选煤厂脱介筛筛板脱落监测装置应用

申雪飞

（潞安化工集团左权五里堠煤业有限公司， 山西 晋中 032600）

引言

脱介筛是选煤厂重要设备之一，脱介筛工作时主要利用筛板对精煤表面吸附的磁铁矿粉进行分离。选煤厂脱介筛筛板主要为聚氨酯材质，具有很好的耐磨性以及流水性，脱介筛筛板主要安装在脱介筛规座上，在实际选煤过程中筛板与脱介筛规座之间会出现振动磨损，从而导致筛板卡扣松动，筛板容易脱落。当设备在筛选过程中一旦出现脱介筛筛板脱落时，大量精煤沿筛选溜槽、管路进入介质系统，导致管路、筛下溜槽等出现严重堵塞现象。五里堠煤矿选煤厂在日常选煤过程中，主要采用人工巡检的方式对筛板脱落、松动情况进行判断，但是传统人工方式劳动作业强度大、巡检效率低，无法对筛板脱落情况进行及时有效判断，存在严重滞后性，无法满足选煤厂安全高效选煤需求。

基于上述情况，五里堠煤矿选煤厂通过技术研究，决定对选煤厂脱介筛安装一套筛板脱落在线监测系统。

1 脱介筛筛板脱落监测装置结构及原理

1.1 筛板脱落监测装置结构组成

1）五里堠煤矿脱介筛安装的筛板脱落装置主要由异物检测箱、分流管、筛下管路、检测探板、光电开关、控制器和报警器等部分组成，该装置结构示意图如图1 所示。

2）筛下管路通过三通分别与脱介筛下溜槽管路入以及异物检测箱分流管连接，分流管采用倾斜布置方式，分流管与筛下管路布置夹角为55°；为了保证筛下管路正常卸料，分别在分流管与筛下管路以及异物箱相交处安装一个导流板，导流板宽度为筛下管路直径的1/4。

3）异物箱采用钢板焊制成矩形，异物箱长度为1.5 m、宽度为0.8 m、高度为0.5 m，异物箱顶部安装盖板采用转轴固定连接，盖板通过转轴旋转打开盖板，盖板另一端伸出异物检测箱侧壁；光电开关主要安装在异物箱外侧箱壁上，光电开关与控制器有限连接，控制器与报警器连接，光电开关主要用于检测异物箱盖板位置[1-2]。

4）检测探板设置为“7”字形结构，主要安装在异物箱盖板底板，检测探板安装时保证下端倾斜且与物料下落方向一致，检测探板尺寸不仅满足异物箱盖板能够正常关闭，又能保证能够检测异物箱有异物堆积；在异物箱底部安装一个物料篦子，小颗粒物料可通过篦子筛漏，大颗粒物料则被挡在篦子上。

5）监测器采用的是漫反射可调式光电开关，信号为BR85-DL-VR3X/E, 控制器采用的是PLC 控制装置；通过光电开关及时对异物箱内物料状态进行监测，并及时将检测信号发送至PLC 控制器内，然后通过控制器分析处理发出警报[3]。

1.2 脱介筛筛板脱落监测装置工作原理

脱介筛正常工作时物料通过筛下管路以及异物箱正常卸料，此时检测箱盖板未发生移动，光电开关能够检测到盖板存在不发生保护以及报警动作；当脱介筛筛板脱落后此时物料通过筛下管路进入异物箱并堆积，物料堆积一定高度时会将“7”字型检测探板顶起，从而带动异物箱盖板顺时针旋转，此时光电开关无法检测到异物箱盖板，通过传感器及时将检测信号传递至PLC 控制器内，控制器处理后利用RSLINK 通信给上位机报警器输出报警。

2 装置优缺点及实际应用效果分析

2.1 装置结构优缺点

1）结构简单：五里堠煤矿选煤厂脱介筛筛板脱落监测装置结构简单，便于安装维护，成本费用低，在实际应用中故障率低。

2）应用效果好：与传统人工巡检相比，脱介筛筛板脱落监测装置主要利用漫反射光电技术检测原理及时反馈筛下物料异常状态，然后根据异物箱盖板移动情况，利用光电开关及时将信号传递至PLC 控制器并实施报警，整个保护动作灵敏可靠、自动化水平高，而且监测效率高，大大降低了人工检测劳动作业强度。

3）装置结构性能好：筛板脱落监测装置中异物箱盖板以及光电开关、PLC 控制器是整个装置的核心部件，光电开关安装在异物箱外侧，有效避免了物料对其撞击，延长装置使用寿命，在盖板底部安装检测探板，物料堆积后顶起探板实现盖板移动，缩短了物料堆积时间，提高了检测时效性，整套装置结构简单，安全及灵敏度高[4-5]。

4）但是该装置在实际应用时还存在一些不足，主要表现在以下几方面：由于异物箱盖板重量大，而“7”字形检测探板在顶撞盖板时很容易出现变形现象，降低了装置监测灵敏度，需定期对检测探板进行更换；由于装置保护动作主要利用光电开关进行检查，但是由于选煤厂内粉尘浓度大，光电开关受干扰性大，出现误保护动作，所以需对装置周围进行降尘处理。

2.2 应用效果分析

检测到9 次筛板松动、脱落故障，并及时发出警报，检修人员及时对筛板固定卡扣进行预紧，对脱落的筛板及时进行更换，大大提高了筛板脱落监测效率；同时在整个监测过程中无需人工干预，与传统人工巡检相比，减少了2～3 名作业人员，降低了劳动费用[6]。

选煤厂脱介筛安装筛板脱落监测装置后，避免了因筛板脱落，导致精煤进入介质系统内，造成管路堵塞以及系统紊乱现象，实测安装该装置后系统故障率由原来的18%降低至3%以下，设备维修费用减少了25 万元。

3 结语

潞安化工集团左权五里堠煤业有限公司选煤厂脱介筛筛板频繁出现松动、脱落现象，造成筛下管路堵塞、介质系统紊乱等现象，由于采用传统人工巡检时劳动作业强度大、巡检效率低，无法满足选煤厂安全高效选煤要求；通过技术研究设计了一套以光电开关、控制器为核心的筛板脱落监测装置，该装置投入使用后对筛板脱落监测效果好，自动化水平高，大大降低了人工作业强度，填补了脱介筛筛板脱落故障在线检测保护装置的空白，解决了人工巡检时故障发现难度大、滞后性严重等技术难题，该装置得到了矿领导一致认可，并在其他选煤厂中进行推广应用，取得了显著应用成效。

2021 年3 月23 日五里堠煤矿对选煤厂脱介筛安装了一套筛板脱落监测装置，截至2020 年12 月通过9 个月实际应用效果来看，该装置投入使用后共计