挖金湾选煤厂块精煤系统毛絮过滤装置的研究应用

安 尧

(大同煤矿集团大友选煤有限责任公司 挖金湾选煤厂，山西 大同 037001)

1 存在问题

挖金湾选煤厂的入洗原煤夹带矿井生产过程中产生的类尼龙纤维丝(以下简称“毛絮”)，在洗选过程中这些毛絮易堵塞固定筛和块煤脱介筛(筛孔1.5 mm)筛板的筛缝，因此清理毛絮是选煤厂一直无法有效解决的难题。筛缝堵塞会造成以下几方面的影响：

(1)由于筛缝堵塞减少了脱介面积，影响筛上物料正常脱介脱水效果，物料直接带着大量介质进入下方的破碎机，然后进入精煤胶带再进入精煤仓，导致这些介质无法回收再利用，不但增加了介质消耗，对产品质量也产生一定的影响。

(2)筛缝堵塞造成筛面物料下料过程中的速度不均匀，导致筛面局部物料堆积，长期囤积的结果就是导致筛板磨损程度不一样，严重影响筛板使用寿命。

(3)筛缝堵塞后，去除毛絮是一项艰巨的任务，费时费力。堵塞面积超过20%，筛板基本可视为作废，因为靠现有的技术手段根本无法进行清理。因此，导致固定筛筛板和块煤脱介筛筛板的消耗增加，造成大量的浪费，提高了生产成本。

从上述几方面影响可看出，毛絮造成的筛缝堵塞是筛板脱介效果差、介质消耗高、筛板消耗大的重要原因。但是，实际情况是一旦正常生产运行，原煤中夹带的毛絮必定会造成固定筛板以及块煤脱介筛筛板的筛缝堵塞，严重制约正常生产[1]。图1为随机撬下的1块运行20 h的筛板毛絮堵塞情况，筛板下方30%的筛面挂满毛絮。面对日益艰巨的生产任务和大力倡导绿色环保、节支降耗的发展理念，对此问题进行彻底改造是目前亟待解决的问题。

图1 毛絮堵塞筛板情况

2 改造方法

对固定筛板进行改造时，考虑在固定筛入料端增加专门的挂毛装置，尽可能将大部分毛絮挂在装置上，不但清理方便，而且不需要再撬起筛板。选煤厂经过摸索和研究，提出了以下初步解决方案。

2.1 确定解决方案

通过观察发现，固定筛板横向和纵向交叉处易挂毛絮，堵塞筛缝，影响后续物料正常脱介。而且筛上物料直接带着大量毛絮进入块煤脱介筛，又导致块煤脱介筛下层筛板继续挂毛(上层筛板孔径为50 mm，毛絮可以通过)，严重影响固定筛和块煤脱介筛的脱介效果。未脱尽的介质随产品进入产品仓，导致介质无法回收[2]，增加了介质消耗。确定的解决方案是，在固定筛入料溜槽处加装一块篦网，如图2所示。检修时，发现篦网网格交叉处可以挂住毛絮，但悬挂数目很少。

图2 固定筛入料溜槽处加装的篦网示意

2.2 毛絮过滤装置的工作原理及使用效果

根据试验情况，选煤厂加工制作了毛絮过滤装置。通过现场观察和分析，确定将毛絮过滤装置安装在固定筛入料溜槽底板处，此处既不影响固定筛的正常入料，也不影响设备检修维护，如图3所示。

图3 毛絮过滤装置安装示意

设计的毛絮过滤装置类似固定筛板结构的网笼装置，以粗细不同的钢筋、铁丝编制而成(也可利用旧筛板加工)，构成一张过滤网，再通过专用的转轴固定在入料溜槽合理位置。如图4所示。

图4 毛絮过滤装置结构示意

当物料通过溜槽时，块煤从挂毛装置网面上通过，而介质水带着毛絮从网格间透过的同时，就被挂在了网格上，从而起到了挂毛的过滤作用[3]。大部分毛絮无法进入固定筛，也就实现了筛缝的疏通。工作原理如图5所示。

图5 毛絮过滤装置工作原理示意

当挂毛装置上毛絮达到一定量时再进行集中清理即可，避免了往常撬筛板清理费时费力的繁重工作。而且转轴式的固定方式既方便清理毛絮，又方便过滤装置的安装和拆卸[4]。如图6所示。

图6 毛絮过滤装置清理示意

改造后，过滤装置的除毛效果非常明显，可以将90%以上的毛絮过滤出来，并牢牢挂在装置上。如图7所示。

使用毛絮过滤装置后，固定筛筛板以及块煤脱介筛筛板的挂毛问题基本得到解决。经过一个星期的跟踪观察，发现偶尔有几块筛板出现挂毛现象，毛絮数量也很少。如图8所示。

毛絮过滤装置应用后，毛絮堵塞筛板问题基本得到解决，且效果非常明显[5]。原来因为毛絮堵塞而需要每天进行清理或者经常更换的筛板，现在只需要一周进行一次简单的清理。毛絮过滤装置也只需要4～5 d进行一次集中清理或者更换即可，达到了方便实用的目的，起到了非常好的效果。通过几个月的跟踪，毛絮过滤装置安装前后吨煤介耗对比见表1。表1显示8—10月吨煤介耗较1—5月降低了0.41 kg，并且呈现逐步降低的趋势。

“水利科研机构肩负着重要的历史使命和责任。”中国水科院院长匡尚富在代表中国水利科研机构发言时讲道。他介绍了近5年实施中欧流域综合管理项目期间中国水利科研机构与欧盟相关单位开展的研讨交流和关键技术联合攻关情况，以及自2011年中央1号文件颁布之后中国水利科技界的行动。他建议在已有合作的基础上，深入推进中欧科研机构在水资源合理开发利用和优化配置、水资源节约保护、河湖健康保障、保障粮食安全用水、城市化进程的水问题以及能力建设等领域的交流合作。

表1 毛絮过滤装置安装前后吨煤介耗对比

图7 旧固定筛板加工的毛絮过滤装置

图8 毛絮过滤装置使用后的效果

3 创新点

块精煤系统毛絮过滤装置的应用，既实现了废物利用，又用经济实用的办法解决了毛絮清理的难题。在固定筛前安装过滤装置，从入料端有效地阻止了毛絮进入块精煤系统，大幅度降低了工人清理毛絮的劳动强度，不影响正常的生产运行。利用正常检修时间，几天集中清理或直接更换毛絮过滤装置即可，更换方法简单快捷，大大缩短了检修时间[6]。

4 应用效果及经济效益分析

4.1 应用效果

改造前，如果要进行筛板清理毛絮作业，需要专门的岗位工经常性的对每块筛板逐个撬起检查清理。如果筛缝堵塞严重，还需更换新筛板。换下的筛板就算未达到报废周期，也基本视为报废，造成不必要的损失。并且，根据实际生产情况，就算有一半的固定筛筛板筛缝通畅，也会严重影响脱介效果，造成大量的介质无法回收，增加了介质消耗[7]。

改造后，清理毛絮作业时，只需要将过滤装置翻面进行除毛作业或直接更换装置即可，不需要设置专人清理毛絮，减轻了工人劳动量，也减少了检修工维护量，大大节省了检修时间。最重要的是，避免了筛板因磨损不均匀或挂毛太多而造成的额外损耗，大大节约了备件成本。同时吨煤介耗降低了0.41 kg，并有逐步降低的趋势。

4.2 经济效益

介耗方面：改造后吨煤介耗降低了0.41 kg。挖金湾选煤厂处理能力14.00 Mt/a，介质价格为700元/t，每年可节省金额为401.8万元。

筛板消耗方面：据统计，筛板因筛缝堵塞严重以及筛板磨损不均匀造成的损耗，平均每天7块，市场价平均每块800元计算，每年节省筛板消耗费用201.6万元。

4.3 社会效益

(1)节约了检修成本，降低了检修工和岗位工人的劳动强度。

(2)截止到目前，毛絮过滤装置投入使用已近半年，由于其结构比较简单，操作比较便捷，与生产设备和生产时间没有发生相互影响，应用效果良好，减小了固定筛筛板及块精煤脱介筛筛板的更换频率，减轻了工人劳动强度，为促进企业安全文明生产起到了积极作用。

(3)为同类型杂物过滤的改善或改造提供了可靠的经验以及参考依据，例如：加药系统、生产用水系统、介质添加系统等[9]。

5 结 语

经调查研究发现，集团公司下属其他选煤厂普遍存在毛絮堵塞筛板的问题，且未找到有效的解决办法。挖金矿选煤厂毛絮过滤装置的成功应用，提供了可靠的依据和实践经验。