浅谈精煤外运皮带煤水分离装置

刘晓宁

（同煤国电同忻煤矿有限责任公司，山西大同037001）

0 前言

原煤经洗煤厂洗选之后本身含有一定程度的水分，加之还有部分流入皮带栈桥的用于清洗的水分，这样就大幅度增大了精煤的含水量。精煤之中掺杂的大量水分将会渗透到位于精煤仓下部的精煤皮带（装车皮带）之上，并且随着煤流一起装入到车皮之中。在实际生产过程当中，精煤皮带（装车皮带）煤水混合的问题将会造成皮带机在上坡位置处很容易发生回煤现象，从而使得皮带机中部位置处极易发生掩埋情况，最终导致皮带机出现停机故障，严重影响着现场装车效率，并且相应地增大了现场作业人员的劳动强度，成为制约现场安全生产的不稳定因素。除此之外，在进入冬季之后，煤水混合物当中的大量水分还将造成车皮防冻液失效情况的发生，致使车皮出现大面积的结冰现象，最终导致精煤运输到港口之后的卸车作业十分困难，不仅增大了精煤运输车皮的维护工作强度，也将势必带来相当大程度的经济损失。综上所述，在煤水混合物中的大量水分随着煤流一起装入到车皮之前，将精煤皮带（装车皮带）上的煤水混合物中的大量水分进行有效地分离开，对于保证精煤装运各个环节的安全高效运行都有着极其重要的现实意义。

1 煤水分离装置组成结构

根据上述实际工程问题，提出一种适用于精煤外运皮带的煤水分离装置，其主要组成结构叙述如下：精煤外运皮带煤水分离装置的主体结构为在精煤运输皮带上方用H 型钢搭建一个钢结构框架，钢结构框架连接有竖直设置的两个液压油缸，液压油缸的一端固定在钢结构框架上，另一端的活塞杆连接有水平设置的封煤器，位于封煤器下方的精煤运输皮带底部设置有两根走向与皮带运行方向垂直的横托辊，并在钢结构框架上安设若干个定滑轮，横托辊的两个端部均通过穿过定滑轮的钢丝绳与液压油缸的活塞杆连接。位于封煤器下方的皮带机架一侧安装有螺旋给料机，螺旋给料机的进料端安装有过滤漏斗，过滤漏斗位于封煤器正下方的精煤运输皮带一侧，螺旋给料机的出料口位于精煤运输皮带的上方，螺旋给料机还连接有用于驱动其运转的驱动电机。（如图1所示）

图1 精煤外运皮带煤水分离装置结构设计示意图

2 煤水分离装置技术参数

主体结构框架：采用18#H 型钢搭建一个长2 600 mm，宽2 480 mm，高2 820 mm 的框架，皮带宽2 000 mm，皮带机架宽2 480 mm。

液压缸：分别布置于框架俩侧顶部进行固定，液压缸尾部同聚氨酯板之间进行连接，将封煤器同皮带运行方向之间的夹角布置为30°，行程长度540 mm，液压缸缸径125 mm，杆径85 mm。

螺旋给料机：轴直径78 mm，叶外径235 mm，导程150 mm，叶宽78.5 mm，内圆半径49.8 mm，外圆半径128.3 mm，切口角度23.56°，驱动电机功率3.5 kW。

封煤器：采用高密度板制作而成的挡板。

图2所示为精煤外运皮带煤水分离装置实物图。

图2 精煤外运皮带煤水分离装置实物图

3 煤水分离装置工作原理

本文所设计的煤水分离装置目的是应用于精煤皮带（装车皮带）上，其具体工作原理如下：封煤器由液压油缸控制其上下动作，横托辊通过钢丝绳与带动封煤器工作的液压油缸连接，当皮带开启时开启液压泵，液压油缸伸出，封煤器下降，同时在定滑轮的作用下两个横托辊上升，直至两个横托辊将上皮带端平，封煤器能够完全刮住皮带上的水煤。封煤器将皮带上集聚的水煤清扫至皮带侧非人行道安放的螺旋给料机漏斗内进行过滤，过滤后的水流向排水沟，过滤后的煤经由螺旋给料机再次提升到皮带上，随皮带运输至车皮。待装车皮带上的水煤完全清扫完之后，操纵液压阀，提升封煤器，打开精煤仓闸板，开始装车。

图3 精煤外运皮带煤水分离装置工作原理示意图

4 煤水分离装置应用效果

2018年12月份至2019年5月份，在某矿选煤厂进行为期半年的现场装配应用试验，期间该套精煤外运皮带煤水分离装置运行效果良好、未出现故障问题，能够显著提高煤水分离速度，降低精煤中的水分含量，精煤平均水分含量由使用该套装置前的16.50%降到使用后的11.20%，能够符合用户要求，并且在相当大程度上解决了现场皮带机回煤情况以及进入冬季精煤外运车皮结冰现象的发生。使用该套装置后，现场操作人员可少4人，按人均年收入5万元/年计算，每年可节省人工费20万元。

5 结语

通过在选煤厂现场应用表明，该套精煤外运皮带煤水分离装置效果良好、安全可靠，有效地实现了精煤外运皮带（装车皮带）上煤水分离的实践目的，还能够解决现场皮带机回煤情况以及进入冬季精煤外运车皮结冰的现实问题，并且该套装置具有结构简单、操作方便、成本低廉、维护便捷以及自动化程度高、生产效率高等一系列特点，通过液压控制降低了新车操作工人的劳动强度。该套精煤外运皮带煤水分离装置的成功设计与应用，符合煤炭企业“提质增效降成本、小改小革小创新”总体要求，对于在煤流运输等环节的使用具有积极的实践意义和技术推广价值。