重介浅槽分选机在选煤厂的故障分析及改进

刘 飞

(山西西山晋兴能源有限责任公司 斜沟煤矿选煤厂，山西 吕梁 033602)

斜沟煤矿选煤厂是一座矿井型选煤厂，设计生产能力15.0 Mt/a. 原系统采用块煤重介浅槽、末煤两段两产品重介旋流器主再洗分选工艺，-150 mm原煤入厂后，经分级筛分级后150～50 mm筛上块煤进入浅槽分选机分选，-50 mm筛下物去末煤脱泥分选系统，经过脱泥的末煤进入两产品旋流器主再洗系统分选,-1.5 mm煤泥经分级脱水回收。浅槽分选机在斜沟选煤厂承担着块煤洗选的作用，在投产以后的使用过程中积累了一些经验，本文对路德维奇DMB8013型重介浅槽在斜沟煤矿选煤厂的使用中出现的一些问题，提出改进方案，取得了良好的效果，可为其他选煤厂重介浅槽的应用与改进提供参考或借鉴。

1 DMB8013浅槽分选机

1.1 浅槽分选机的结构

DMB8013重介质浅槽分选机主要组成部分为：槽体、头轮及尾轮组、电机及减速器、驱动链条、刮板及刮板链、底板、水平介质槽和上升介质漏斗等[1]. 底板的整个运行状态分为3个部分：水平段、起弧段、爬坡段。其结构简图见图1.

1—上升介质漏斗 2—水平介质横槽 3，8—尾轮、头轮 4—槽体 5—刮板 6—刮板链 7—减速机及电机 9—底板图1 重介浅槽分选机结构简图

1.2 重介浅槽分选机工作原理

重介浅槽是一种根据不同比重物料在重介悬浮液中的沉浮原理工作的槽式分选设备。在浅槽工作时，经预先筛分后的粒度大于50 mm原煤从入料侧进入充满重介悬浮液的槽体内，其中80%～90%的悬浮液从给料侧的水平流管给入，以形成纵向水平流；10%～20%的悬浮液通过槽底上升流管给入，形成上升流，在保证悬浮液密度均匀的同时促进精煤上浮。浮起的块煤在水平流的作用下，从另一侧溢流至块煤脱介筛，矸石沉到浅槽的底部，由链条带动刮板把矸石抬起一定倾斜度，经矸石溜槽排至块矸脱介筛。

1.3 技术特点

处理粒度范围广50～150 mm；工艺简单，小时处理块原煤量大；系统简单，自动化程度高，分选效率达到99.8%，矸石中带煤损失0.11%. 采用底部刮板运输矸石，并且有悬浮液挡板，使得运输设备对悬浮液的扰动较小，有利于稳定悬浮液密度，提高分选效率。

2 重介浅槽分选机日常运行中出现的故障及处理

2.1 减速机常见故障

1) 轴承或齿轮磨损。齿轮传动时，轮齿齿面间除在节线位置接触面为纯滚动外，其余接触面间都存在相对滑动，从而产生摩擦，另外设备频繁启动、停机等都会使齿面温度过高，润滑膜破裂，磨损量加剧[2]，若齿轮磨损，内腔混入金属杂质会造成减速器工作时发出的声音不正常。需要开盖进行检查，及时更换磨损的轴承、齿轮，清除润滑油，排出杂质，加入新油。

2) 润滑油不符合标准。油号使用不准确，含有杂质，加油量过多或者过少，散热效果差都会造成减速器温度过高[3]，因此加油时要严格按照规定的油号、油位操作；散热风扇损坏时，要及时更换。

2.2 传动部件磨损

滑道用于限制链条运行轨迹，若滑道磨损，链条不能按设计轨迹运行，就会加大链条的负荷，减少链条运行寿命，甚至会造成断链事故，因此要及时更换磨损的滑道。链条、刮板等传动装置长期浸泡在合格介质悬浮液当中，造成磨损加剧，很容易发生跳链、断链等问题，所以要定期更换链条。新安装的链条在运行过程中啮合轮齿的力矩变大，而且由于节距变长造成链条松弛[4]，所以在运行一段时间后应当进行再次调链，保证链条适当的张紧度，确保浅槽正常分选运行。

2.3 杂物问题

进入浅槽分选机的原煤中常常夹杂各种铁器和杂物(皮带扣，钢丝绳，电缆皮子等)，很容易缠绕到刮板、链条、链轮上，造成跳链、断链，甚至卡、堵、压等事故影响生产。因此在原煤皮带物料进入分级筛前，入料溜槽上方加装除铁器，防止铁器进入浅槽造成影响。在原煤分级筛入料和出料口加装一定的纵向拉筋形成筛前箅子，减少一部分杂物进入浅槽分选机内。

2.4 介质损失问题

1) 由于从原煤分级筛进入浅槽的溜槽垂直落差大，物料进入浅槽合格悬浮液中时还带有一定的初速度，发生碰撞后造成合介液体的飞溅，使一部分的合介损失。因此在浅槽分选机的入料溜槽出口加装一道厚15 mm的挡煤皮子遮挡整个入料口，起到缓冲作用，避免介质飞溅损失。

2) 浅槽块煤出料口和矸石出料口，分别涌出和刮带大量的合格介质到达块煤脱介筛和块矸脱介筛的合介段，由于下料量大，冲击力强，造成大量介质飞溅到四周墙壁或者地面，导致介质损失。在块煤脱介筛的入料口加装U型防溅式挡板，在块矸脱介筛的入料口加装密封罩保证介质分别进入筛子的合介段有效回收。

3 重介浅槽分选机的优化改进

2016年，斜沟煤矿选煤厂准备车间新增2台破碎机，虽然提高了对大块矸石的破碎效果，但造成了片状矸石的增多，导致连续发生几次因片状矸石卡入浅槽底板和刮板之间、底板和托架之间导致的设备故障，浅槽故障影响时间由不足1 h/月剧增至10 h/月，对安全生产造成了不利影响，所以亟需通过改造彻底解决片矸石卡入浅槽底板和刮板之间对浅槽运行影响的问题。

3.1 原因分析

经现场观察，矸石对浅槽运行的影响主要在两个：1) 托架下方，托架和底板之间间隙呈现放倒的“V”型的“张嘴”形状，而给料溜槽在靠近起弧段的边缘有宽约300 mm的位置正对着托架运行轨迹的起弧段，矸石在给入浅槽后会直接落到起弧段的托架运行轨道上，在托架向前运行过程中矸石容易卡入托架下方，造成托架运行阻力大，导致浅槽驱动负荷剧增[5]. 2) 刮板下方，因浅槽的刮板在从机尾向机头运动输送矸石时，在水平段刮板和底板间隙小(10～20 mm)，在起弧段间隙变大(平均42 mm)，到爬坡段间隙又变小(平均34 mm)，刮板运行过程中与底板之间的状态图见图2.导致片状矸石随着刮板向前运行过程中在起弧段容易卡入刮板和底板间；在爬坡段因间隙变小矸石收到挤压力剧增；矸石和底板间的摩擦力增大，导致浅槽跳闸、驱动部分联轴器故障等事故。

A—水平段 B—起弧段 C—爬坡段图2 刮板运行过程中与底板之间状态图

3.2 改造方案

1) 矸石进入托架下方导致的事故。因为托架在紧靠滑道的轨迹上运行，只要避免物料落入托架旁边即可解决问题，为此，针对滑道上方给料溜槽，加装一个宽400 mm的倾斜挡板，将物料给料落点偏离托架在起弧段的运行轨迹，以减少矸石靠近托架的机会。

2) 矸石进入刮板和底板之间导致的事故。为避免刮板和底板之间间隙在刮板运行过程中出现大的变化，在将刮板起弧段和爬坡段分别加装一层耐磨板来降低刮板和底板之间的间隙，以达到物料被刮板从水平段刮向起弧段直到爬坡段的过程中，避免物料进入刮板和底板之间的间隙内，对比图见图3.在起弧段整体加装16 mm厚的耐磨板，在爬坡段加装14 mm厚耐磨板，使得刮板运行过程中，刮板和底板之间间隙随着向前运行由原来20 mm—42 mm—34 mm变化，改造成现在的20 mm—26 mm—20 mm，在刮板带动矸石运行过程中，能卡入刮板和底板之间的片状矸石量减少,浅槽故障率自然降低。

3.3 改造效果

图3 托架运行轨道起弧段上方加装导料板前后对比图

经统计，改造后运行一个月，浅槽卡片矸石的事故次数已经下降，月均故障影响时间已降低至1 h以下，浅槽运行可靠性大大提高。未再发生过断轴、联轴器链接螺栓切断等驱动部分故障，达到了改造效果，确保了浅槽的正常运行。

4 结束语

通过对重介质浅槽分选机常见故障的分析，有针对性地检查浅槽易磨损部位，科学合理地对浅槽进行检修、润滑保养。针对浅槽在带煤运行期间出现卡杂物、介质损失，浅槽刮板和底板之间卡矸石的问题，提出了在滑道上方给料溜槽加装宽400 mm的倾斜挡板及在刮板起弧段和爬坡段分别加层耐磨板等改造方案。现浅槽分选机已实现正常生产，降低了浅槽发生故障性停车的时间，同时也减轻了维护巡检的工作强度，节约了维护成本。

参 考 文 献

[1] 李艳红，季晓明，秦国富.XZQ-1620浅槽重介分选机在华丰矿选煤厂的应用[J].选煤技术，2013(05)：68-70.

[2] 吴兆宏，朱 华，王勇华，等.刮板输送机磨损失效及对策[J].煤矿机械，2005(07):59-60.

[3] 王立波，刘钦聚，张新明，等.保德选煤厂重介质浅槽分选机日常维修及改进的经验[J].煤炭加工与综合利用，2015(09):36-37.

[4] 董强强.重介浅槽排矸系统在西曲选煤厂准备车间的应用[J].机械管理开发，2016(03):77-79.

[5] 李 慧，辛忠伟，李新宏.重介浅槽分选机工作原理与结构设计探讨[J].中国矿业，2009，18(s)：427-430.