浅槽重介分选工艺在选煤厂的应用

侯彦祥

（山西焦煤霍州煤电集团团柏煤矿白龙洗煤厂， 山西 繁峙 034300）

随着煤矿生产工作的进行以及社会发展的需要，我国对煤炭的需求量越来越大，对煤炭的分选要求也越来越高，在这种情况下，我国原煤的分选技术得到了迅速的发展，而重介分选工艺也由于具有系统简单、操作方便、分选效率高、效果好的优点而在选煤工艺中逐渐处于重要地位。在应用重介分选工艺对煤炭进行分选的过程中，浅槽重介分选工艺的分选效果尤其好，因此在选煤厂中得到了广泛的推广与应用。该工艺可以对井下采出的原煤进行分选，将矸石与煤炭分开，分离后的煤炭输送到地面，而矸石则经过破碎后充填到采空区，这不仅提高了煤炭的分选效率，还减少了矸石污染以及资源浪费，此外降低了矸石处理过程中的成本，避免了土地下沉而造成的土地破坏情况。

1 浅槽重介分选工艺原理

浅槽重介分选工艺在应用过程中主要依赖的是浅槽重介分选机，而该分选机在实际应用中主要利用的是悬浮液的作用。悬浮液在进入槽体的过程中有两种运移通道，一种是从侧面给入，形成水平流；一种是从底部给入，形成上升流。水平流可以保持悬浮液上部的密度相对稳定，从而使精煤等密度较轻的物质上浮，提高精煤的产率，而上升流可以保证槽体内的悬浮液分布均匀，对进入槽体的物料起到分散的作用。因此分选机在工作时，密度较低的煤向上浮动，矸石以及杂质等密度较高的物质下沉，而在下沉的过程中，由于上升流的作用，还会使密度较低的物质充分分散，进而上浮。因此煤会从溢流堰中流出，而杂质则通过排矸刮板被运出槽体。

为了更好地对原煤进行分选，通常会将配好的介质给入槽体内，并通过压紧阀的作用使介质充分地进入入料管，而原煤则在调整板的作用下沉入槽底。除此之外，为了使多余的杂质排走，部分的循环介质应进入到介质净化系统中进行净化。但在这个过程中，如果介质出现问题，导致过多的水和精煤与块煤一起进入到浅槽内，会给操作带来不少的问题，同时介质一旦被污染，净化器就会发生故障，甚至使其停止工作，因此在净化时要选择合格的介质系统，并对其分选工艺中加介质的注意事项进行分析。

2 浅槽重介分选工艺的特点

应用浅槽重介分选工艺对原煤进行分选之前，可以先进行脱泥作业，从而可以提前消除煤泥对分选所造成的影响，使原煤分选正常有序地进行；还有利于实现悬浮液的可控制性以及稳定性，保证原煤在悬浮液中可以稳定地进行分选，使产品的质量得到提高；同时在分选过程中，由于悬浮液稳定均匀，分选的效率较高，大大提高了选煤厂的经济效益；且该工艺降低了分选机的分流量，优化了介质的脱介效果，降低了介质的消耗，实现了介质的二次循环利用，达到了简化介质回收系统的效果，因此相较于其他分选工艺来说，浅槽重介分选工艺处理物料的速度较快，且分选效果好，在选煤厂中的应用更为广泛[1-3]。

3 浅槽重介分选工艺在选煤厂中的应用

3.1 浅槽重介分选系统介绍

某选煤厂原煤分选系统主要由浅槽重介分选机、入料泵、破碎机、刮稀泥机、脱介筛、压滤机、开关等组成，该系统在这些部件的紧密配合下，其分选能力大大提高，每年可处理的煤炭量达到了50万t，平均每小时可分选原煤150 t，日处理矸石300 t，拥有较高的装机功率。实践表明，在原煤的实际分选过程中，该工艺可以有效地对原煤进行分离，提高了块状煤的产率，减少了资源的浪费。

3.2 浅槽重介选工艺的流程

在对煤矿进行井下开采时，所采出的原煤分布在两个煤仓中，分别是前组煤仓和后组煤仓，且在煤仓的下面设置给煤机和原煤装载皮带，该皮带是用来将原煤运送到箕斗附近的定量斗中，当工人将阀门打开之后，原煤进入箕斗并运送到地面。在进行分选时，在煤仓的给煤机前面位置设置原煤分级筛，以对原煤进行初次分级；而在原煤装载皮带的一侧设置刮板输送机进行二次分级，当刮板输送机开始工作时，在皮带机头的位置安装滚轴筛，以分选出粒径在300 mm以上的矸石，并通过刮板输送机将这些矸石运送到矸石仓内，而粒径小于300 mm的煤矸混合物则进入浅槽重介分选机来进行三次分级；在经过浅槽重介分选机分选后的煤炭和矸石，煤炭在经过脱介筛后进入破碎机进行破碎，并通过刮板输送机将其运送到煤仓再进行最后的分级，而矸石则进入矸石仓进行下一步的破碎以及充填处理[4,5]。

体积较大的煤块和矸石在进行分选时，由刮板输送机和滚轴筛将粒径大于300 mm的矸石运送到矸石仓内，而小于300 mm的则进入到分选机中，其中低于介质密度的精煤在槽内上浮，并从溢流口排出，进入精煤脱介筛；高于介质密度的矸石则在槽内沉降，并由刮板排出，进入矸石脱介筛，从而达到矸石和煤炭分离的目的。完成分选后的介质会进行回收利用，以实现能量利用的最大化，同时破碎后的精煤会再一次进行脱介作业，然后进入精煤仓内，此时分选过程全部完成。除此之外，在分选过程中还会形成煤泥水混合物，这部分物质需要借助煤泥压滤系统来进行过滤以及分离，并将矸石和煤炭分别输送到矸石仓和煤仓中，而煤泥则由皮带运送到煤泥车上，从而运送到地面，进行下一步的加工利用。

3.3 浅槽重介分选工艺控制系统

浅槽重介分选工艺所涉及到的控制装置非常多，在这些装置的紧密协调配合下，可以实现分选过程的自动化控制以及液位监控等。该系统在监测数据时主要利用的装置是防爆型电控柜，该电控柜可以对分选工艺工程中所涉及到的各项参数进行收集、处理与监测，并且可以对操作站内的计算机进行配置，从而控制该装置的运行与管理，保证其正常有效地工作；而隔爆型电动调节阀门、真空馈电开关以及真空电磁启动器等则可以对分选机的工作状态进行手动控制，从而保证悬浮液的稳定，一旦悬浮液密度出现异常时，可以及时对悬浮液进行调节，以保证分选的正常进行；此外可以随时掌握合格介质系统中的液位位置情况，观察其液位是否发生浮动，且浮动范围是否正常，当超出正常浮动范围时，可以对介质桶内的液位进行调节，实现对介质桶出口压力的实时监测控制。

4 浅槽重介分选工艺在选煤厂中的应用效果

通过将浅槽重介分选工艺应用在该选煤厂中可知，该工艺减少了矸石的提升量，将大部分的矸石直接在井下破碎用于采空区的填充，提高了矸石的利用率以及主井的有效提升能力，使主井更多地用来提升煤炭，从侧面来说提高了煤炭的生产率；其次在井下直接进行矸石的破碎，减少了矸石提升到地面后进行挑选作业的工序，降低了主井提升的成本以及捡矸工人的劳动强度，避免了煤炭资源的浪费；而且在有限的空间内进行矸石的分离与采空区的回填，实现了空间利用率的最大化，达到了绿色高效开采的目的；同时原煤的分选效果好，精煤质量提高，有利于进行工业上的生产和利用；且由于主井提升量减少，提升过程中煤与矸石和箕斗之间的摩擦减小，使箕斗的损耗程度降低，提高了箕斗的使用寿命[6]。

5 结语

通过对浅槽重介分选工艺的工作原理以及在某选煤厂中的实际应用中可知，重介浅槽分选工艺的设备不仅简单、易于操作，而且在运行过程中通过合格的介质系统以及自动控制系统可以实现密度的自我调节，增加了分选的粒度，实现了分选效果的进一步扩大，减少了工作人员的负担，便于进行管理，同时该系统分选效果较好，精煤产率较高，在生产过程中可以实现机械自动化，大大提高了选煤厂的经济以及生产效益，为选煤厂创造更大的工业价值提供了有效的解决途径。