谈到选煤，怎能绕开“它”！ / 四六文摘

跳汰选煤工艺以其系统结构简单、稳定性高、投资少、生产成本低，且对原煤煤质适应性强等特点，一直是我国广泛应用的选煤工艺之一。在所有跳汰选煤设备中，尤以SKT跳汰机市场占有率最高。

近年来，唐山研究院对SKT跳汰机进行了多项技术改进和创新，先后研发了无背压双盖板阀、复振风阀、新型机体、200mm大粒级排料装置、跳汰机智能集中控制系统等多项专利技术，使该SKT跳汰机的节能降耗性能更突出，适用性更强，分选效果进一步提高。

此外，随着SKT技术的发展与创新，SKT跳汰机应用领域也得到进一步拓宽，近年来在煤矿井下排矸、高密度无烟煤分选、宽粒级分选、末煤分选、大块煤预排矸、城市垃圾分选等方面有了突破性进展。

1、SKT跳汰机技术发展

1.1 风阀

风阀性能对跳汰机分选效果起着决定性的作用。物料实现良好分层，首先要求脉动水流有足够的上冲加速度，将床层整体托起，且维持较长的松散时间，使物料换位分层;其次是针对不同煤质采用有利于其分选的跳汰制度。为此，风阀应能快速开启，并灵活调整分选脉动波形，以获得良好的分选效果。

SKT跳汰机风阀有锥形滑阀、无背压单盖板阀、无背压双盖板阀三种:

①锥形滑阀。普通的立式滑阀阀套与阀芯之间有一定的间隙，实际生产中，当阀芯或阀套上有煤泥水等杂物附着时，容易造成风阀卡住不动的问题。采用变径锥形风阀后，当风阀关闭时，阀芯与阀套抱紧，间隙为零，可避免漏风现象;当风阀开启时，需要有足够的冲力克服摩擦力，因此有短暂的能量储备阶段，一旦压力达到要求，阀芯就会高速运动，爆发力将床层托起，有利于物料的洗选;

②无背压单盖板风阀。通过改变风箱进气结构，将常规单盖板阀的背压转为打开风阀的动力，增加了床层的爆发力，风阀结构简单，维修方便;

③无背压双盖板风阀。通过改变风箱及风阀结构，采用双盖板代替单盖板，克服单盖板阀单侧受力的缺点。双盖板阀在工作状态下，均无背压、无正压，除阀盖的自身重力外(其值较小)，所受阻力无突变且基本为零。因此，双盖板阀开关省力，动作灵活，配用小气缸即可实现风阀快速开关和正常工作。

从现场应用的效果来看，双盖板阀开关省力，进风速度快，进风量充足，床层起振迅速，使膨胀期得以有效延长，对分选更加有利。双盖板阀的动力消耗是其他风阀的50%左右，在高压风风压仅为0.2MPa的状态下可正常工作，节能效果好。

1.2 机体结构

SKT跳汰机采用单格室漏斗型组合装配式机体，使单个部件体积大幅减少，整机载荷减少30%左右，降低了厂房负载和用水量，便于运输和安装，同时采用U型振荡的筛下空气室，使洗水脉动更流畅平稳均匀，能耗降低，筛下顶水沿机体全宽度均匀给入，床层脉动平稳，分层精度提高，且减少了机体容水量和各风室之间串风串水现象，洗水脉动特性更加合理，保证了跳汰机的洗选效果。

1.3 排料装置

SKT跳汰机采用无溢流堰仓式排料轮排料，增设了具备防卡矸功效的活动护板，排料量连续、稳定、准确，保障了产品质量。溢流堤可根据煤质变化调节，床层厚度、松散度和分选状态易于稳定。

宽度超过5m的大型跳汰机受到入料方式的影响，沿跳汰机宽度方向容易出现床层不均匀现象，大型SKT跳汰机在一、二段沿宽度各设计了2个浮标，分别并排安装在相应排料道前部，可增加浮标检测的准确性和代表性，浮标采用四连杆角位移式传感器，床层水平运动对浮标影响小，浮标运动灵活，传感器测量精度高，可准确检测床层厚度，为自动排料控制系统提供可靠的参数。同时在排料道内加装了分割板，使得排料道内物料向下移动速度比较均一，并加大了排料轮直径，增大了过料断面，通过粒度可以达到300mm。

1.4 控制系统

跳汰机采用PLC和触摸屏组成的智能控制系统，使调节和显示跳汰机的工作参数便捷，操作简单，同时可以根据要求生成多频、复振等适合煤炭分选的复合跳汰波形，适用洗选加工范围广。

目前国内跳汰机控制多采用比例控制和PID控制。比例控制属于开环控制，控制原理简单，即床层厚多排、床层薄少排，但床层厚度波动较大且需要人为不断对参数进行修正。

PID控制属于闭环控制，但参数很难设置准确，经常出现超调震荡，导致排料时多时少，床层不易稳定。结合比例控制与PID控制的优势，SKT跳汰机采用创新的比例闭环控制，只需简单设置参数，跳汰司机根据化验结果增加或减小浮标配重即可调整产品质量，配合SKT跳汰机稳静排料结构，可使床层控制精度达到±15mm，调整产品质量简单、准确、稳定。

1.5 复振跳汰机

随着煤炭机械化开采程度的提高，6mm以下的末煤入选含量大幅度提升，给普通跳汰机操作造成了一定的困难，如分选指标波动大，不易稳定，透筛严重或精煤灰分不合格。基于此，唐山研究院研制出了SKT复振跳汰机，在主振基础上叠加了一个复振(辅助振动)，以延长有效分选时间，减少透筛量，节约顶水，提高处理量。

SKT复振跳汰机可降低跳汰机分选的粒度下限，使细粒物料得到更充分的分选，简化了粗煤泥分选工艺，节省了投资。设备采用的复振风阀由主振阀和辅振阀两部分组成。初期复振跳汰机主振阀采用立式数控滑动风阀，辅振阀采用电动旋转风阀，但由于辅振阀调节不便，目前新型复振跳汰机辅振阀采用新式数控滑阀，辅振阀也可根据需要灵活调整，实现一个周期内一次、两次、三次进气。当主振阀工作时辅振阀脉冲进风叠加在主脉冲上，以此延长床层的松散时间以强化分层效果。

实践表明，复振跳汰机不仅可以提高分选效果和处理能力，还能减少顶水用量。

2、应用实例

2.1 大型跳汰机的应用

目前我国动力煤分选技术与装备在大型化和可靠性方面相对薄弱，难以适应生产形势发展的需求，存在自动化水平较低，单机处理能力较小，对原煤粒度适应性较差等问题。通过对风阀、风箱、机体、排料系统等结构的优化研究，以及对跳汰机的气动元件优化，唐山研究院开发出了SKT－30、SKT－35、SKT－36等大型跳汰机，满足了入选原煤粒度大、范围宽的要求，同时降低了能耗，提高了设备可靠性。

现场使用表明: 当入选原煤粒级为0～120mm时，单台SKT－35跳汰机生产能力可达600t/h，不完善度I1=0.09，I2=0.12，数量效率=95.15%，单台就可以满足年处理能力300万t的动力煤选煤厂需要。在陕西、内蒙古、山西等地，大型智能跳汰机已成功投入工业应用，为选煤企业创造了良好的经济效益。

2.2 井下排矸跳汰机的应用

对煤矿企业而言，大量矸石的无效提升、无效运输以及地面洗选造成资源的巨大浪费和环境污染，井下排矸工艺成为解决以上问题的首选方法。

冀中能源邢东煤矿采用唐山研究院研制的井下SKT－5跳汰机，实现了30～200mm粒级原煤直接进入排矸跳汰机进行洗选的目标。跳汰机分选出合格的精煤产品和矸石，块精煤与矸石经由异型斗式提升机脱水后，所得精煤产品落入精煤皮带运至煤仓，矸石经由矸石转载皮带运至矸石仓进入充填系统。

井下跳汰排矸可以从采煤的源头上实现煤与矸石的有效分离，井下毛煤排出的矸石不需升井，分离后的矸石充填到采空区，既防止了地面采空区域的沉陷，又不需要预留煤柱，可达到以矸换煤的目的。矸石留在井下为减少地面矸石山创造了先决条件，同时避免了井下矸石的无效运输，最大限度地提高了矿井生产效率及企业的经济效益，对于煤矿绿色开采，合理利用资源，减少环境污染，具有重要的现实意义。

2.3 在原煤预排矸中的应用

在一定风水制度下，排料粒度的限制决定了跳汰机的处理粒度的上限。通过提高跳汰机风压和水压，优化SKT跳汰机排料轮以及护板的结构，可保证0～200mm有效分选。

2014年5月陕西禾草沟矿选煤厂使用唐山研究院研发的SKT－2.4单段预排矸跳汰机代替人工筛选来分选30～200mm粒级原煤。单段跳汰机处理量可达80～100t/h，矸石中＜1.4g/cm3密度级精煤含量平均为0.23%，1.4～1.8g/cm3密度级中煤含量平均为1.99%，精煤中＞1.80g/cm3密度级矸石含量平均为3.80%，分选效果优于动筛跳汰机，生产成本远低于重介浅槽分选机。

2.4 在高密度无烟煤分选中的应用

山西阳煤集团普遍采用13～120mm跳汰洗选工艺，最初使用液压托板排料装置的X系列跳汰机，其装置与德国Batac末煤跳汰机的排料装置相似，但排料结构不能适应生产要求，近几年先后采用SKT跳汰机对原用10余台跳汰机进行了替换，目前产品质量稳定，满足了生产要求。

木城涧煤矿是北京昊华能源股份有限公司最大生产矿井，年产无烟煤250万t，该矿原煤属于老年无烟煤，主导密度级为1.70～1.99g/cm3，与矸石密度(2.09g/cm3)的差距远小于一般煤炭，采用常规重力分选方法难度很大。

2013年11月，唐山研究院设计并建设的木城涧选煤厂正式投入运行，该厂主选设备采用新研制的SKT复振跳汰机，跳汰面积6m2，处理能力为60～100t/h。

生产实践表明: SKT复振跳汰机在分选老年无烟煤中实现了分选精度高，精煤灰分低，技术经济指标优的目标，取得了高密度无烟煤分选的成功。

2.5 在城市垃圾处理领域的应用

随着技术的发展与创新，SKT跳汰机的应用领域也在不断拓展。2014年，厦门瑞科技采用了唐山研究院开发的专门用于城市垃圾分选的SKT跳汰机，并取得了试验的成功。该设备将重产物中的有机物与无机物做到了有效分离，后期又针对垃圾中存在缠绕物的问题，在跳汰机结构上做了进一步改进。最终，SKT跳汰机于2014年8月投入运行，达到了预期的目的。

3、结语

近年来，唐山院研制的SKT跳汰机在风阀、机体结构、排料装置以及控制系统等方面技术水平不断发展与完善，并在多个领域和行业得到了推广应用。

煤炭洗选工艺的选择受到其煤种、可选性和用途等因素的影响，选择经济合理的工艺及设备是选煤工作者需要优先考虑的问题。

在炼焦煤洗选和动力煤洗选方面，跳汰机使用效果理想，工艺简单，可操作性强。同时，SKT跳汰机也可以根据要求在线调节分选密度，对于高密度无烟煤分选有着重介选无法替代的优势。随着SKT跳汰选煤技术的发展及其应用领域的拓展，其应用前景广阔。

（编辑：齐曼）

五六专供

（点击图片即可查看）