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[摘 要]复合式干法选煤机是煤炭生产过程中重要的选煤机械，由于其选煤工艺的复合性，因此较以前的选煤机械无论是选煤效率还是选煤质量都有了很大的提高，因此，研究和分析复合式干法选煤机结构及其工作原理对于选煤工作问题的研究具有重要的意义。本文主要从选煤机的结构和工作原理两方面展开了讨论，注重分析了复合式干法选煤的工作原理。从文章的分析也看以看出，复合式干法选煤机是对原有选煤机的继承和改进，注重提高了选煤机的选煤效率和选煤质量。
[关键词]复合式干法选煤机，结构组成，工作原理，煤炭生产
中图分类号：TD327.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）11-0244-01
1 引言
选煤机是煤矿生产过程中重要的机械设备，对于煤矿高质量生产具有重要的意义。特别是对于我国这样的产煤大国而言，高效、优质的选煤机在煤矿生产过程中显得尤为重要。为了给予煤矿生产足够的保障，针对我国煤炭的主要特点，我国自发研制了许多选煤机械，其中，复合式干法选煤机就是其中非常重要的一种。这种选煤机械工艺简单，投资较少，最重要的是不使用水，能够最大限度的保护环境，因此，非常适合我国煤炭资源含硫较高、水资源相对缺乏的煤炭生产现状，因此广泛的应用于我国煤矿选煤中。从2000年开始，复合式干法选煤机就被广泛的应用于煤矿选煤工作中，到现在已经有超过一千多座复合式干法选煤厂，复合式干法选煤机在选煤工作中发挥着巨大的作用。
2 复合式干法选煤机结构组成及其主要特点
复合式干法选煤机在设计时充分考虑煤炭颗粒密度作用，利用自生介质颗粒内部大小以及密度不同，通过空气浮力作用，并借助机械的自我振动，从而达到煤炭颗粒的选择，并且，在结构的设计过程中充分利用床层中颗粒相互作用而产生的浮力。按照这种选煤的思路，分别设计了相应的选床形状、振动筛振动形式等，并且配合供风除尘等工艺，设计得到了复合式干法选煤机。其结构组成如图1所示。
这一结构最大的特点是分选床的结构角度的自由调节。在结构设计上，分选床以及振动器都通过吊挂装置安装于分选机上，整体结构处于悬空状态，在结构上可以自由的进行纵向和横向位置的调整。
复合式干法选煤机特点较为明显。首先，生产成本较低，工作效率高。在选煤过程中，不需要水，并且工艺非常简单，整体设备投资在50万元左右，分选成本为2元/t，但是工作效率能够达到80 t/工；其次，除尘效果好。采用两段或一段并列除尘工艺和负压操作，保证大气环境和工作环境不受粉尘污染，排出的部分气体含尘量<50mg/m3，符合环保要求；？？第三，商品煤回收率高。与水洗相比，干选不产生煤泥水，不仅有效回收细粒级煤，除尘系统收集的煤尘也可回收。
3 复合式干法选煤机工作原理
和其他选煤机械工作原理不同，复合式干法选煤机摆脱了水等溶剂的作用，单独依靠煤炭颗粒自身的因素进行分选，从而最大限度的节省了资源。其选煤机的工作原理包含三个方面的内容。
3.1 物料螺旋运动的分选作用
物料通过物料口进入及其内部煤仓之后，在分选床上形成了一层一定厚度的物料层，物料层由于物料颗粒与密度的不同而逐渐进行分层。当分选床面进行工作振动之后，底层物料在振动作用下逐步向创面挡板前进，到达挡板之后在推力的作用下向运动，挡板附近的物料堆积变高，并因此在联系的作用下形成具有一定坡度的。由于重力作用，大颗粒的物料会向下滑动，最终在物料上层形成颗粒大小相对均匀并且较细的煤炭颗粒。这种重复的工作过程就形成了均匀分层的颗粒层，最终，密度较低颗粒较小的煤炭都被分选出来，最后剩下是密度较大的矸石和黄铁矿。在通风口处，通过风力的作用将煤炭颗粒充分混合，从而提高了分选的精度。
3.2 煤炭颗粒自身的分选作用
复合式干法选煤机在选煤过程中借鉴并改进了传统的风力跳汰机的颗粒自身分选作用，将传统的20mm内的颗粒分选上限调整到100mm左右。能够跨越如此大的分选区域，最重要的作用来自于风力作用。在分选床上由于煤炭颗粒与风力的相互作用，大大增加了煤炭颗粒的自身浮力，从而在机床跳动的过程中，物料颗粒的跳动作用和幅度加大，由此可以更大限度的进行物料分选。通过自身分选作用，使得密度较大的矸石等物料颗粒下沉，而密度较小的煤炭颗粒被分选出来。这种自身分选作用，有利于将煤和矸石进行充分分选。
3.3 离析作用及风力作用的綜合效应
复合式干法选煤机最重要的功能是实现了多种分选方法的综合，其中，离析作用与风力做义工的综合效应是选煤机工作的重要功能特点。离析作用及风力作用的综合效应是指在选煤机选煤过程中，通过机械振动所产生的物料颗粒分离与风力作用产生的物料颗粒分离相互结合，提高选煤机物料的分选效果。
根据牛顿力学定律，如果单纯的依靠机床的振动作用，那么，物料颗粒的分层作用会按照物料颗粒的密度来进行，这会导致大颗粒的煤炭颗粒与小颗粒的煤炭颗粒都混在一起，达不到选煤的效果。而风力作用主要以物料的大小重量进行分层，由此导致大颗粒的煤炭颗粒与矸石颗粒等混杂在一起，同样达不到选煤的效果。所以，根据选煤的特点复合式干法选煤机将机械振动的离析作用与风力作用相互结合从而达到了真正的选煤效果。
由于综合作用的结果，使分选过程趋于完善，并在床面上形成一层矸石床层。矸石床层主要是由密度较高的矸石、黄铁矿组成。高密度颗粒相互作用产生的浮力效应可以有效地阻止低密度煤再混入矸石产品中，从而保证了排出矸石的纯度。
综合而言，复合式干选机的分选原理就是在使物料做螺旋翻转运动的条件下，利用振动力和风力的综合作用造成床层松散和矿粒按密度分层。在不同区段有自生介质（粉煤）与空气形成的混合介质分选作用（精煤段），又利用了颗粒相互作用的浮力效应（中煤段）。形成了一种不同于任何选煤设备的综合分选机理。
4 结语
复合式干法选煤机已经成为我国选煤行业的重要机械，在选煤工作中具有重要的作用。通过文章的分析可以看出，复合式干法选煤机中“复合”是对其工作原理而言的，两种煤炭分选方式的应用使得选煤效果更加明显，提高了选煤的效率和选煤质量，对于煤炭生产具有重要的意义。
参考文献
[1] 李松民. FGX-9型复合式干法选煤机改造[J].煤矿机械，2010，2
[2] 朱英.复合式干法选煤机在大洪沟选煤厂的使用[J].煤炭技术，2007，9.
[3] 王仲棉.复合式干法选煤机在平沟煤矿的应用[J].煤炭加工与综合利用，2003，4.
[关键词]复合式干法选煤机，结构组成，工作原理，煤炭生产
中图分类号：TD327.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）11-0244-01
1 引言
选煤机是煤矿生产过程中重要的机械设备，对于煤矿高质量生产具有重要的意义。特别是对于我国这样的产煤大国而言，高效、优质的选煤机在煤矿生产过程中显得尤为重要。为了给予煤矿生产足够的保障，针对我国煤炭的主要特点，我国自发研制了许多选煤机械，其中，复合式干法选煤机就是其中非常重要的一种。这种选煤机械工艺简单，投资较少，最重要的是不使用水，能够最大限度的保护环境，因此，非常适合我国煤炭资源含硫较高、水资源相对缺乏的煤炭生产现状，因此广泛的应用于我国煤矿选煤中。从2000年开始，复合式干法选煤机就被广泛的应用于煤矿选煤工作中，到现在已经有超过一千多座复合式干法选煤厂，复合式干法选煤机在选煤工作中发挥着巨大的作用。
2 复合式干法选煤机结构组成及其主要特点
复合式干法选煤机在设计时充分考虑煤炭颗粒密度作用，利用自生介质颗粒内部大小以及密度不同，通过空气浮力作用，并借助机械的自我振动，从而达到煤炭颗粒的选择，并且，在结构的设计过程中充分利用床层中颗粒相互作用而产生的浮力。按照这种选煤的思路，分别设计了相应的选床形状、振动筛振动形式等，并且配合供风除尘等工艺，设计得到了复合式干法选煤机。其结构组成如图1所示。
这一结构最大的特点是分选床的结构角度的自由调节。在结构设计上，分选床以及振动器都通过吊挂装置安装于分选机上，整体结构处于悬空状态，在结构上可以自由的进行纵向和横向位置的调整。
复合式干法选煤机特点较为明显。首先，生产成本较低，工作效率高。在选煤过程中，不需要水，并且工艺非常简单，整体设备投资在50万元左右，分选成本为2元/t，但是工作效率能够达到80 t/工；其次，除尘效果好。采用两段或一段并列除尘工艺和负压操作，保证大气环境和工作环境不受粉尘污染，排出的部分气体含尘量<50mg/m3，符合环保要求；？？第三，商品煤回收率高。与水洗相比，干选不产生煤泥水，不仅有效回收细粒级煤，除尘系统收集的煤尘也可回收。
3 复合式干法选煤机工作原理
和其他选煤机械工作原理不同，复合式干法选煤机摆脱了水等溶剂的作用，单独依靠煤炭颗粒自身的因素进行分选，从而最大限度的节省了资源。其选煤机的工作原理包含三个方面的内容。
3.1 物料螺旋运动的分选作用
物料通过物料口进入及其内部煤仓之后，在分选床上形成了一层一定厚度的物料层，物料层由于物料颗粒与密度的不同而逐渐进行分层。当分选床面进行工作振动之后，底层物料在振动作用下逐步向创面挡板前进，到达挡板之后在推力的作用下向运动，挡板附近的物料堆积变高，并因此在联系的作用下形成具有一定坡度的。由于重力作用，大颗粒的物料会向下滑动，最终在物料上层形成颗粒大小相对均匀并且较细的煤炭颗粒。这种重复的工作过程就形成了均匀分层的颗粒层，最终，密度较低颗粒较小的煤炭都被分选出来，最后剩下是密度较大的矸石和黄铁矿。在通风口处，通过风力的作用将煤炭颗粒充分混合，从而提高了分选的精度。
3.2 煤炭颗粒自身的分选作用
复合式干法选煤机在选煤过程中借鉴并改进了传统的风力跳汰机的颗粒自身分选作用，将传统的20mm内的颗粒分选上限调整到100mm左右。能够跨越如此大的分选区域，最重要的作用来自于风力作用。在分选床上由于煤炭颗粒与风力的相互作用，大大增加了煤炭颗粒的自身浮力，从而在机床跳动的过程中，物料颗粒的跳动作用和幅度加大，由此可以更大限度的进行物料分选。通过自身分选作用，使得密度较大的矸石等物料颗粒下沉，而密度较小的煤炭颗粒被分选出来。这种自身分选作用，有利于将煤和矸石进行充分分选。
3.3 离析作用及风力作用的綜合效应
复合式干法选煤机最重要的功能是实现了多种分选方法的综合，其中，离析作用与风力做义工的综合效应是选煤机工作的重要功能特点。离析作用及风力作用的综合效应是指在选煤机选煤过程中，通过机械振动所产生的物料颗粒分离与风力作用产生的物料颗粒分离相互结合，提高选煤机物料的分选效果。
根据牛顿力学定律，如果单纯的依靠机床的振动作用，那么，物料颗粒的分层作用会按照物料颗粒的密度来进行，这会导致大颗粒的煤炭颗粒与小颗粒的煤炭颗粒都混在一起，达不到选煤的效果。而风力作用主要以物料的大小重量进行分层，由此导致大颗粒的煤炭颗粒与矸石颗粒等混杂在一起，同样达不到选煤的效果。所以，根据选煤的特点复合式干法选煤机将机械振动的离析作用与风力作用相互结合从而达到了真正的选煤效果。
由于综合作用的结果，使分选过程趋于完善，并在床面上形成一层矸石床层。矸石床层主要是由密度较高的矸石、黄铁矿组成。高密度颗粒相互作用产生的浮力效应可以有效地阻止低密度煤再混入矸石产品中，从而保证了排出矸石的纯度。
综合而言，复合式干选机的分选原理就是在使物料做螺旋翻转运动的条件下，利用振动力和风力的综合作用造成床层松散和矿粒按密度分层。在不同区段有自生介质（粉煤）与空气形成的混合介质分选作用（精煤段），又利用了颗粒相互作用的浮力效应（中煤段）。形成了一种不同于任何选煤设备的综合分选机理。
4 结语
复合式干法选煤机已经成为我国选煤行业的重要机械，在选煤工作中具有重要的作用。通过文章的分析可以看出，复合式干法选煤机中“复合”是对其工作原理而言的，两种煤炭分选方式的应用使得选煤效果更加明显，提高了选煤的效率和选煤质量，对于煤炭生产具有重要的意义。
参考文献
[1] 李松民. FGX-9型复合式干法选煤机改造[J].煤矿机械，2010，2
[2] 朱英.复合式干法选煤机在大洪沟选煤厂的使用[J].煤炭技术，2007，9.
[3] 王仲棉.复合式干法选煤机在平沟煤矿的应用[J].煤炭加工与综合利用，2003，4.