井下煤矸分离装置的试验研究.pdfVIP

2013年第6期 中州煤炭 总第210期 井下煤矸分离装置的试验研究 陈晁陶 (国投煤炭郑州能源开发有 限公司，河南 登封 452470) 摘要 ：介绍 了转子式井下煤矸分离装置的结构和工作原理，并利用该装置进行 了煤矸分离试验。试验采用5 种转速分别对 5个煤矿的煤矸混合物料进行 了破碎分选。对试验数据的回归分析表 明，丢煤率、混矸率与煤 矸硬度和转子转速之间存在线性函数关系，回归效果显著；丢煤率随煤的硬度增加而增大，随转子转速的提 高而减小，混矸率随矸石硬度 的增大而减小，随转子转速 的提高而增大 。利用试验所得 回归方程 ，可有效进 行井下煤矸分离效果评价。 关键词 ：煤矸分离；破碎；回归分析 ；丢煤率；混矸率 中图分类号 ：TD941 文献标志码 ：B 文章编号 ：1003—0506(2013)06—0019—03 随着采煤机械化程度的提高和对夹矸煤层的开 形弹性杆筛 的筛孔尺寸可根据需要进行设置 ，该试 采 ，原煤中混入 的矸石量逐渐增加 ，降低 了原煤质 验弹性杆筛孔尺寸确定为 50mm。该装置冲击转子 量 ，也影响选煤效率 ，增加分选成本。同时，矸石在 转速调整范围为 50～1000r／rain。 地面上的大量堆积，已成为矿山企业环境污染 的主 进料 口 要危害源 。在井下直接进行煤矸分选 ，不仅能够节 省提升运力，降低选煤成本，而且还可以为井下矸石 充填提供原料 ，解决 了矸石的地面排放问题 ¨ 。 目前 ，井下煤矸分选技术主要有液压式 自动分 选 、射线识别分选 、静态破碎分选及冲击式井下煤矸 破碎分离等煤矸分离技术 。在对这些分选技术 分析研究的基础上 ，设计 了一种转子式井下煤矸分 图 1 试验装置结构示意 离装置 ，利用煤和矸石的硬度差异 ，对煤矸进行选择 性破碎。该装置体积较小 ，适合在井下巷道 内布置 ， 2 试验材料与方法 为井下煤矸分离提供 了一种新 的途径。 分别选取 国投登封教学三矿 、山东新汶 良庄煤 1 装置的结构特点和工作原理 矿、山西临汾郭家山煤矿 、江苏徐州的大刘煤矿和夹 转子式井下煤矸分离装置结构如图 1所示。物 河煤矿的煤和矸石作为试验原料 ，其坚 固性系数如 料从进料 口进入装置 ，冲击转子对物料进行第 1次 下 ：教学三矿煤为 0．71，矸石为 4．34；良庄矿煤为 冲击破碎后 ，物料被抛射至反击板进行第2次破碎。 1．14，矸石为 3．27；大刘矿煤为 1．54，矸石为 3．82； 通过变频器可 以调节转子 的转速 ，来调整对物料的 郭家山矿煤为0．92，矸石为3．93；夹河矿煤为2．65， 冲击力 ，以实现对煤和矸石的选择性破碎 ，硬度较低 矸石为6．57。由于煤和矸石在井下分离后还要进 的煤被破碎 ，而硬度较高的矸石破碎较少。物料落 行精选 ，我国 目前主要采用重介和跳汰选煤 ，其入料 入由多根弹性杆组成 的弧形弹性杆筛 ，弹性杆筛不 粒度一般小于50mm ，故本试验首先用筛 网将物 另设动力装置 ，依靠选择性破碎后物料 的冲击力作 料的人料粒度控制在 50～150mm，将每个矿的煤和 为弹性杆筛的激振力，使弹性杆筛振动，破碎 的煤落 矸石按 1：1混合 ，每矿物料取 5组，每组 200kg，经 入筛下 ，而大块 的矸石被拨料器从 出矸 口排出。弧 胶带输送机送入该装置 ，分别以200，260，320，380， 440r／rai