创新思路优化超大块矸石分选系统设计及应用

安徽恒源煤电股份有限公司钱营孜煤矿CIA-创新思路优化超大块矸石分选系统的设计及应用-王修启、徐辉、蔡保生、王勇、顾云贵编制单位：产品事业部 编制日期：2012-8-20创新思路优化超大块矸石分选系统的设计及应用一、确定项目：钱营孜选煤厂原煤运输系统中，对于超大块矸石的分选工作主要是通过位于101皮带机机头下部的自清筛来完成的。它是一台无动力设备，其筛床由6根80*2350mm圆钢组成，圆钢间距300mm，其中一头固定在自清筛底座上，另一头倾斜向下悬空。它的工作原理是：原煤经101皮带机头吐至101机头溜槽，经反弹后进入自清筛上部进行分选。筛上物进入超大块矸石仓，筛下物进入201皮带，经203毛煤筛分级后通过手选皮带进入动筛。在对原煤进行分选时，当遇到超过300mm超大块矸石卡在自清筛两个筛条之间时，后续矸石的冲击力会使两根底部未固定的筛条略微张开，矸石下落至201皮带，防止发生大块矸石越积越多以致机头被埋事故的发生。随着选煤厂进入系统优化阶段，使用自清筛来对超大块矸石进行分选在实际生产过程中存在的种种问题逐步显现出来：1、自清筛实际分选效果差，大量超过300mm矸石进入201皮带后经203毛煤筛进入205手选皮带，造成手选工劳动强度大，每班需要8名手选工交替作业方能完成大块矸石手选作业；2、手选工在扒下部分超过400mm超大块矸石过程中，多次发生工伤事故，存在严重的安全隐患；3、对设备冲击比较大，设备损毁率较高，尤其是动筛、溜槽等设备表现的尤为突出；4、由于101机头与自清筛落差较大，造成大块矸石对于筛条冲击较大，筛条损毁率较高，维修维护工作量大；同时，由于现场空间有限，因此对于筛条的日常维护难度较高，且存在严重安全隐患；针对以上问题，层层剖析，查找切入点，寻求解决办法，决定对超大块矸石分选系统进行优化，以满足实际生产要求。 二、分析诊断：1、自清筛实际分选效果差，大量超过300mm矸石进入手选皮带。自清筛设计之初，为避免超过300mm超大块矸石卡在自清筛两个筛条之间无法顺利下落，造成大块矸石越积越多以致机头被埋事故的发生，将筛条一头固定在自清筛底座上，另一头倾斜向下悬空。这种做法虽然可以使超过300mm超大块矸石卡在自清筛两个筛条之间时，依靠后续矸石的冲击力能够使两根底部未固定的筛条略微张开，矸石下落，但同时也造成大量超过300mm矸石进入系统，到达手选皮带。2、多次发生工伤事故，存在严重的安全隐患。由于动筛跳汰机入料粒度为0-300mm，因此，手选工必须将超过300mm以上矸石扒下，在扒下部分超过400mm矸石时，需两人合力将大块矸石抬下皮带，一不留神，就会出现工伤事故，存在严重的安全隐患。3、对设备冲击比较大，设备损毁率较高。大量超过300mm矸石进入系统，增加了设备的负担，对于动筛跳汰机、毛煤筛、胶带机及溜槽冲击较大，加大了设备的损毁概率。4、自清筛损毁率高，维修维护工作量大。由于原煤经101机头溜槽反弹后进入自清筛进行超大块矸石的分选，原煤落差大，速度快，对于自清筛筛条的冲击较大，筛条损毁率较高，每天至少安排两名检修工进行自清筛的维修维护工作。此外，由于现场空间有限，检修工在紧固筛条时需系上安全带悬空趴在筛条上进行，因此，日常维护难度较高，且存在严重安全隐患。三、制定方案、实施整改：通过实际调研兄弟选煤厂在超大块矸石分选经验后，通过精确分析，科学论证，决定引进一台滑道筛安装在101机头、原自清筛上方位置，以求从根本上解决使用自清筛在处理超大块矸石上存在的种种问题。它是一台将机械动力与无动力滑道相结合的设备，滑道设计间距260mm，使用3台减速电机带动3根带有拨齿的滚轴来拨动矸石，防止矸石卡住滑道造成筛面堵塞堆积。图一 滑道筛现场使用效果图滑道筛安装工序及注意事项： 1、经过现场测量和设计论证，决定利用101机头两根间距1500mm的大梁作为滑道筛及滑道筛前、筛下溜槽承重、支撑梁。具体做法是：在101机头、两根支撑大梁内档开两孔，尺寸分别为1500*3340mm和1500*840mm，作为浅动力滑道筛筛下、筛前溜槽之用。两孔之间（筛前、筛下溜槽分界处）使用12#槽钢将两支撑大梁连接在一起，同时，在筛前溜槽东侧使用22#型钢将两支撑大梁连接，以起到拉伸、加固作用。2、安装筛前、筛下溜槽。由于筛前溜槽带有一定的角度（见图二所示），因此在具体安装的过程中须先将筛前溜槽安装完毕后再安装筛下溜槽，安装过程中注意溜槽的固定，做到牢固可靠，防止因大块矸石的长期冲击导致溜槽变形、下沉现象的出现。3、安装滑道筛。在滑道筛安装时保持落煤点位于滑道筛第一道滚轴稍后方，防止煤炭下落时，煤块冲击第一道滚轴后，飞溅落入筛前溜槽，进入超大块矸石仓。4、安装滑道筛控制箱时，漏电保护、过热保护、过流保护等务必齐全，防止因保护缺失，造成拨齿被卡住而烧坏电机事故的发生，影响生产。图二 筛前、筛下溜槽组装效果图四、跟踪反馈改造结束后，新系统立即投入使用，实践证明，使用效果较为理想。首先是超大块矸石得到有效分选，进入系统的矸石量得到有效控制，员工劳动强度大大降低，同时，也大大减轻了对于设备的冲击。其次是减轻了维修、维护人员的工作量，投入使用3个月以来，仅对滑道连接板进行了紧固，减轻了维修、维护人员的劳动量，杜绝了安全隐患。五、分析评估及持续改进通过在实际生产中验证，此工程的改造并投入使用，解决了制约超大块矸石分选过程中存在的众多问题，减少了进入系统的矸石量，减轻了对于设备的冲击，减少了设备磨损，消除了安全隐患，增加了企业效益。 1、超大块矸石得到有效分选，进入系统的超大块矸石量得到有效控制。改造前，超大块矸石的分选依靠自清筛完成，由于自清筛属于无动力设备，设计原理是当遇到超过300mm超大块矸石卡在自清筛两个筛条之间时，后续矸石的冲击力会使两根底部未固定的筛条略微张开，卡住的矸石下落，然而在实际使用的过程中，大量超过300mm矸石进入系统。改造结束后，由于滑道筛滑道为固定式，间距260mm，依靠减速电机带动拨齿来防止卡矸石现象的发生，因此，超大块矸石无法进入系统，进入系统的超大块矸石量得到有效控制。2、消除了安全隐患：在安全就是效益、安全就是企业的灵魂、安全是生产的前提等一系列安全理念深入人心的今天，安全问题是任何人都无法忽视也不敢忽视的问题。改造结束后，超大块矸石进入系统的状况得到有效控制，同时，机电检修人员在日常检修过程中，无需进入滑道筛下部，在筛面上方就可进行大轴更换、螺栓紧固等作业，消除了安全隐患。3、手选工劳动强度大大降低，减少了手选工人数。改造完成前，手选矸石皮带每班需安排8名选矸工不间断作业方可完成超大块矸石的手选作业，改造结束后，手选矸石皮带每班仅需安排2名手选工捡拾杂物及个别大块即可，人员大大减少，劳动强度大大降低。4、对系统的冲击大大减少，增加了设备使用寿命。改造完成前，大量矸石进入系统，对于动筛、溜槽等设备的冲击很大，大大的增加了上述设备的损毁率，增加了设备的维修、维护工作量。改造完成后，超大块矸石得到有效控制，对于动筛、溜槽等设备冲击大为降低，增加了上述设备的使用寿命，大大的减少了上述设备的维修、维护工作量。5、系统增加了备用通道：当滑道筛出现问题时，可以将滑道筛滚轴第1根抽掉后，恢复使用棒条筛对超大块矸石进行分选，系统增加了备用通道，缩短了事故影响时间。然而，改造结束投入使用后，我们发现存在滑道筛拨齿容易卡矸石和筛上跑煤的状况，决定对滑道筛进行二次改进。针对大块矸石容易卡拨齿的现象，我们将拨齿由锥型改为圆弧形，大大的减少了大块矸石卡拨齿的现象发生。同时，在滑道上上方增加两道挡煤皮子，很好的解决了筛上跑煤的问题。总之，超大块矸石分选系统的设计及应用，是一项“受益颇多”的长久性工程，使用前景相对较好，是洗煤厂多项改造中的亮点。在提高整个超大块矸石分选过程中设备利用率，减轻工人劳动强度，增加企业效益等方面发挥了重要作用，效果显现非常明显。