肖玉娟，朴正根，赵国兴，朱  玲

(铁法煤业集团有限责任公司大兴煤矿选煤厂，辽宁铁岭112700)

摘要：简述了大兴矿选煤厂应用SKT99—20型跳汰机实现跳汰机单机自动化作业．增大了入洗量，提高了数量效率，从而为大兴矿创造了良好的经济效益。

关键词：SKT跳汰机；复振跳汰；单机自动化

中图分类号：TD948．9    文献标识码：A

 

    铁煤集团大兴煤矿选煤厂是一座年设计处理能力为300万t的大型矿井型选煤厂，1990年11月15日正式投产，主要入选长焰煤，选煤工艺为：>20ram粒级人跳汰洗选，选后产品为洗粒煤、洗末煤、洗中块、洗混小块四个品种；<20ram粒级经筛选分为干粒煤、干末煤直接销售；煤泥经浓缩后压滤回收。在生产过程中，最制约选煤数质量的洗煤机是关键。经过考察多个厂家使用的跳汰机之后，该厂决定选用煤炭科学研究总院唐山分院设计生产的最新型SKT99—20智能型跳汰机。该跳汰机采用多室共用数控风阀系统，融入复振跳汰技术，具备总风水量调控及精煤灰分回控功能，单机实现了自动化。该设备投入使用后，提高了洗精煤产率，大幅增加了经济效益。

l  自动化控制系统简介

    SKT99-20型跳汰机新型智能控制系统硬件主要应用可编程控制器配合人一机界面触摸屏组合而成，软件依据数控跳汰机工作原理、控制要求和操作经验，通过编程实现智能控制。新控制系统控制环节完善，具有风阀数控、排料自控、给料自控、总风总水调控、精煤灰分回控及与集控系统通讯等功能，使跳汰机的自动化程度大幅提高。

1．1风阀数控

    风阀数控功能的开发以SKT型跳汰机多室共用风阀为主体，具备良好的通用性能。其工作原理是：通过PLC编程把一个跳汰周期分成100份，按照每个室进气、膨胀、排气、休止所需时间进行分配，实现进气阀和排气阀打开和关闭时间的精确控制，从而完成对跳汰机风阀的控制。

    (1)实现了复振跳汰功能。SKT99-20型跳汰机为智能型复振跳汰机，其复振功能的实现是在多室共用数控风阀技术的基础上，增设一个辅助进气风阀，控制系统利用程序控制辅助进气风阀在主进气阀进气期或者床层膨胀期的任意时段进行进风脉冲叠加，使床层产生复合脉动。SKT智能型复振跳汰机辅助进气阀在程序上可以实现与主进气风阀的功能互换，即辅助进气阀可以转换成主进气阀，主进气阀可以转换成辅助进气阀，而且两个进气阀在系统不需要复振功能时，既可以同时作主进气阀以提高整个进气期风阀进风量，使床层起跳更有力，和跳汰分选理论吻合，又可以把双进气风阀当中的一个风阀作为备用阀，提高了系统的可靠性。

    (2)矸石段和中煤段之间的相位差实现无级调整。SKT99-20型跳汰机新型风阀控制系统可实现相位的无级调整。操作实践证明，相位的无级调整对分选效果的改善是有益的，它有效地减弱了床层在由矸石段向中煤段过渡的过程中产生的床层分层紊乱，相对延长了煤在跳汰机中的有效分选时间，使煤的分层更清晰，提高了分选精度和产品质量。

1．2  自动排料

    SKT跳汰机采用无溢流堰漏斗仓式稳静排料。自动排料系统主要是根据装设在跳汰机一、二段的床层传感器采集到的床层信号和灰分仪传回的灰分信号，利用煤质自感知理论判据煤质情况及变化趋势，并与自动给煤配合，然后根据程序设定的预测控制算法得到控制输出值，由输出值去控制驱动装置驱动排料轮完成对底流物料的排放，使排料连续、稳定、精确。

1．3  自动给料

    跳汰机控制系统具有给煤自动控制单元，控制系统在给煤量设定基值的基础上结合矸石段和中煤段的床层厚度和排料量，并同时参考精煤的灰分指标通过灰色控制算法对给煤量进行自动控制。整个控制过程只要求操作人员把相应的参数设定好，调节功能由控制系统根据程序设定的方式自动执行。

    自动给煤控制方式有其局限性，主要适用于入选原煤煤质变化不大、煤种相对稳定的选煤厂，对于一些原煤来源比较复杂、煤种繁多、煤质变化比较频繁的选煤厂不太适合。

1．4总风量总水量调控

    风是床层松散度的主要影响因素，不同煤质、煤种对风的需求量有所不同，这就要求对低压风的总进风量进行必要的调节，使之更符合当前选煤状况的要求。同样，对洗水量的调节也是选煤的关键，它与给煤量及煤质关联性强。SKT跳汰机新型智能控制系统实现了对总进风量、总供水量的调节，取得了令人满意的效果。

1．5精煤灰分回控

    新型控制系统具备精煤灰分回控功能。通过装设在精煤胶带上的灰分仪实时检测精煤灰分数据并传输到控制系统，控制系统经采样处理，依据系统控制原理指导自动给煤和自动排料，从而将精煤灰分稳定在要求的控制范围之内。

2  SKT99-20型跳汰机在选煤厂的应用

    系统改造前、后单机试验结果对比见表1。

3技术经济分析

    (1)提高了洗煤数量效率，增加了经济效益。 SK99-20型跳汰机实现了单机自动化，数量效率较改造前提高了2个百分点。2003年大兴煤矿选煤厂精煤产率实际为70.24％，较改造前提高了1.40个百分点，全年人选量为140.93万t，多回收精煤1.97万t，洗后产品平均售价按实际完成计为190元/t，则年多创效益374.3万元；2004年精煤产率实际为65．06％，较改造前提高1.30个百分点，入选量为167.56万t，多回收精煤2.18万 t，洗产品平均实际售价按实际完成计为248.26元/t．则年多创效益541.21万元。

    (2)增加了入选量，创造了效益。实现单机自动化后，2003年处理量完成140万t，较2002年提高20万t，选吨煤售价133.46元，以干选产品形式售出时，2003年实际平均售价为128.60元/l，吨煤价差为4.86元，多洗煤创效益97.2万元：2004年处理量完成167.56万t，较2002年提高45万t，洗吨煤售价161.52元，以干选产品形式售出时，2004年实际平均售价为157.91元／t，吨煤价差3.6l元，多洗煤创效益162.45万元。

    (3)提高了洗煤质量。由于该系统精度较高，洗精煤灰分与2002年相比，平均下降0.5个百分点，灰分稳定率达99.47％。

    (4)减少了机电事故。由于系统配置总结了以往的经验教训，因此事故率较改造前大大降低，仅为原来的20％，降低了检修工人的劳动强度及影响生产的时间。

4  结语

    SKT99-20型跳汰机实现了单机自动化，系统投入运行后，为选煤厂创造了可观的经济效益和社会效益：

    (1)实现选煤生产自动化，增大了处理量，提高了分选效率。

    (2)自动控制系统提高了选煤厂生产管理水平，降低了劳动强度，改善了工作环境，提高了劳动生产率。

    (3)可并人现有集控系统，增加对生产过程的监控能力，进一步提高了生产效率。