TDS智能干选系统在煤矿中的研究与应用

1朱泽建,2周庆亮

2济宁能源发展集团有限公司 山东济宁 272199

摘要：煤炭分选主要分为水洗和干选两个方向，水洗基本采用跳汰、重介、浮选等工艺，优点是工艺成熟、分选精度高、处理能力大，缺点是建设投资大、生产成本高，还存在较大的水资源消耗和浪费，水洗1吨原煤的水耗约0.1m3，另外也会产生低质的副产品如煤泥；干选是近二十年来一直存在并缓慢发展的一种选煤方法，具有不用水、工艺简单、投资少、生产成本低的优点，主要的代表工艺是基于振动和风选的复合式干法选煤工艺；从煤炭分布的区域来看，西部占全国80.4%，中部占全国15.2%，东部占全国4.4%。西部是我国煤炭的主要分布区，又恰是干旱少水的地区，因此，与水洗相比，干选具备更广阔的需求和前景。基于此，分析了TDS智能干选系统在煤矿中的研究与应用。

关键词：TDS智能干选系统；煤矿；研究与应用

前言：TDS智能干选机，是采用智能识别方法，运用深度学习算法等先进技术，针对不同的煤质特征建立与之相适应的分析模型，对煤与矸石进行数字化识别，最终通过智能执行系统将矸石排出。以3.0Mt/a动力煤选煤厂为例，与传统水洗工艺相比，设备数量为水洗的1/5，厂房体积为水洗的1/8，装机功能为水洗的1/2，建设投资为水洗的1/2，建设工期约为水洗的2/5；从生产运营的角度，工厂装机功率小、人工少、无大宗材料消耗。具体分析研究内容如下：

1TDS智能干选机常见故障及处理方法

TDS智能干选机常见故障主要有分选精度变差、布料器故障、除尘器故障、测控故障和传感器类故障。1.分选精度变差：分选精度变差的原因有皮带跑偏、入料物块大小不符合设计要求、线阵积灰、喷嘴堵塞、分隔板位置变化、煤质发生变化等，其对应的处理方法有检查入料原煤粒度是否超标、是否有偏料和翻滚现象，检查否有末煤、异物等进入TDS设备、物块是否叠压、煤质是否发生变化，检查带速是否稳定、喷嘴是否堵塞、入气压力是否正常、分隔板是否移位等。2.布料器故障：布料器故障主要有电机故障、联轴器故障、皮带跑偏、清扫器变形、防溢裙板漏煤等，其对应的处理方法有检查主回路供电是否正常、控制回路熔断器是否完好、变频器控制盘是否故障，检查联轴器注销是否折断，检查皮带挡边与滚筒的间距变化、可以通过调节驱动滚筒和增面滚筒调节，发现清扫器变形并及时进行更换，发现设备有漏煤的现象，及时调节防溢裙板与皮带的间距。3.除尘器故障：包括出风口漏灰、脉冲电磁阀无法关闭、离心风机故障、卸灰阀电机故障等，其对应的处理方法有检查滤筒是否有破损、滤筒安装是否对正、除尘室内壁是否有开焊的地方，检查电磁阀是否供电、电磁阀气道是否有异物堵塞，检查主回路供电是否正常、热继电器是否动作、漏电保护是否动作、控制回路保险是否完好。4.测控故障：包括X射线非零故障码、REC系统非零故障码、超大物块报警、X信息延时报警等。5.传感器类故障：包括入气压力低、射源温度高、分选室瓦斯浓度高、电磁阀箱瓦斯浓度高、布料器欠速、门限开关报警、设备急停等。

2TDS智能干选系统在煤矿中的研究与应用

2.1双拼智能干选机

TDS智能干选系统包括给料系统、布料装置、识别装置、执行机构四大主要系统，以及供风系统、除尘系统、电控系统三个辅助系统。所述的给料系统位于布料系统的入料端，原料由给料系统均匀给入布料装置上；所述的识别装置是位于布料装置上方的X射线源和位于布料装置下方的X射线探测器；所述执行机构为出口朝着精煤、矸石运动轨迹的空气喷嘴，所述的识别装置除通过精煤和矸石的物理性质来识别精煤和矸石外，还将精煤和矸石在布料装置上的位置信息输出给执行机构。

现有技术中单套分选系统处理量较小，难以与现有的大型上游分级设备配套，而两套单输送带的TDS智能干选机同时布置需要较大的占地空间。双拼智能干选机目的在于提供双拼智能干选机，以缓解了现有技术中单套分选系统处理量较小，两套单输送带的TDS智能干选机同时布置需要较大的占地空间的技术问题。

具体包含的内容如下：机架总成、给布料组件和智能分选组件；给布料组件设置于机架总成上，智能分选组件与机架总成连接；给布料组件包括第一给布料装置和第二给布料装置；智能分选组件包括第一智能分选装置和第二智能分选装置；第一给布料装置与第一智能分选装置连接，形成第一干选系统，第二给布料装置与第二智能分选装置形成第二干选系统，通过机架总成将两套给布料组件和两套智能分选组件连接，缩小了机器尺寸，缓解了现有技术中单套分选系统处理量较小，两套单输送带的TDS智能干选机同时布置占地空间大的技术问题，实现了TDS干选设备的小型化和高效率。

2.2原煤处理系统

目前，通过TDS智能干选机进行预排矸，其采用智能识别方法，针对不同的煤质特征建立与之相适应的分析模型，通过大数据分析，对煤与矸石进行数字化识别，最终通过智能执行机构将矸石排出；TDS智能干选机包括给料装置、布料装置、识别装置、执行机构四大主要系统，以及供风系统、除尘系统、电控系统三个辅助系统；给料装置位于布料装置的入料端，原料煤由给料系统均匀给入布料装置上；识别装置是位于布料装置上方的X射线源和位于布料装置下方的X射线线阵探测器；执行机构为出口朝着精煤、矸石运动轨迹方向的空气喷嘴，识别装置除通过精煤和矸石的物理性质来识别精煤和矸石外，还将精煤和矸石在布料装置上的位置信息输出给执行机构。但是，通过TDS筛选后的精煤中偶尔会存在大块杂物和大块矸石，工作人员有时不能及时清除，导致精煤中含有大块杂物和大块矸石，在进入下游破碎机进行破碎时，大块杂物和大块矸石会卡在破碎机内，使破碎机停止工作。

实用新型内容：原煤处理系统的目的在于解决大块杂物和大块矸石不能及时被工作人员清除，导致下游破碎机被卡住的技术问题。其包括导流板；TDS智能干选机的控制模块的输出端与报警器电连接，在第二输送机的机架上通过安装座连接有报警器；在第二输送机的机架上固定有驱动器，驱动器的输出端连接有活动置于第二输送机的皮带上的导流板。优点：当识别装置检测到大块杂物和大块矸石时，将信号反馈到控制模块，控制模块控制驱动器运行，驱动导流板动作，驱动导流板将落到第二输送机的大块杂物和大块矸石从第二输送机上导流清除，保证从第二输送机的卸料端输出的原煤不含有大块杂物和大块矸石，有效防止下游的破碎机卡堵；而且通过导流板的导流将大块杂物和大块矸石导出，取代人工抓取，节省人力。

结束语：

煤炭企业积极有效地应对市场变化，实施提质增效改造过程，增加高发热量商品煤的产量，通过了解煤的可选性，寻求探索合理的分选方法和工艺流程等，把创新作为引领发展的第一动力，依靠制度创新、技术创新，加快创新成果转化，有效激活高质量发展引擎，稳步实现效益最大化。选煤厂为落实国家煤炭清洁，高效利用的产业政策，通过弛张筛改造、TDS智能干选机改造等，走出了一条实施性强，经济效益高的升级改造的路子，为应对市场变化，提高企业经济效益提供了指导方向。

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