nèi)，風(fēng)閥進(jìn)、排氣面積或進(jìn)、排氣時(shí)間的變化曲線。a風(fēng)水制度和風(fēng)閥特性曲線的影響

增大風(fēng)量和篩下補(bǔ)給水用量（頂水）都能提高床層松散度。但改變風(fēng)閥特性曲線和改變風(fēng)量大小對(duì)床層松散的影響不同。增大風(fēng)量一般可使床層松散度增大，使床層更松一些，但維持床層松散狀態(tài)的時(shí)間并無(wú)明顯增加。相反，延長(zhǎng)風(fēng)閥的膨脹期，一般不能改變床層松散度，但卻能顯著地延長(zhǎng)床層處于松散狀態(tài)的時(shí)間。延長(zhǎng)進(jìn)氣期，一般也能使床層松散度增加，但當(dāng)進(jìn)氣期的時(shí)間超過(guò)排氣期時(shí)，松散度反而可能下降，這可能與風(fēng)閥的進(jìn)、排氣孔面積的比例有關(guān)。

b

跳汰頻率的影響,在其它條件不變的情況下，跳汰頻率增高，床層松散度顯著減小。

c

床層厚度及物料性質(zhì)的影響,要維持跳汰過(guò)程的正常分選，床層必須具有合適的厚度。床層過(guò)薄，松散度過(guò)大，會(huì)破壞正常分層；床層過(guò)厚或矸石層厚度增加時(shí)，松散度會(huì)減小，同樣影響分選效果。床層的合適厚度與物料的性質(zhì)有關(guān)；原料煤中細(xì)粒多，矸石含量大時(shí)，為使細(xì)矸在吸啜過(guò)程能透篩排出，保證精煤質(zhì)量，一般床層薄些為宜；對(duì)于粗粒級(jí)多，矸石含量少時(shí)，床層可以適當(dāng)厚一些。假定床層厚度不變，隨著床層粒度組成變細(xì)，通常松散度也增加，但達(dá)到一定的比例時(shí)，可能造成床層整起整落的情況，松散度反而下降。

以上只是松散度變化的一般規(guī)律，對(duì)于每種情況，要看各種條件的綜合情況而定?？偟膩?lái)說(shuō)，在一個(gè)跳汰周期內(nèi)，床層松散度變化的范圍不大。對(duì)不分級(jí)原煤，松散度大約在0.4～0.55

之間；對(duì)分級(jí)原煤則大約在0.5～0.55之間。具體到某種原煤、某臺(tái)跳汰機(jī)，則應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定其合適的松散度，使之達(dá)到最優(yōu)的分選效果。

另外，床層距離篩板不同高度的各分層，其松散度也不同。在正常情況下，分級(jí)物料常常是下層比上層的松散度大些；而不分級(jí)物料或?qū)挿旨?jí)物料則往往是中間層最緊密，上、下層的松散度都較大。三、跳汰分層理論的研究1跳汰理論的發(fā)展2跳汰理論的分類動(dòng)力學(xué)理論靜力學(xué)理論從分析單個(gè)顆粒在跳汰機(jī)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)研究跳汰床層的分層過(guò)程(1)動(dòng)力學(xué)理論

動(dòng)力學(xué)理論是研究床層中不同粒度和密度的礦粒在脈動(dòng)水流運(yùn)動(dòng)中，在各種力的作用下，礦粒運(yùn)動(dòng)的速度和加速度，并認(rèn)為不同礦粒運(yùn)動(dòng)的速度和加速度的區(qū)別，是床層中礦粒按密度分層的原因。

動(dòng)力學(xué)理論有四種假說(shuō)：a礦粒按自由沉降末速分層假說(shuō)1867年奧地利學(xué)者雷廷智首先提出床層按自由沉降末速分層假說(shuō)。按雷廷智假說(shuō)對(duì)有一定粒度范圍的粒群只有當(dāng)最小的高密度顆粒的自由沉降末速大于或等于最大的低密度顆粒的沉降末速時(shí)，輕、重顆粒才能實(shí)現(xiàn)完全分離。為此，要求原礦入選前必須按自由沉降等沉比進(jìn)行預(yù)先分級(jí)。但實(shí)踐證明跳汰機(jī)完全可以對(duì)寬粒級(jí)乃至不分級(jí)物料進(jìn)行有效的分選。b礦粒按干擾沉降末速分層假說(shuō)

針對(duì)雷廷智假說(shuō)的缺陷，美國(guó)學(xué)者門羅在1888年提出了干擾沉降末速分層假說(shuō)。干擾沉降由于考慮到了礦粒間的相互作用，其等沉比要比自由沉降等沉比大6～8倍。因此，比自由沉降假說(shuō)更向?qū)嶋H靠近了一步。c吸綴分層假說(shuō)

在1908～1909年間里查茲提出了吸啜作用分層的假說(shuō)。該假說(shuō)繼承了干擾沉降的觀點(diǎn)，指出了跳汰周期中下降水流的作用。該假說(shuō)認(rèn)為在跳汰過(guò)程中，礦粒除在上升水流中按干擾沉降分層外，床層回到篩面后，下降水流的吸啜作用使原先混入上部低密度層中的細(xì)而重的顆粒穿透床層的空隙回到床層的底部，從而改善分選效果。d初加速度分層假說(shuō)1939年高登等人提出初加速度分層假說(shuō)，指出了跳汰初期對(duì)按密度分層的作用。該假說(shuō)認(rèn)為在每一次跳汰分層初期，由于礦粒相對(duì)介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)速度很小，礦粒的運(yùn)動(dòng)主要受礦粒在介質(zhì)中所受重力的支配，高密度礦粒的初期加速度大于低密度礦粒，在沉降達(dá)到末速之前的加速運(yùn)動(dòng)階段，密度大的礦?？梢孕羞M(jìn)較大的沉降距離，最后導(dǎo)致按密度分層。

以上各假說(shuō)均未能全面考慮到跳汰過(guò)程中脈動(dòng)水流的作用和顆粒間的相互作用。直至本世紀(jì)中期，維諾格拉道夫(1952年)等人通過(guò)對(duì)礦粒在運(yùn)動(dòng)介質(zhì)中的受力分析，建立了顆粒在跳汰過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)方程，使其在理論上前進(jìn)了一大步。但由于方程中存在諸多不可預(yù)測(cè)參數(shù)，這一方程實(shí)際上是不可求解的。(2)靜力學(xué)理論以粒群-統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)為基礎(chǔ)，已提出了三種跳汰理論模型：能量模型、懸浮模型和概率-統(tǒng)計(jì)模型。跳汰能量理論跳汰能量理論是1947年德國(guó)學(xué)者邁耶爾首先提出的，由物理學(xué)理論可知：對(duì)一個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)穩(wěn)定態(tài)的能量最低。當(dāng)系統(tǒng)中各組元間的約束較弱時(shí)，系統(tǒng)可自發(fā)地從非穩(wěn)定態(tài)向穩(wěn)定態(tài)轉(zhuǎn)移；當(dāng)系統(tǒng)中各組元間的約束較強(qiáng)時(shí)，系統(tǒng)只有在外界力的作用下，才可能實(shí)現(xiàn)從非穩(wěn)定態(tài)向穩(wěn)定態(tài)的轉(zhuǎn)移。對(duì)跳汰床層系統(tǒng)，在未按密度分層時(shí)，床層系統(tǒng)重力勢(shì)能較高。在脈動(dòng)水流作用下，床層的重力勢(shì)能將減小，直至最低；最終床層將按密度分層；重產(chǎn)物在下層、輕產(chǎn)物在上層，這就是跳汰能量理論的基本點(diǎn)。利用能量理論研究分層時(shí)，床層位能降低的速度就是床層分層的速度。位能的大小取決于床層重心的位置，分層后的位能越接近最小位能，分選效果越好。實(shí)現(xiàn)最佳分選時(shí)分層前后重心位置降低情況如下圖所示。由此可推算得理想分選前后的位能差△E為：1進(jìn)氣：停止->床層上升2不進(jìn)氣：床層上升->床層下降3放氣（排氣）：床層下降->停止4不放氣：停止進(jìn)氣期--膨脹期--排氣期--壓縮期第三節(jié)跳汰機(jī)跳汰機(jī)分類按入選物料的粒度塊煤跳汰機(jī)末煤跳汰機(jī)不分級(jí)煤跳汰機(jī)煤泥跳汰機(jī)所選出的產(chǎn)品種類三段跳汰機(jī)（能選出四種最終產(chǎn)品）單段跳汰機(jī)（僅選出兩種最終產(chǎn)品）兩段跳汰機(jī)（能選出三種最終產(chǎn)品）在流程中的位置主選跳汰機(jī)（入選原煤）再選跳汰機(jī)（處理主選中煤）主選再選重產(chǎn)物的水平移動(dòng)方向倒排矸式（矸石層水平移動(dòng)方向與煤流方向相反的排料方式）正排矸式（矸石層水平移動(dòng)方向與煤流方向一致的排料方式）脈動(dòng)水流的形成方法活塞式跳汰機(jī)隔膜跳汰機(jī)空氣脈動(dòng)跳汰機(jī)篩側(cè)空氣室式跳汰機(jī)篩下空氣室式跳汰機(jī)動(dòng)篩跳汰機(jī)活塞跳汰機(jī)隔膜跳汰機(jī)篩側(cè)空氣室跳汰機(jī)篩下空氣室跳汰機(jī)雙側(cè)室跳汰機(jī)動(dòng)篩跳汰機(jī)1篩側(cè)空氣室式跳汰機(jī)基本結(jié)構(gòu)(1)跳汰機(jī)的機(jī)體用10～20mm

厚的鋼板焊制而成的。①機(jī)體的段數(shù)和隔室②機(jī)體形狀③空氣室與跳汰室寬度的比例(2)跳汰機(jī)的篩板篩板的作用是承托床層，與機(jī)體一起形成床層分層的空間，控制透篩排料的速度和重產(chǎn)物層的水平移動(dòng)速度。①篩板的型式②篩板的傾角③篩孔尺寸(3)跳汰機(jī)風(fēng)閥

風(fēng)閥是無(wú)活塞跳汰機(jī)最關(guān)鍵的部件，是控制壓縮空氣交替進(jìn)入和排出跳汰分室的裝置。風(fēng)閥的結(jié)構(gòu)直接影響著水流在跳汰機(jī)中的脈動(dòng)特性。因此，此裝置在不斷地加以改進(jìn)和發(fā)展，從作垂直往復(fù)運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)風(fēng)閥發(fā)展到作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)風(fēng)閥，而后又發(fā)展到用電子數(shù)控裝置和電磁閥控制的數(shù)控電磁風(fēng)閥。①滑動(dòng)風(fēng)閥a基本結(jié)構(gòu)b如何形成跳汰周期1②旋轉(zhuǎn)風(fēng)閥a基本結(jié)構(gòu)b如何形成跳汰周期-工作原理c與滑動(dòng)風(fēng)閥比較的特點(diǎn)(a)用旋轉(zhuǎn)風(fēng)閥的跳汰機(jī)處理能力較高，一般在6～17t/h.m2

范圍。當(dāng)處理具有相同可選性的煤時(shí)，其處理量比用滑動(dòng)風(fēng)閥高2t/h.m2左右。(b)旋轉(zhuǎn)風(fēng)閥結(jié)構(gòu)較輕巧，轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，動(dòng)作快，投資少，所起的作用大。(c)用旋轉(zhuǎn)風(fēng)閥的跳汰周期適于選不分級(jí)煤，因此可以把入選上限提高到150～

200mm。(d)對(duì)細(xì)粒級(jí)的精選一般是滑動(dòng)風(fēng)閥有效，分選下限達(dá)0.3mm，這給用簡(jiǎn)單辦法回收煤泥的精選創(chuàng)造條件。(e)旋轉(zhuǎn)風(fēng)閥的周期可隨煤質(zhì)變化進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。③數(shù)控電磁風(fēng)閥

數(shù)控風(fēng)閥是二十世紀(jì)七十年代設(shè)計(jì)的用電子數(shù)控裝置和電磁風(fēng)閥控制進(jìn)、排氣的一種新型的跳汰機(jī)風(fēng)閥。操作時(shí)，其頻率和風(fēng)閥特性曲線可以作任意調(diào)整。數(shù)控風(fēng)閥按閥體形式的不同，有蓋板式風(fēng)閥、立式滑閥、蝶式風(fēng)閥和擺動(dòng)式風(fēng)閥。數(shù)控風(fēng)閥整個(gè)系統(tǒng)由三部分組成：控制風(fēng)動(dòng)部分：這部分由高壓風(fēng)管、氣源三聯(lián)體（過(guò)濾器、油霧器、調(diào)壓器）、電磁閥和氣缸構(gòu)成。工作風(fēng)動(dòng)部分：主要由蓋板閥或滑閥、管路、低壓風(fēng)箱和排氣風(fēng)箱等幾部分組成。電子數(shù)控裝置：通過(guò)電子脈沖計(jì)數(shù)控制系統(tǒng)控制電磁風(fēng)閥的通電和斷電時(shí)間，從而控制跳汰頻率和周期。控制器空氣壓縮機(jī)風(fēng)管濾氣器油霧器調(diào)壓器電磁閥至大氣氣源三聯(lián)體通電---->打開(kāi)斷電---->關(guān)閉高壓風(fēng)氣缸工作風(fēng)兩段跳汰機(jī)：矸石段(一段)、中煤段(二段)5個(gè)空氣室10個(gè)電磁閥每個(gè)空氣室的可調(diào)參數(shù)進(jìn)氣期膨脹期排氣期壓縮期頻率進(jìn)氣電磁閥排氣電磁閥×√××√×××?xí)r間(s)Tt1t2t3t4時(shí)間常數(shù)Tx1x2x3x4x1+x2+x3+x4=100x4=100-x1-x2-x3t1=x1/100·Tti=xi/100·T進(jìn)氣期排氣期壓縮期頻率2134室40～70

次/分5x11x12x13x21x22x23100-∑x1i100-∑x2ix31x32x33100-∑x3ix41x42x43100-∑x4i

x51x52x53100-∑x5i四階段工作制跳汰周期多階段工作制跳汰周期進(jìn)氣1進(jìn)氣2進(jìn)氣期膨脹期膨脹期膨脹1膨脹2數(shù)控風(fēng)閥的優(yōu)點(diǎn)是：數(shù)控風(fēng)閥的工作過(guò)程(a)風(fēng)閥開(kāi)關(guān)速度快，對(duì)物料分選有利。由于利用高壓風(fēng)可以在0.01～0.02s左右迅速打開(kāi)或關(guān)閉風(fēng)閥，可使床層迅速托起，增長(zhǎng)分選時(shí)間，對(duì)物料分選有利。(b)跳汰周期和頻率無(wú)須停車即可對(duì)各室進(jìn)行無(wú)極調(diào)節(jié)。因此，當(dāng)原煤的粒度、密度發(fā)生變化時(shí)，數(shù)控風(fēng)閥可以在0.67～1.5s內(nèi)隨時(shí)調(diào)整周期和頻率，以適應(yīng)原煤性質(zhì)的變化。(c)振幅大，處理量大，分選效率高。由于進(jìn)風(fēng)量大而迅速，使跳汰機(jī)振幅增大，為提高處理量創(chuàng)造有利條件。經(jīng)工業(yè)性試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐表明，與旋轉(zhuǎn)風(fēng)閥相比，數(shù)控風(fēng)閥可提高處理能力20%左右，并可提高數(shù)量效率2%左右。(d)噪聲小。數(shù)控風(fēng)閥由于排氣迅速，為了降低噪聲將其引到消音排氣包，因此基本達(dá)到無(wú)噪聲。

缺點(diǎn)是：需另配置高壓風(fēng)系統(tǒng)，氣缸加工精度要求較高，機(jī)電部件多。維修工作量較大。(4)跳汰機(jī)排料裝置作用將床層按密度分好層次后的物料準(zhǔn)確、及時(shí)和連續(xù)地排出，以保證床層穩(wěn)定和產(chǎn)品質(zhì)量的重要部件。使跳汰機(jī)能達(dá)到較高的處理能力和較好的分選效果。輕產(chǎn)物的排料方式靠水平流的運(yùn)輸作用，隨水流越過(guò)溢流堰排出。重產(chǎn)物的排料方式篩上排料和透篩排料兩種方式①輕產(chǎn)物溢流堰排料裝置②重產(chǎn)物篩上排料裝置排料裝置在跳汰機(jī)中的位置重產(chǎn)物篩上自動(dòng)排料裝置(a)排矸輪結(jié)構(gòu):縱剖面圖見(jiàn)P214優(yōu)點(diǎn)是：排料連續(xù)而且較均勻，床層穩(wěn)定。缺點(diǎn)：排料箱的寬度較大，這不僅減小了跳汰機(jī)的有效工作面積，而且因排料箱上部沒(méi)有脈動(dòng)水流作用，物料容易堆積，影響下一段的分選；其次是，葉輪容易卡矸，甚至扭斷輪軸，影響排料或排空；葉輪兩端的軸容易漏水，盤根需經(jīng)常檢修更換，費(fèi)工費(fèi)時(shí)；再者床層易出現(xiàn)瞬時(shí)塌陷現(xiàn)象，矸石質(zhì)量難以保證。(b)扇形閘門優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，維修量小，所需排料箱的寬度較小，氣缸

內(nèi)活塞的運(yùn)動(dòng)可以根據(jù)床層厚度利用自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)控制。基本結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)是：由于排料箱的脈動(dòng)水流嚴(yán)重竄擾排料口而破壞床層分層，增加產(chǎn)品的損失和污染；排料塌陷現(xiàn)象嚴(yán)重，矸石質(zhì)量難以保證；扇形閘門易被大塊矸石卡住，使排料不均勻，床層不穩(wěn)定。(c)象鼻管排料機(jī)構(gòu)它只有垂直閘門6（有些情況還可以不用）而沒(méi)有排料閘門。重產(chǎn)物的排放高度用垂直閘門6

控制，排放速度由閥門8

自動(dòng)調(diào)節(jié)。當(dāng)閥門完全關(guān)閉時(shí),在B區(qū)沒(méi)有脈動(dòng)水流,重產(chǎn)物停止排放。當(dāng)閥門打開(kāi)后，B區(qū)有脈動(dòng)水流，重產(chǎn)物能越過(guò)坎板7

排到排料箱里，閥門開(kāi)得越大，脈動(dòng)水流越強(qiáng),排放速度越快。重產(chǎn)物的排放速度在其它條件不變時(shí),實(shí)際上主要決定于閥門開(kāi)啟度和坎板的高度。這種排料機(jī)構(gòu)有一個(gè)值得注意的優(yōu)點(diǎn):就是在一定條件下能自動(dòng)平衡排料量。(d)浮標(biāo)閘門優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造，不需要附加動(dòng)力和其它電氣儀表設(shè)備；閘門基于浮標(biāo)的原理，使床層檢測(cè)和排放機(jī)構(gòu)合一；重產(chǎn)物的排放速度與重產(chǎn)物床層移動(dòng)速度相等，不產(chǎn)生排空現(xiàn)象，也很少出現(xiàn)堆積現(xiàn)象，排料及時(shí)、均勻、連續(xù)、床層穩(wěn)定；運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，除浮標(biāo)磨漏外無(wú)其它事故。缺點(diǎn)是：浮標(biāo)閘門密度容易失真，分割不夠準(zhǔn)確，造成失真的原因：一是由于閘門與堤堰間要求安裝靠近（否則漏煤），因此接觸面發(fā)生摩擦，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)阻力；二是有的煤中含粘土礦物（泥巴矸石）易粘在閘門上。因此，浮標(biāo)閘門對(duì)于難選煤以及含有粘土礦物的煤分選效果比較差?；窘Y(jié)構(gòu)與原理透篩排料排料裝置自動(dòng)化組成檢測(cè)元件浮標(biāo)檢測(cè)元件執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)檢測(cè)元件--浮標(biāo)裝置--測(cè)壓管裝置--放射性同位素裝置控制機(jī)構(gòu)控制器A/DD/A2篩下空氣室式跳汰機(jī)把空氣室移到跳汰室篩板下面，克服了篩側(cè)空氣室跳汰機(jī)脈動(dòng)水流不均勻的缺點(diǎn)。(1)LTX-14型跳汰機(jī)該跳汰機(jī)矸石段有兩個(gè)跳汰室，中煤段有三個(gè)跳汰室，每個(gè)跳汰室設(shè)有兩個(gè)空氣室，每段中各空氣室的間距彼此相等，各室之間焊有格板支柱，以便加強(qiáng)機(jī)體的強(qiáng)度與剛度。每個(gè)跳汰室裝設(shè)一個(gè)臥式風(fēng)閥，為其中兩個(gè)空氣室提供壓縮空氣?？諝馐业亩瞬坑猩?、下兩個(gè)孔，上面的孔與風(fēng)閥的進(jìn)氣孔相接，用以進(jìn)入壓縮空氣；下面的孔用以送入頂水。在機(jī)體的一側(cè)設(shè)有風(fēng)水包，水包側(cè)面與總水管相接，下面則接有五個(gè)分水管，分別與空氣室的進(jìn)水孔相通。分水管上裝有閥門，以調(diào)節(jié)各空氣室的補(bǔ)充水量。(2)LTX-35型跳汰機(jī)(3)SKT系列跳汰機(jī)①機(jī)體②風(fēng)閥③排料系統(tǒng)(4)篩下空氣室跳汰機(jī)與篩側(cè)空氣室比較特點(diǎn)(5)動(dòng)篩跳汰機(jī)第四節(jié)影響跳汰機(jī)分選效果的因素

跳汰機(jī)的分選效果既取決于原煤性質(zhì)，又取決于設(shè)備狀況，還取決于跳汰司機(jī)的操作技藝。一、跳汰機(jī)正常生產(chǎn)的標(biāo)志

1正常生產(chǎn)的表觀現(xiàn)象(1)跳汰機(jī)各段洗水脈動(dòng)均勻平衡，風(fēng)閥側(cè)和操作側(cè)水面同步起落。這表明各空氣室內(nèi)壓力變化規(guī)律協(xié)調(diào)，跳汰過(guò)程正常。(2)跳汰機(jī)內(nèi)表層水厚小于50mm，最薄者呈現(xiàn)出魚(yú)鱗波（由表層顆粒引起），兩側(cè)水速相同或差別不明顯。這表明頂水和沖水用量適當(dāng)，分布均勻。(3)床層厚度在短時(shí)間內(nèi)無(wú)大的起伏。

2正常生產(chǎn)的觸覺(jué)探測(cè)跳汰機(jī)司機(jī)應(yīng)用探桿等觸覺(jué)手段檢驗(yàn)床層狀態(tài)，并作為調(diào)整依據(jù)。要探明的內(nèi)容有：

(1)每一個(gè)跳汰周期必須切實(shí)完成，即下一個(gè)跳汰周期開(kāi)始前床層應(yīng)密實(shí)，否則得不到理想的分選結(jié)果。

(2)床層起振有力，上、下分層起振不脫節(jié)，上、下分層之間產(chǎn)生空檔對(duì)細(xì)粒分選尤為不利。

(3)床層緊—松—緊的變化節(jié)奏明顯。

(4)水流下降時(shí)有適當(dāng)?shù)奈Γ挥形Σ粔?，司機(jī)才能酌情調(diào)節(jié)。

3正常生產(chǎn)的科學(xué)依據(jù)觀察與探測(cè)雖然能判斷分選過(guò)程,但只是粗略的感覺(jué),并非精確的數(shù)據(jù)。因此,要用煤樣的快速浮沉或快速化驗(yàn)結(jié)果指導(dǎo)生產(chǎn)。二、跳汰機(jī)有效操作的條件(1)沿跳汰機(jī)寬度給料質(zhì)量要均勻。入料粒度和質(zhì)量偏析，跳汰司機(jī)無(wú)法通過(guò)操作解決。(2)均勻噴水，使原煤在入選前完全潤(rùn)濕，不產(chǎn)生干煤浮團(tuán)(3)跳汰機(jī)篩板孔徑、開(kāi)孔率和安裝角度等參數(shù)對(duì)分選結(jié)果和處理能力影響極大,又是不可調(diào)的因素,必須預(yù)先選定好。(4)經(jīng)常清理鐵器異物，疏通堵塞的篩孔。(5)維護(hù)好人工床層。(6)維護(hù)和檢修好可調(diào)部件。可調(diào)部件是跳汰司機(jī)實(shí)現(xiàn)操作技藝的手段,任何可調(diào)部件的失靈和失控都應(yīng)立即查明原因，迅速恢復(fù)。否則，跳汰司機(jī)將對(duì)惡化了的跳汰過(guò)程束手無(wú)策。三、影響跳汰分選的因素(P229)入料性質(zhì)--煤種、粒度組成、密度組成、形狀、硬度、泥化程度設(shè)備特征--結(jié)構(gòu)特征、篩板傾角、篩孔形狀和大小、人工床層、排料方式、風(fēng)閥形式操作管理--給料狀況、洗水濃度、周期特性、風(fēng)量、水量、閘門和透篩排料1原料和給料原料煤的性質(zhì)、給料量、給料方式、沖水等2頻率和振幅3風(fēng)量和水量4風(fēng)閥周期特性5床層狀態(tài)6產(chǎn)物的排放與分離第五節(jié)跳汰選煤工藝流程

物料在跳汰機(jī)中的分選結(jié)果好壞，除與原料煤性質(zhì)，跳汰機(jī)本身的結(jié)構(gòu)和跳汰司機(jī)操作水平/技能有關(guān)外，在很大程度上還取決于跳汰選煤工藝流程和跳汰機(jī)操作制度。

制定跳汰選煤工藝流程的主要依據(jù)是：原料煤工藝性質(zhì)(粒度組成、密度組成及原煤的可選性)、用戶對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求、跳汰機(jī)本身的工藝可能性（跳汰機(jī)段數(shù)、排料方式和自動(dòng)化程度等）。制定流程時(shí)還應(yīng)考慮原料煤質(zhì)量的改變和用戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高的因素。一、分選煉焦煤的跳汰流程主、再選跳汰流程原煤混合入選，主選跳汰出兩種最終產(chǎn)品，中間產(chǎn)品（用破碎機(jī)破碎或不破碎）入跳汰再選。這是跳汰分選煉焦煤的典型流程。原煤混合入選，主選跳汰出三種最終產(chǎn)品，有部分中間產(chǎn)品回選，用以分選易選煤。這是一種最簡(jiǎn)單的跳汰流程。為塊煤重介和末煤跳汰分級(jí)入選，主選中間產(chǎn)品入再選的跳汰分選流程。用以分選塊煤的可選性為難選（或極難選）、末煤的可選性為中等易選的原煤。原煤混合入選，設(shè)有主、再、三選的跳汰流程，用以分選原煤性質(zhì)為難選的主焦煤。跳汰分級(jí)入選流程，塊煤和末煤可選性為中等易選。該流程適用于當(dāng)塊、末煤按同一密度進(jìn)行分選時(shí)，塊、末煤同一密度點(diǎn)的灰分相差較大的情況。根據(jù)最高產(chǎn)率原則闡明：從兩種或兩種以上的原料煤中選出一定質(zhì)量的綜合精煤時(shí)，必須按各部分精煤邊界灰分相等的條件，確定出各種煤的分選密度，才能使綜合精煤產(chǎn)率最高。二、分選動(dòng)力用煤和無(wú)煙煤的跳汰流程(a)為主選機(jī)只出兩種最終產(chǎn)品，中間產(chǎn)物回選的跳汰流程，適用于選中間密度物較少的原料煤。圖(b)也為主選出兩種最終產(chǎn)品，但與(a)不同的是中間產(chǎn)品和重產(chǎn)物混合出選混煤的跳汰流程，適用于選高密度含量少灰分又較低的原料煤。(c)和(d)是生產(chǎn)多品種的主再選聯(lián)合流程。(c)為主選矸石大排放、矸石再選流程。圖(d)為主選排純矸、中間產(chǎn)品再選流程。(c)(d)我國(guó)大部分煉焦煤選煤廠都設(shè)有主、再選跳汰流程，隨煤質(zhì)變化流程調(diào)整很方便，也有利于根據(jù)產(chǎn)品用戶要求，生產(chǎn)高質(zhì)量多品種產(chǎn)品，分別供應(yīng)，滿足社會(huì)與節(jié)能的要求。只有在動(dòng)力煤選煤廠中，跳汰流程較為簡(jiǎn)單，流程變化較小。第六節(jié)跳汰機(jī)的調(diào)整與操作

跳汰床層分離的好壞，除了通過(guò)技術(shù)檢查,抽樣測(cè)定煤炭質(zhì)量情況來(lái)判斷外，最常用的也是比較及時(shí)的方法是靠跳汰司機(jī)多年積累的豐富經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行判斷。這種方法概括起來(lái)就是“聽(tīng)、看、摸、探”.一、“聽(tīng)”的經(jīng)驗(yàn)1根據(jù)風(fēng)閥的排氣聲音來(lái)判斷床層和矸石層的厚薄情況。2從風(fēng)閥排氣的聲音可以判斷風(fēng)閥的周期情況。3從風(fēng)閥的排氣聲音可以判斷跳汰機(jī)矸石段與中煤段的周期相差多少度。脫水斗式提升機(jī)4從手?jǐn)€中煤而產(chǎn)生的聲音，判斷中煤灰分和損失量的大小。5從脫水斗式提升機(jī)卸料于溜槽中所產(chǎn)生的聲音，判斷卸出物料粒度組成、質(zhì)量好壞及數(shù)量的多少。二、“看”的經(jīng)驗(yàn)1

對(duì)原料煤性質(zhì)的判斷這種判斷方法主要是通過(guò)對(duì)給煤機(jī)中原料煤的觀察與分析來(lái)確定。

(1)對(duì)原料煤中塊煤多少的判斷比如：發(fā)現(xiàn)給煤機(jī)中原料煤突然塊煤增多了，就要采取與其相適應(yīng)的操作方法。出現(xiàn)這種情況有兩個(gè)原因，一個(gè)是由于礦井各煤層質(zhì)量的變化，有的煤層含塊煤多，而有的煤層含塊煤少，這種情況持續(xù)時(shí)間不會(huì)短，選煤司機(jī)必須馬上采用選粗粒煤的操作方法；另一個(gè)是由于原料煤在裝倉(cāng)過(guò)程中產(chǎn)生分級(jí)現(xiàn)象，使一部分大塊煤集中到倉(cāng)的四周底部。(2)對(duì)原料煤中粉煤多的判斷比如：從給煤中發(fā)現(xiàn)原料煤中粉煤含量多，如果是短時(shí)間，就采取加大噴水或減小給煤量的方法簡(jiǎn)單處理即可；如果是長(zhǎng)時(shí)間，就要采用粉煤的操作方法。否則，就影響分選效果。(3)對(duì)原料煤干濕程度的判斷比如：發(fā)現(xiàn)原料煤中有亮點(diǎn)，同時(shí)煤塵飛揚(yáng)，下料很多很快，這都說(shuō)明原料煤比較干，對(duì)于這種情況，一般采用增加噴水消塵和防止粉煤結(jié)團(tuán)，同時(shí)減少給煤量。因?yàn)槊焊上铝峡?，給煤量增大，直接導(dǎo)致風(fēng)水量不足，分選效果不好。如果原料煤潮濕，則顏色發(fā)黑，無(wú)亮光、無(wú)煤塵，應(yīng)適當(dāng)調(diào)大給煤量，并保持給煤量的均勻穩(wěn)定。(4)對(duì)原料煤矸石含量的判斷由于矸石多呈現(xiàn)出白色，又比較重，容易判斷；有的矸石是黑色，但顏色暗淡無(wú)光澤，也很容易判斷，原料煤中矸石含量的多少，可根據(jù)觀察到的情況來(lái)確定。2對(duì)跳汰機(jī)床層跳動(dòng)的判斷(1)看床層波形(2)看床層跳動(dòng)的高度（振幅）(5)對(duì)原料煤中含粉矸多的判斷粉矸含量多的煤顏色為褐色，在跳汰機(jī)中出現(xiàn)一種棕色的沫子。這種煤一般來(lái)說(shuō)是不易選的。3對(duì)重產(chǎn)物排放量多少的判斷(1)從脫水斗式提升機(jī)的漏水情況來(lái)判斷重產(chǎn)物排放量的多少。(2)從脫水斗式提升機(jī)下部箱子水位的上升或下降來(lái)判斷重產(chǎn)物排放量的多少。4從脫水斗式提升機(jī)中物料的顏色，光澤等方面來(lái)判斷產(chǎn)品質(zhì)量情況5判斷水層厚度和水流走動(dòng)情況6對(duì)精煤情況的判斷三、“摸”的經(jīng)驗(yàn)1用手抓一部分中煤憑其重量和粘度來(lái)判斷中煤質(zhì)量的好壞2用手抓一部分溢流精煤，可以判斷出精煤的好壞3將手伸入床層中可以直接判斷床層的分層情況四、“探”的經(jīng)驗(yàn)所謂“探”就是用探桿來(lái)探測(cè)床層的分層情況。1探測(cè)床層松散情況(1)實(shí)緊———床層整起整落難松散給料量多，排放量小。(3)硬蓋子———床層上部緊，下部松(4)緩動(dòng)———床層行動(dòng)遲緩，升降慢騰為風(fēng)大而使下吸力增加的緣故。主要原因是風(fēng)水過(guò)小。(2)空松———床層上下全松給料量少，風(fēng)偏大，重產(chǎn)物床層薄。(5)松散———用探桿探測(cè)之感2探測(cè)矸石厚薄情況3探測(cè)床層各部位粒度分布情況4探測(cè)溢流口溢出的精煤量多少及粒度組成等情況5探測(cè)篩板孔眼是否堵塞6探測(cè)篩板螺絲有無(wú)松動(dòng)和脫落現(xiàn)象

探桿是選煤司機(jī)用來(lái)探測(cè)跳汰床層的主要工具，各選煤廠使用探桿的種類和形式很多，規(guī)格也不統(tǒng)一，應(yīng)該注意的是，每個(gè)選煤司機(jī)使用的探桿要保持一定的規(guī)格，不可經(jīng)常改變。若改變探桿，會(huì)使探測(cè)發(fā)生偏差。因?yàn)樘綏U探測(cè)床層時(shí)是全憑感覺(jué)。對(duì)于探桿的使用，必須不斷地去體會(huì)，去試驗(yàn)總結(jié)，只有這樣，才能使探桿的探測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確無(wú)誤。第七節(jié)跳汰分選技術(shù)一、給煤量的選定與調(diào)整

給煤量的選定與調(diào)整，是跳汰機(jī)分選效果好壞的重要影響因素。作為一個(gè)跳汰司機(jī)，不但要掌握一定的操作技術(shù)，而且要善于隨時(shí)掌握煤質(zhì)的變化，并及時(shí)地采用相應(yīng)的措施，保證良好的分選效果。

給煤量不能過(guò)小，過(guò)小了不僅設(shè)備能力得不到發(fā)揮，甚至使損失增加，質(zhì)量變壞。

給煤量過(guò)大也不合適。因?yàn)榻o煤量過(guò)大，床層太厚，床層游動(dòng)不開(kāi)，物料分層不清，同樣會(huì)導(dǎo)致矸石帶煤量增多和精煤受污染質(zhì)量變壞的情況。

跳汰機(jī)給煤量應(yīng)多大合適呢？這與原料煤的性質(zhì)以及跳汰機(jī)的構(gòu)造、跳汰機(jī)操作的工作制度有關(guān)。在選煤操作中應(yīng)盡量保持給煤量均衡、穩(wěn)定。

當(dāng)原料煤中大塊（甚至超粒）過(guò)多時(shí)，為避免溜槽或排料閘門的堵塞，則應(yīng)考慮減少給煤量；當(dāng)原料煤中粉煤過(guò)多時(shí)，煤塵大，易打團(tuán)，此時(shí)也應(yīng)適當(dāng)減少給煤量，并加大沖水；當(dāng)原料煤中中間煤過(guò)多時(shí)，應(yīng)根據(jù)浮沉結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，適當(dāng)?shù)販p少給煤量，二段多排中煤；當(dāng)原料煤中矸石過(guò)多時(shí)，床層重，振幅小，床層走得慢，此時(shí)也應(yīng)適當(dāng)?shù)販p少給煤量，并要大排矸；若是碎矸多時(shí)，甚至床層液面水沫發(fā)紅，要增加風(fēng)量，以增強(qiáng)吸啜力，大量透篩。配煤入選：原煤均質(zhì)化！二、風(fēng)水量的選定與調(diào)整

空氣脈動(dòng)跳汰機(jī)，是以壓縮空氣來(lái)使水作垂直變速運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到物料按密度分選。因此，風(fēng)量和水量不僅決定床層的跳動(dòng)高度（振幅），同時(shí)也決定床層的游動(dòng)性。所以風(fēng)量和水量是跳汰機(jī)的主要調(diào)整因素。

風(fēng)量選定：空氣脈動(dòng)跳汰機(jī)的水流脈動(dòng)振幅決定于用風(fēng)量的大小和風(fēng)閥特性曲線。應(yīng)根據(jù)振幅的要求調(diào)節(jié)風(fēng)水量。在跳汰機(jī)的第一段，由于床層比較厚，物料密度差別也比較大；到了第二段，由于絕大部分矸石已排出，因而床層較第一段薄，物料密度差別也比較小。所以跳汰機(jī)的第一段用風(fēng)量要比第二段大，普遍的認(rèn)識(shí)是：用風(fēng)量由入料到排料依次減小。然而，有時(shí)為了提高第二段第二分室的吸啜分層作用，增加透篩排料，用風(fēng)量反而比第二段第一分室大些。

水量選定：跳汰機(jī)的用水有橫沖水和頂水兩部分。

水量選定：跳汰機(jī)的用水有橫沖水和頂水兩部分。橫沖水主要是運(yùn)輸物料，其用量的大小直接決定了物料在跳汰機(jī)中的分選時(shí)間和分選效果。

水量選定：跳汰機(jī)的用水有橫沖水和頂水兩部分。橫沖水主要是運(yùn)輸物料，其用量的大小直接決定了物料在跳汰機(jī)中的分選時(shí)間和分選效果。橫沖水的大小應(yīng)適應(yīng)原料煤的性質(zhì)，當(dāng)原料煤為易選煤，短時(shí)間就可以分選好，可使用大的橫沖水，否則就采用小的橫沖水。

水量選定：跳汰機(jī)的用水有橫沖水和頂水兩部分。橫沖水主要是運(yùn)輸物料，其用量的大小直接決定了物料在跳汰機(jī)中的分選時(shí)間和分選效果。橫沖水的大小應(yīng)適應(yīng)原料煤的性質(zhì)，當(dāng)原料煤為易選煤，短時(shí)間就可以分選好，可使用大的橫沖水，否則就采用小的橫沖水。橫沖水的另一任務(wù)是潤(rùn)濕原料煤，煤是一種疏水性物質(zhì)、不易受水的潤(rùn)濕，所以，干煤直接進(jìn)入機(jī)內(nèi)往往形成煤團(tuán)，由跳汰機(jī)第一段漂浮到第二段，有時(shí)隨溢流漂浮到精煤中，嚴(yán)重影響精煤質(zhì)量，特別是在給煤量大、粉煤多的情況下，這個(gè)問(wèn)題更為突出。

水量選定：跳汰機(jī)的用水有橫沖水和頂水兩部分。橫沖水主要是運(yùn)輸物料，其用量的大小直接決定了物料在跳汰機(jī)中的分選時(shí)間和分選效果。橫沖水的大小應(yīng)適應(yīng)原料煤的性質(zhì)，當(dāng)原料煤為易選煤，短時(shí)間就可以分選好，可使用大的橫沖水，否則就采用小的橫沖水。橫沖水的另一任務(wù)是潤(rùn)濕原料煤，煤是一種疏水性物質(zhì)、不易受水的潤(rùn)濕，所以，干煤直接進(jìn)入機(jī)內(nèi)往往形成煤團(tuán)，由跳汰機(jī)第一段漂浮到第二段，有時(shí)隨溢流漂浮到精煤中，嚴(yán)重影響精煤質(zhì)量，特別是在給煤量大、粉煤多的情況下，這個(gè)問(wèn)題更為突出。解決這個(gè)問(wèn)題的辦法是原料煤進(jìn)行潤(rùn)濕后進(jìn)入跳汰機(jī)。橫沖水量必須合適，過(guò)大過(guò)小都不適宜，但又不能用一個(gè)具體數(shù)據(jù)來(lái)表示。

水量選定：跳汰機(jī)的用水有橫沖水和頂水兩部分。橫沖水主要是運(yùn)輸物料，其用量的大小直接決定了物料在跳汰機(jī)中的分選時(shí)間和分選效果。橫沖水的大小應(yīng)適應(yīng)原料煤的性質(zhì)，當(dāng)原料煤為易選煤，短時(shí)間就可以分選好，可使用大的橫沖水，否則就采用小的橫沖水。橫沖水的另一任務(wù)是潤(rùn)濕原料煤，煤是一種疏水性物質(zhì)、不易受水的潤(rùn)濕，所以，干煤直接進(jìn)入機(jī)內(nèi)往往形成煤團(tuán)，由跳汰機(jī)第一段漂浮到第二段，有時(shí)隨溢流漂浮到精煤中，嚴(yán)重影響精煤質(zhì)量，特別是在給煤量大、粉煤多的情況下，這個(gè)問(wèn)題更為突出。解決這個(gè)問(wèn)題的辦法是原料煤進(jìn)行潤(rùn)濕后進(jìn)入跳汰機(jī)。橫沖水量必須合適，過(guò)大過(guò)小都不適宜，但又不能用一個(gè)具體數(shù)據(jù)來(lái)表示?；驹瓌t是保證原料煤得到充分潤(rùn)濕，機(jī)內(nèi)水的流速和煤量相適應(yīng)，使物料運(yùn)輸過(guò)程中，既不會(huì)在跳汰機(jī)內(nèi)堆積堵塞，又不能跑空水和出現(xiàn)急流。

頂水的作用在進(jìn)氣期和膨脹期，使床層得到松散。頂水能沖散床層，使床層中的煤與矸石懸浮，彼此間有充分的空間來(lái)相互調(diào)換位置。在排氣期頂水可以降低下吸力，使下降水流緩慢，有利于按密度分選，還可以減少透篩物料損失。所以頂水的用量則相當(dāng)大，約為總水量的70--80%。但篩下頂水量應(yīng)適當(dāng)，以能保證床層松散為宜。

篩下頂水的用量是第一段比第二段大。因?yàn)榈谝欢纹骄６却?、密度高、床層厚重；而第二段平均粒度小、密度低、床層薄輕，并已基本分好層次。風(fēng)和水的作用不是單一的，而是相互聯(lián)系和相互制約的。

風(fēng)水調(diào)配是保證床層按密度分選的主導(dǎo)因素。通常人們把風(fēng)水作用概括為“風(fēng)可保質(zhì)，水可保量”。需要解決質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，就要在用風(fēng)上打主意；需要多洗煤，增大處理量時(shí)，就得在用水上做文章。風(fēng)水使用不可過(guò)量，也不可不足，風(fēng)量大小以穩(wěn)定床層，維持床層緊密度為準(zhǔn)，水量大小則以保證床層游動(dòng)性為宜。風(fēng)水配合適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)是床層穩(wěn)、物料按密度分層清。三、排放量的選定和調(diào)整

在給料量穩(wěn)定，風(fēng)水量使用適當(dāng)，分層效果好的情況下，產(chǎn)品的最終結(jié)果就取決于產(chǎn)品的排放制度。正確地排料是保證產(chǎn)品質(zhì)量的一項(xiàng)重要因素之一。

原料煤性質(zhì)變化最大的是矸石含量的變化。當(dāng)矸石含量有變化時(shí)，主選一段排料也要作相應(yīng)的變化。

原料煤性質(zhì)變化最大的是矸石含量的變化。當(dāng)矸石含量有變化時(shí)，主選一段排料也要作相應(yīng)的變化。但是，排料量不可過(guò)大或過(guò)小，如果排放量過(guò)大，就會(huì)增加煤在矸石中的損失，并使床層過(guò)薄，致使床層紊亂而不利于分選；如果排放量過(guò)小，容易使床層增厚，用同樣的風(fēng)水量床層跳不起來(lái)，松散度小，因此，物料也就不能很好地得到分選，使大塊煤混雜在矸石中，同時(shí)又使部分細(xì)矸混入精煤中，既影響產(chǎn)品質(zhì)量又增加了損失；再者，

原料煤性質(zhì)變化最大的是矸石含量的變化。當(dāng)矸石含量有變化時(shí)，主選一段排料也要作相應(yīng)的變化。但是，排料量不可過(guò)大或過(guò)小，如果排放量過(guò)大，就會(huì)增加煤在矸石中的損失，并使床層過(guò)薄，致使床層紊亂而不利于分選；如果排放量過(guò)小，容易使床層增厚，用同樣的風(fēng)水量床層跳不起來(lái)，松散度小，因此，物料也就不能很好地得到分選，使大塊煤混雜在矸石中，同時(shí)又使部分細(xì)矸混入精煤中，既影響產(chǎn)品質(zhì)量又增加了損失；再者，排料不及時(shí)，往往也易堆煤在這種情況下，有時(shí)不得不驟然大排矸石。當(dāng)閘門開(kāi)得過(guò)大時(shí)，靠近閘門處的物料易排出，但是由于床層下部的矸石層與篩板之間摩擦力大，移動(dòng)速度較慢，使后面的矸石層不能及時(shí)排接上去，與此同時(shí)，床層上部的精、中煤層走得較快，勢(shì)必造成大量精、中煤填充到矸石中而損失。

原料煤性質(zhì)變化最大的是矸石含量的變化。當(dāng)矸石含量有變化時(shí)，主選一段排料也要作相應(yīng)的變化。但是，排料量不可過(guò)大或過(guò)小，如果排放量過(guò)大，就會(huì)增加煤在矸石中的損失，并使床層過(guò)薄，致使床層紊亂而不利于分選；如果排放量過(guò)小，容易使床層增厚，用同樣的風(fēng)水量床層跳不起來(lái)，松散度小，因此，物料也就不能很好地得到分選，使大塊煤混雜在矸石中，同時(shí)又使部分細(xì)矸混入精煤中，既影響產(chǎn)品質(zhì)量又增加了損失；再者，排料不及時(shí)，往往也易堆煤在這種情況下，有時(shí)不得不驟然大排矸石。當(dāng)閘門開(kāi)得過(guò)大時(shí)，靠近閘門處的物料易排出，但是由于床層下部的矸石層與篩板之間摩擦力大，移動(dòng)速度較慢，使后面的矸石層不能及時(shí)排接上去，與此同時(shí)，床層上部的精、中煤層走得較快，勢(shì)必造成大量精、中煤填充到矸石中而損失。因此，一段矸石排放量不當(dāng)，不但會(huì)增加煤在矸石中的損失量，而且影響二段的床層分選。那種怕矸石帶煤，而極力限制一段排料的操作方法是不正確的。

在一段排放量良好的情況下，二段的排放量應(yīng)盡量穩(wěn)定。必須指出，主選機(jī)二段排放中煤的數(shù)量和質(zhì)量，不但影響本機(jī)精煤產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)率，而且還直接影響再選機(jī)的入料量和入料的性質(zhì)。對(duì)主再選和主再三選的跳汰流程，跳汰司機(jī)應(yīng)加強(qiáng)機(jī)組協(xié)作，不但要操作好本機(jī)，又要照顧整體，這樣才能獲得好的總分選效果。

再選機(jī)入選物料性質(zhì)比較復(fù)雜，一般要求入選物料中含有一定的高密度物（少量矸石），否則壓不住床層。有時(shí)由于入選物料中矸石含量少，不得不采用間斷排放，甚至使用人工床層以減少損失。例如某選煤廠再選機(jī)第一段第一室損失較大，該廠曾先后采取減小風(fēng)量、加大水量、改小篩孔等辦法解決，都沒(méi)有收到很好的效果，甚至出現(xiàn)反?，F(xiàn)象。最后采用了人工床層、即用170mm高，長(zhǎng)度等于篩板寬度的鐵板橫安設(shè)在距一段中間靠前100mm的位置上，這才解決了問(wèn)題，而且效果很好，并在保證產(chǎn)品質(zhì)量的情況下，使再選物料矸石排放量由過(guò)去的9～11%下降到4～5%。又如一選煤廠，再選機(jī)采取積壓床層厚度和間斷排放重產(chǎn)物的辦法，同樣獲得了顯著效果，這種辦法主要是利用物料中大塊矸石自然形成人工床層的方法而取得的。

總之，重產(chǎn)物排放工作的好壞，關(guān)鍵是能否保持住正常的分離床層。根據(jù)不同入選物料性質(zhì)實(shí)施：矸多連排，矸少斷排，塊矸多注重篩上排，細(xì)矸多注重透篩排的對(duì)策；并在排放中注意一、二段協(xié)調(diào)，主再選協(xié)調(diào)。

風(fēng)是跳汰機(jī)產(chǎn)生脈動(dòng)水流的動(dòng)力，是松散床層的主要因素。不同類型的跳汰機(jī)對(duì)風(fēng)量和風(fēng)壓的要求也有差異。即使同一種跳汰機(jī)，由于原料煤性質(zhì)以及跳汰機(jī)處理能力的不同，所需的風(fēng)量和風(fēng)壓也不一樣。跳汰機(jī)所需風(fēng)量和風(fēng)壓可參見(jiàn)下表。四、跳汰系統(tǒng)配套設(shè)備

要使跳汰機(jī)分選獲得好的效果，做到多選煤、選好煤，必須為跳汰機(jī)創(chuàng)造一個(gè)好的分選條件。跳汰機(jī)的供風(fēng)、供水設(shè)備、給料以及重產(chǎn)物運(yùn)輸設(shè)備就是用來(lái)創(chuàng)造這一條件的。（一）跳汰機(jī)的供風(fēng)設(shè)備

為了保證跳汰機(jī)具有合適的風(fēng)量和風(fēng)壓，在選煤廠都采用單獨(dú)供風(fēng)系統(tǒng)。跳汰機(jī)供風(fēng)常用設(shè)備是離心式鼓風(fēng)機(jī)。鼓風(fēng)機(jī)和空氣壓縮機(jī)當(dāng)單臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量滿足不了跳汰機(jī)用風(fēng)量時(shí)，應(yīng)采用多臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)并聯(lián)安裝聯(lián)合供風(fēng)。跳汰機(jī)供風(fēng)系統(tǒng)圖見(jiàn)下圖。跳汰機(jī)用風(fēng)量由總蝶閥3

和單臺(tái)獨(dú)立控制閥4

進(jìn)行控制，跳汰機(jī)各室風(fēng)量是通過(guò)各室風(fēng)閥5

開(kāi)啟角度進(jìn)行調(diào)整。在生產(chǎn)中，由于開(kāi)車臺(tái)數(shù)和選煤量等不可能衡定，所以用風(fēng)量不是均一的。為了保證在用風(fēng)量不同的情況下，風(fēng)壓能穩(wěn)定在規(guī)定的范圍內(nèi)波動(dòng)，有的選煤廠采用風(fēng)壓自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。風(fēng)包鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī)使用時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)消音鼓風(fēng)機(jī)工作時(shí)聲音噪雜，振動(dòng)較大且設(shè)備笨重。因此，一般應(yīng)安裝在主廠房最低層或在廠外靠近跳汰機(jī)的地方另建機(jī)房、并有具體的消音措施。(2)防塵進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)的空氣必須過(guò)濾。如有一選煤廠由于空氣未經(jīng)過(guò)濾以至把煤塵帶入風(fēng)包積聚，僅五年時(shí)間，風(fēng)包內(nèi)的煤塵厚達(dá)0.5m左右，這一情況事先并未發(fā)現(xiàn)，最后在高壓空氣的作用下風(fēng)包內(nèi)煤塵自燃。(3)冷卻鼓風(fēng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，軸承容易發(fā)熱燒壞，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)須用冷卻器進(jìn)行