徐東

（撫順礦業(yè)集團有限責(zé)任公司設(shè)計院，遼寧 撫順 113008）

選礦工程

半移動破碎篩分系統(tǒng)在頁巖露天礦的應(yīng)用

徐東

（撫順礦業(yè)集團有限責(zé)任公司設(shè)計院，遼寧 撫順 113008）

半移動破碎站是頁巖露天礦半連續(xù)工藝間斷作業(yè)環(huán)節(jié)與連續(xù)作業(yè)環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)，是連接整個工藝系統(tǒng)的樞紐。主要研究的是半移動破碎篩分系統(tǒng)在頁巖露天礦的應(yīng)用。

半移動破碎篩分系統(tǒng)；頁巖露天礦；應(yīng)用

1 概 述

能源是我國實現(xiàn)現(xiàn)代化進程中的重要物質(zhì)，與國民經(jīng)濟發(fā)展息息相關(guān)。近年來，由于我國經(jīng)濟發(fā)展速度較快，石油供需矛盾日趨嚴重。與石油資源相比，我國油頁巖儲量相當豐富，僅撫順礦業(yè)集團的東露天礦可采儲量就達7.6億t。該礦的特點是油頁巖在煤層之上，采煤時需要先剝離油頁巖。若油頁巖不利用，堆放時易自燃起火，產(chǎn)生大量煙塵和有害氣體，嚴重污染環(huán)境。

撫順礦業(yè)集團利用油頁巖生產(chǎn)頁巖油項目，不僅可以使油頁巖變廢為寶，有利于礦區(qū)實現(xiàn)非煤產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，而且還為能源短缺提供了一個解決的途徑。由此看來，本項目社會效益明顯，具有一定的戰(zhàn)略意義。撫礦集團西露天礦南幫出現(xiàn)地表裂縫，地表范圍為W500～E2300，坑內(nèi)范圍為E200～E1200，變形區(qū)上寬下窄。2012年7月以來，由于汛期降雨滲流使礦坑南幫變形加快，2013年3月13日，國土資源部專家會商討分析認為礦坑南幫變形是由于礦坑底部采礦剝離巖土體，導(dǎo)致坡底前緣壓腳失重，破壞南北幫間拱形支撐效應(yīng)，進而引起坡體變形。根據(jù)專家意見，西露天礦制定了應(yīng)急預(yù)案并進行演練，在主變形坡段范圍內(nèi)，停止采礦生產(chǎn)活動，加強變形監(jiān)測預(yù)警，先后與煤科集團沈陽研究院、東北大學(xué)、東煤沈陽巖土工程公司簽訂項目，完成了南幫變形的機理研究，制定了綜合治理方案，并進行了實施。

由于西露天南幫邊坡局部滑移嚴重，位于變形區(qū)域的破碎篩分系統(tǒng)很難維持運行，給礦井安全生產(chǎn)帶來重大隱患，為消除隱患，確保安全生產(chǎn)，擬在南幫變形區(qū)以西，西露天選煤廠新、舊翻車倉的位置改建半移動破碎篩分系統(tǒng)。

2 半移動破碎篩分裝車系統(tǒng)工藝及特點

2.1 系統(tǒng)工藝

破碎系統(tǒng)通過鐵路運輸來料，將油母頁巖富礦運輸至半移動破碎站。半移動破碎站建在翻車倉處，包括受料系統(tǒng)、一次破碎、預(yù)篩分、二次破碎。

利用西露天礦南幫變形區(qū)以西選煤廠現(xiàn)有的翻車倉新建一個破碎篩分系統(tǒng)。原料通過鐵路運輸，將頁巖富礦運輸至翻車倉，＜1 000 mm頁巖通過箅子進入板式給料機，＞1 000 mm的頁巖經(jīng)液壓破碎錘破碎后再進入板式給料機，通過一次破碎系統(tǒng)、篩分破碎系統(tǒng)、二次破碎系統(tǒng)，將頁巖破碎至75 mm以下，再進入二次篩分間，將75～12 mm的頁巖輸送至干餾爐內(nèi)進行干餾，將12 mm以下的頁巖經(jīng)尾礦倉裝車，送至現(xiàn)頁巖煉油廠作為ATP干餾爐的原料。

2.2 系統(tǒng)裝車及運輸

半移動破碎站受料由鐵路自翻車卸至受料斗內(nèi)，每列自翻車由14節(jié)車廂組成，每節(jié)長度14.364 m，容量50 t，每次2節(jié)自翻車同時卸料，物料（0～1 000 mm）經(jīng)657、658板式給料機和659、660清料帶式輸送機，運輸至661、662一次破碎機，將物料由0～1 000 mm粒度破碎至300 mm以下，一次破碎后由663、664帶式輸送機輸送至破碎篩分間，在破碎篩分間內(nèi)物料經(jīng)665、666圓振動篩篩分后，篩上物料（75～300 mm）進入667、668二次破碎機破碎，篩下物料和二次破碎后物料（0～75 mm）直接排到主干線669、670成品帶式輸送機上，物料由669、670成品帶式輸送機輸送至二次篩分間，經(jīng)671、674帶式給料機給料至672、673、675香蕉篩（3臺香蕉篩，2用1備）再進行篩分，篩上物料（12～75 mm）由676、677、678帶式輸送機運至一、二、三部篩分樓上，并在一、二、三部篩分樓進行分料，一路向東通過679－1、679－2膠帶機運往四、五部干餾爐，另一路通過原有膠帶進入一、二、三部干餾爐。

為了儲存成品頁巖，在新建的679－2帶式輸送機與現(xiàn)新翻車倉的501帶式輸送機交點位置設(shè)置犁式卸料器，將679－2帶式輸送機上的成品頁巖卸載到501帶式輸送機上，頁巖通過501、502帶式輸送機進入新翻車倉的原煤倉存儲。當需要使用倉內(nèi)頁巖時，通過206、208、210帶式輸送機至204帶式輸送機上，204帶式輸送機改造后與新建的669帶式輸送機相連接，進入新建的頁巖輸送系統(tǒng)。

因一、二、三部篩分樓和干餾爐區(qū)域的地面有不同程度的變形，為了減小變形區(qū)域可能遭到破壞后對生產(chǎn)造成的影響，在新建二次篩分間處預(yù)留了去往一、二、三部干餾爐的出口位置經(jīng)三通溜槽粉料后的成品頁巖，通過682、683帶式輸送機運往一、二、三部干餾爐上的627帶式輸送機。627帶式輸送機經(jīng)改造后，反向輸送成品頁巖至一、二、三部干餾爐。在677膠帶頭部溜槽處預(yù)留去往四、五部干餾爐的出口位置，成品頁巖經(jīng)684帶式輸送進轉(zhuǎn)載至四、五部干餾爐上640帶式輸送機。640帶式輸送機經(jīng)改造后，反向輸送成品頁巖至四、五部干餾爐。

根據(jù)確定的工藝流程，一破（1 500 t/h）+帶式輸送機+篩分（1 500 t/h）+二破（1 000 t/h），鐵路來料進入翻車倉后，粒度＜1 000 mm的原料進入翻車倉，粒度＞1 000 mm由液壓破碎錘破碎至＜1 000 mm以下，通過657（658）板式給料機進入處理量1500t/h的661（662）一破系統(tǒng)，破碎至300 mm以下，由663（664）排料帶式輸送機輸送至破碎篩分間，先進入處理量1 500 t/h，出料粒度75 mm以下的665（666）圓振動篩，300～75 mm的篩上物料，進入處理量1 000 t/h，出料粒度75 mm以下的667（668）二破系統(tǒng)，圓振動篩下的頁巖與二破后的頁巖全部進入669（670）成品帶式輸送機，由670成品帶式輸送機輸送至新建篩分間進行二次篩分，然后將成品頁巖輸送至一、二、三部爐及四、五部爐。該系統(tǒng)是先預(yù)篩分后，避免了75 mm以下的成品頁巖二次破碎。

破碎至75 mm以下的頁巖，經(jīng)670帶式輸送機輸送至二次篩分間，670帶式輸送機機頭設(shè)計1個五通溜槽，通過轉(zhuǎn)載溜槽2個通路與671、674帶式給料機來給兩個香蕉篩配料，溜槽另一個通路直接給香蕉篩配料，3個香蕉篩為2用1備。在翻車來料出故障的時候，就利用原有的儲料場，通過原有204帶式輸送機，轉(zhuǎn)載至669、670帶式輸送機，通過670帶式輸送機機頭溜槽的第4個通路，直接由機頭溜槽轉(zhuǎn)運至676帶式輸送機。670帶式輸送機處理量為1 500 t/h，香蕉篩處理量為1 000 t/h，如果2臺香蕉篩在不能滿足處理量1 000 t/h的時候，3臺香蕉篩就需同時工作。篩上成品料通過676成品帶式輸送機分別轉(zhuǎn)載至一、二、三部爐及四、五部爐，篩下物料通過680尾礦帶式輸送機輸送至尾礦倉。

2.3 工藝系統(tǒng)特點

1）在建設(shè)中采用鋼制擋墻制作了卸車平臺，取消了傳統(tǒng)的混凝土擋墻。這一改變不僅降低了建造成本，而且鋼制擋墻還可以重復(fù)使用。

2）采用變頻調(diào)速技術(shù)驅(qū)動重型板式給料機，可以根據(jù)煤量的大小調(diào)整給料速度，防止破碎機過載。

3）在二級破碎機前加裝2 m長小滑篩，可以將一破破碎后的75 mm以下的物料直接落到663#、664#膠帶機，不再通過二級破碎機，減輕了二級破碎機的處理量，避免了二級破碎機堵料。

4）在重型板式給料機下設(shè)置1條清料皮帶機，將0～12 mm小顆粒物料直接運走，減少了系統(tǒng)的粉塵量。

5）采用超聲波料位計自動控制成品緩沖倉的轉(zhuǎn)換，避免了因緩沖倉滿倉造成生產(chǎn)中斷。

6）為了儲存成品頁巖，在新建的679－2帶式輸送機與現(xiàn)新翻車倉的501帶式輸送機交點位置設(shè)置犁式卸料器，將679－2帶式輸送機上的成品頁巖卸載到501帶式輸送機上，頁巖通過501、502帶式輸送機進入新翻車倉的原煤倉存儲。當需要使用倉內(nèi)頁巖時，通過206、208、210帶式輸送機至204帶式輸送機上，204帶式輸送機改造后與新建的669帶式輸送機相連接，進入新建的頁巖輸送系統(tǒng)。

3 生產(chǎn)系統(tǒng)主要工藝設(shè)備選型

工藝原則：破碎站的受料斗考慮利用原有的南翻車倉工程的建筑物進行改建；篩分破碎間及二次篩分間為新建建筑物。

破碎站主要包括箅子、受料斗、重型板式給料機、一次破碎機、清料帶式輸送機、一次破碎排料帶式輸送機及成品帶式輸送機等部分，篩分破碎間主要設(shè)備有圓振動篩及二次破碎機，二次篩分間內(nèi)主要設(shè)備為香蕉篩。主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)見表1，主要輸送設(shè)備技術(shù)參數(shù)見表2。

4 結(jié) 論

總之，半移動破碎篩分裝車系統(tǒng)自投入運行以來，設(shè)備運行良好，滿足設(shè)計要求。這種設(shè)備對露天煤礦現(xiàn)場布置條件要求低，配料均衡且可調(diào)，轉(zhuǎn)載高度低。土方工程量小，設(shè)備費用低，相比傳統(tǒng)破碎站節(jié)省土建施工費用，可根據(jù)礦區(qū)系統(tǒng)現(xiàn)狀進行移設(shè)。

［1］楊俊亭.模塊化半移動破碎站在準東露天煤礦的應(yīng)用［J］.露天采礦技術(shù)，2013（8）：59－61.

［2］孫金龍.大型露天煤礦半連續(xù)工藝應(yīng)用范圍研究［D］.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)，2013.

［3］馬浩，徐海，潘永泰.SSC破碎站在大峰露天煤礦裝車系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.選煤技術(shù)，2012（1）：30－32.

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［5］呂成林，王長清.礦巖半移動破碎站的組成及移設(shè)［J］.礦業(yè)工程，2003（4）：45－49.

［6］馬法成.太鋼尖山鐵礦半移動式破碎站移設(shè)應(yīng)用研究［J］.礦業(yè)工程，2016（3）：24－26.

表1 主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)

表2 帶式輸送機技術(shù)參數(shù)

［7］薛德魁.對我國將要開發(fā)的半移動破碎站類型的看法［J］.金屬礦山，1993（11）：10－12.

［8］張丙展，譚會會.半移動破碎站設(shè)計要點［J］.露天采礦技術(shù)，2014（11）：72－74.

【責(zé)任編輯：解連江】

Application of semi mobile crushing and screening system in shale open-pit mine

XU Dong
(Fushun Mining Group Co.,Ltd.,Fushun 113008,China)

Semi mobile crushing station is reproduced link of semi continuous technology intermittent operation link and continuous operation link in shale open-pit mines,which is the key link of the whole process system.This article mainly studies the application of semi mobile crushing and screening system in shale open-pit mine.

semi mobile crushing and screening system;shale open-pit mine;application

TD45

B

1671－9816（2017）03－0034－04

2016-08-23

徐 東（1981—），男，遼寧本溪人，碩士，畢業(yè)于沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)機械化工程專業(yè)，從事煤礦工程設(shè)計工作。

10.13235/j.cnki.ltcm.2017.03.010

徐東.半移動破碎篩分系統(tǒng)在頁巖露天礦的應(yīng)用［J］.露天采礦技術(shù)，2017，32（3）：34-37.