經過準備車間的篩分、揀矸及破碎作業后的原煤,由膠帶輸送機送至分選車間進行精選。其方法有重力選煤法(包括跳汰法、槽選、搖選、重介選等)、浮游選煤法、特殊選煤法等。
跳汰選煤法是將混有矸石的原煤,在垂直升降的變速脈動水流中,按相對密度不同分選出精煤、中煤、矸石等不同質量產品的過程。實現跳汰選煤的機械設備,稱為跳汰機。
一、跳汰機
跳汰機是實現跳汰選煤的機械設備,其種類很多。按產生脈動水流的動力源,可分為活塞跳汰機、無活塞跳汰機和隔膜跳汰機;按入選粒度大小,可分為塊煤跳汰機、末煤跳汰機和煤泥跳汰機;按跳汰機在流程中所處的位置、作用,可分為主機和再選機;按分選產品的數目又可分為一段、二段、三段跳汰機。
跳汰機主要由機體、風閥、篩板和排料裝置等部分組成。機體被分隔板導流板分為兩部分,一部分為空氣室,一部分為跳汰室,每個空氣室對應一個跳汰室。
二、跳汰選煤的工作原理
跳汰機工作時,將入選原煤和水(沖水)一起送入跳汰機,并使原煤均勻分布在跳汰室的篩板上,形成一定厚度的床層。當壓縮空氣經過風閥進入空氣室時,在跳汰室形成上升水流,篩板上的原煤在上升水流的作用下,逐漸松散,并隨之上升。由于煤的相對密度小,上升得快,被水沖的較高;矸石相對密度大,上升得慢,沖的較低。這樣就使得原來壓在矸石下面的煤塊,其中一部分越過矸石而上升到上層。當壓縮空氣通過風閥被排出時水自然往回流動,此時在跳汰室形成下降水流,各種顆粒也隨之下降。其中相對密度大的矸石最先下沉,最早落在篩板上,而煤塊較輕,下降速度慢,落在矸石層上面。下降水流結束后,分層即告終止,完成了第一個循環。在每一次跳汰循環中,煤和矸石混合物都要收到一定的分選作用,經過多次反復后,分層逐漸趨于完整。最后,相對密度小的煤集中在最上層,相對密度大的矸石將集中在最底層,而介于中等比重的中煤則自然分布在煤和矸石之間。在分層過程中,顆粒的大小和形狀將對分層產生一定的影響,從而增加跳汰分層的復雜性。但最終結果,仍然不能改變跳汰過程中煤和矸石按相對密度分層的實質。
在篩板上的已經按相對密度分層的煤和矸石,受到沖水的作用,逐漸向跳汰機的排料端移動,當到達矸石段的排料閥門時,矸石就經閥門排入機箱,再由矸石提升斗排到機體外。上層的中煤和精煤則在沖水作用下越過溢流堰,進入跳汰機的第二段(中煤段)。在中煤段,中煤和精煤在脈動水流及沖水雙重作用下,一方面繼續分層,另一方面繼續向第二段排料端移動,當到達中煤排料閥門時,中煤又經過閥門排入中煤段機箱內,再經中煤提升斗排到機體外。精煤則越過中煤段的溢流堰隨水流出跳汰機,經溜槽至脫水篩進一步脫水。完成跳汰選煤。
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