TDS智能干选机在选煤厂块煤分选中的应用

李红斌 齐冀阳

【摘 要】 选煤厂原采用跳汰机对块煤进行处理，分选得到的矸石中精煤含量较高，影响选煤厂经济效益。因此，本文提出采用TDS20-204智能干选机代替跳汰机对200～40mm粒徑块煤进行分选，并详细对TDS智能干选机结构组成、分选原理以及现场应用效果等进行分析。结果表明，采用TDS智能干选机后分选得到的矸石中精煤含量平均为1.75%，同时精煤中矸石含量在2%左右，每年可增加选煤厂精煤3.71万t，减少电费、水费投入约52.2万元，年新增加经济效益约1200万元，效果显著。

【关键词】 选煤厂;块煤;跳汰机;TDS智能干选机;精煤

【中图分类号】 TD942 【文献标识码】 A

【文章编号】 2096-4102（2020）03-0004-02 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

块煤分选对促进选煤厂效益具有重要意义，传统的块煤分选采用跳汰机，存在一定程度的水资源浪费及污染等问题。近些年来，TDS智能干选机凭借分选效率高、自动化程度高、环境友好等优势在选煤厂块煤分选中应用逐渐广泛。文中就TDS智能干选机在选煤厂应用分选，以期为其他选煤厂块煤分选系统改造提供一定经验借鉴。

1工程概述

山西A选煤厂洗选能力为3.0Mt/a，原煤洗选工艺为：大粒径块煤（粒径>120mm）手选、粒径150mm～40mm块煤用跳汰机进行分选;粒径<40mm末煤不进行洗选。生产出的产品主要有块精煤（粒径>50mm）、精煤（粒径50mm～40mm）、末精煤（粒径<40mm），块精煤主要用以民用;精煤主要作为化工原料使用，末精煤主要为动力煤。跳汰机块煤分选得到的矸石中精煤含量约5%，造成精煤出现不同程度损失。同时跳汰机自动化程度低且未能实现洗水闭路循环，会产生大量的煤泥水，造成水资源浪费以及环境污染。因此，该选煤厂用TDS智能干选机对块煤进行分选、进行改造，不仅降低矸石中精煤含量，而且不会产生水污染，取得显著应用效果。

2 TDS智能干选机结构组成及运行原理

2.1结构组成

TDS智能干选机结构组成见图1，设置主要包括有原煤分级筛（给料系统）、识别装置（包括X射线发射、接收装置）、布料胶带（原煤运输系统）、除尘装置（采用负压除尘）及设备运行控制系统等。

TSD智能干选机给料系统采用2436振动筛，在布料胶带与振动筛间布置有挡帘及梳齿，从而使得原煤在布料胶带上均衡展布;布料胶带采用变频器控制，实现0～2.7m/s无极变速。识别装置主要是X射线发射及接收装置;电磁阀执行元件包括有两排高频电磁阀，最大工作频率20次/s。除尘装置包括有空气滤芯、除尘风机以及管道等，采用负压除尘方式。

2.2设备工作原理

TDS智能干选机工作原理为：基于智能识别技术，针对分选的煤质特性构建相对应的分析模型，通过后台数据处理分析，对原煤、矸石进行数字化识别，依据识别结果采用“打矸”或“打煤”方式对煤矸石进行分离。分选出的煤、矸石分别采用精煤、矸石胶带外排。

具体分选流程为：块煤经原煤分级筛（筛孔13mm）预处理后通过梳齿、挡帘后均匀展布于布料胶带上;识别装置采用智能算法对矸石、块煤识别;分选室执行机构根据识别装置识别出的煤、矸石控制电磁阀开启，采用喷、吹方式打块煤、矸石;在高压风作用下改变块精煤、矸石运行轨迹，落入到各自的输送胶带内，完成块煤分选。

2.3技术参数

TDS智能干选机按照分选粒径不同有100～25mm、200～40mm以及300～50mm等各种规格机型，具体各个机型参数见表1。

选煤厂分选的块煤粒径在200～40mm，因此选用型号为TDS20-204智能干选机对块煤进行处理，具体设备参数见表2。

3 TDS智能干选机应用后块煤洗选流程

选用TDS20-204智能干选机分选块煤流程见图2，块煤（200～40mm）先采用布料筛处理后，用TDS20-204智能干选机对筛上物（含精煤及矸石）进行分选，得到的精煤通过输送带运送至精煤仓，矸石则运送至矸石山，运送矸石、精煤的输送带机为双向可切换输送机。当监测到输送精煤输送带中矸量含量超过60%时，转换成“打煤”工艺，高压风由吹矸变成为吹煤。

4应用效果分析

4.1分选效果

2019年5月选煤厂TDS20-204智能干选机安装调试完毕，处理块煤速度为168t/h，最大分选量为185t/h，与额定处理能力接近。具体选用跳汰机以及TDS智能干选机时矸石含煤率测定结果见表3。

从测试结果看出，采用TDS智能干选机后矸石内精煤含量平均值在1.75%远小于采用跳汰机时的4.79%。

采用的TDS20-204智能干选机分选出的精煤含矸石统计结果见表4，从表中看出，精煤中含矸率约2%，50～40mm粒径精煤中含矸率较高。

4.2经济效益

在正常使用时TDS20-204智能干选机能耗较跳汰机低148kW·h，选煤厂额定生产能力为3.0Mt/a，TDS20-204智能干选机每日工作16h，每年工作330d，选用TDS20-204智能干选机选煤厂每年节省电能消耗约78.144万kW·h（148×16×330），电费按0.46元/kW·h计算，年节省电费约37万元。

采用传统跳汰机对块煤进行分选时需要耗费大量的水资源，除使用矿井井下排出的复用水外，每月仍需要消耗2500t清水，采用TDS20-204智能干选机分选时不需要采用水，每年可以降低选煤厂水费投入约15.2万元。

选煤厂年洗选能力为3.0Mt，矸石量约为16.2万t，跳汰机分选时矸石中精煤占比约4.79%， TDS20-204智能干选机分选时矸石中精煤占比约为1.75%，每年可多回收增加精煤约原煤4893t，精煤价格按7700元/t计算，每年可增加精煤销售收入约379.5万元。

采用TDS智能干选机时不会产生煤泥，除去矸石外其余均为产品。跳汰机煤泥产量占比约为1.02%，煤泥约3.02万t/年。精煤与煤泥销售差价按250元/t计算，年增加约755万元效益。

5总结

根据选煤厂生产实际情况，选用TDS20-204智能干选机对块煤分选系统进行改造，从而达到提升块煤分选效率、提高精煤产生及减少环境污染等目的。选用TDS20-204智能干选机得到的矸石中精煤占比为1.75%，较跳汰机分选的矸石中精煤含量低3.02%，年可从矸石中多回收精煤约4893t。

TDS20-204智能干选机现场应用后每年可为选煤厂创造经济效益约1200万元，同时可大幅度提升选煤厂作业人员劳动效率。

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