旋流输送技术在唐安煤矿中的应用

王俊峰

摘要：本文通过旋流输送器在唐安煤矿筛分楼和缓冲仓的安装和应用，介绍了旋流器的工作原理、安装及运行过程、价值分析及推广前景，它的成功应用确保了煤炭碳块率的提高，并有效的控制了粉尘和噪声.

关键词：碳块率；旋流输送技术；旋流转载器；旋流输送器

1 引言

在我矿的生产产品中，炭块为优质化工用品，其售价高，销路好，一直是我矿利润创造点。但其在运输过程中，由于各转载和仓储环节落差造成的炭块破碎，直接影响到我矿的炭块率，给我矿的经济效益造成很大损失，是我矿多年来急需解决的问题。

2008年，总公司为了提高炭块率作为我矿的创新项目，经过和各种专家、技术人员讨论最后决定让我矿和苏州工业园区博文机械设备有限公司合作，分别在二洗厂精块仓安装伸缩桶和机运二队皮带转载点安装溜槽防破碎装置，降低了井下运输及地面洗选系统各转载及仓储环节的落差，运行效果良好，有效地降低了炭块的破碎率，为我矿增收了利润。

2 旋流输送技术介绍

2.1 技术概况

旋流输送技术前身为螺旋输送技术，于90年代初由德国引入我国，首先在潞安矿务局常村矿和晋城矿务局成庄矿运用，开始为嵌入式混凝土溜槽。1998年8月，钢构壁挂式旋流输送器首次成功应用于晋煤集团成庄矿洗煤厂520中块仓，并将人造水力漩涡原理引入螺旋输送技术而发展成为旋流输送技术。经过多年的努力，旋流输送技术先后研发应用了以下技术：⑴、任意点入煤技术；⑵、任意点出煤技术；⑶、偏心旋流技术；⑷、高位接煤及弧面高位接煤技术；⑸、结合缓冲曲面（橡皮曲面）技术；⑹、端部溢流及内沿离析技术（将煤流中的水和杂物离析出来，不让其影响煤流在旋流输送器中运行）；⑺、出煤曲面及卸载优化技术。该产品已由单纯的旋流输送器发展为旋流输送器、旋流转载器、旋流筛分器三大类产品，适用于工作面顺槽至洗煤厂炭块装车所有的转载和仓储环节。

2.2 技术的应用

我矿与苏州工业园区博文机械设备有限公司合作，利用旋流输送技术，分别于2008年、2009年进行了筛分楼博后筛前旋流转载器和缓冲仓旋流输送器的安装运用，运行效果良好。

2.2.1 筛分楼博后筛前旋流转载器

筛分楼为我矿150万吨/年改造时新建，当时博后筛前转载点安装为直筒式转载溜槽，筛分后的炭块通过直筒式转载溜槽直接落入缓冲仓胶带输送机，此转载点落差达7.1米，炭块与溜槽壁以及炭块之间剧烈撞击，造成炭块率的严重损失，通过在博后筛前安装了两套旋流转载器，有效降低了转载点炭块的落差和冲击力，从而减少了炭块破碎。

旋流转载器技术原理：

旋流转载器的原理是在溜槽连续曲面的约束作用下使煤流形成人造水力旋涡，使煤流平顺地转载到下一个设备，即炭块和设备及炭块与炭块间不产生碰撞或尽量减少碰撞，达到保护炭块的目的。我矿博后筛前旋流转载器用于将炭块从博后筛转载到缓冲仓胶带输送机，因博后筛出口宽度达3.1米，本项目首次采用将3.1米煤流一分为二分别束流，即1.55米束流到0.6米，使入口束流更加平滑，设备幅宽减少。筛分楼博后筛前旋流输送器，均为非标段，其入口段与博后筛出口等宽，然后分为左右两条溜槽，炭块沿溜槽进入直径2.06米的碗状收料器，最后落入胶带输送机。其原理图如下：

2.2.2 缓冲仓旋流输送器

缓冲仓是为缓解二洗厂的入洗压力而在其入洗皮带前建的一个炭仓，其直径为10米，高5米。改造前炭块由胶带运输直接落入仓中，落差达6.4米，因而造成转载点炭块落仓撞击破碎，通过在胶带输送机头至缓冲仓底之间安装了两套旋流输送器，来解决转载点落差所造成的炭块破碎。

旋流输送器技术原理：

与博后筛前旋流转载器工作原理基本相同，同样是通过转载点，使炭块沿输送器下滑，将炭块的直线运动变为匀速旋流运动，缓解了其在下落过程中的冲击力，从而达到减少炭块破碎，提高块率的目的。不同之处：博后筛前旋流转载器为非对称而缓冲仓旋流输送器为对称；博后筛前旋流转载器落煤点为固定而缓冲仓旋流输送器可随着仓内炭块的高度实现落煤点不断上移。

3 旋流输送技术的经济运行分析

3.1 利润、价值分析

旋流输送技术在我矿实施以来，有效地提高了炭块率，降低了筛下率，根据矿质检科所提供情况，近两年顾客在炭块质量方面反映良好。

由于受现场空间等客观条件限制，无法准确测得旋流输送器入料前后炭块具体指标参数，但从设备安装前后全年销售总量的炭块率来看，本项目的实施取得了较好的效果。具体情况如下：

根据上表数据可看出，我矿的炭块率在逐年提高，2009年比2008年炭块率提高约3.16个百分点，2010年比2009年提高约0.91个百分点，2011年比2010年提高约0.47个百分点当然，炭块率的提高存在诸多因素，如工作面煤质变化、放顶煤效果以及选煤厂防破碎装置的应用等。总体分析，这两处旋流输送器的应用，提高炭块率在1.5%左右，其中博后筛前旋流转载器的运用提高炭块率在1%左右；缓冲仓旋流输送器的运用提高炭块率在0.5%左右。按年产量为150万吨，每吨炭块比沫煤增加收入240元计算，博后筛前旋流转载器每年增加收入为360万元；缓冲仓旋流输送器每年增加收入为180万元，取得了很好的经济效益。同时旋流输送器安装后现场粉尘、噪音也有了明显降低，给员工创造了一个比较舒适的工作环境。

3.2 投资回收期分析

①、博后筛前旋流转载器投资为23.8万元， 按年产量150万吨，提高块率1%计算，每年产生利润360万元，其投资回收期为0.8个月。计算过程如下：

投资回收期=投资金额÷利润=23.8÷360≈0.066年≈0.8个月

②、缓冲仓旋流输送器投资为44万元，按年产量150万吨，提高块率0.5%计算，每年产生利润180万元，其投资回收期为2.9个月。计算过程如下：

投资回收期=投资金额÷利润=44÷180≈0.244年≈2.9个月

4结论

煤仓及转载环节在煤炭运输中广泛存在，此处的煤炭自由落体将造成炭块破碎、仓体破坏和转载设备的损坏，给企业造成很大经济损失，同时还容易产生较大的噪音及粉尘污染，给员工身心健康造成很大影响。

旋流输送技术现已进入工业生产的实际应用中，到目前为止我矿所安装的旋流输设备，运行效果良好，不但减少了炭块破碎，而且在控制粉尘、噪声等方面，也取得了较好的效果，同时其适用范围广，可用于井上、下的各种高落差转载环节，具有很好的推广价值。