２０１５年第１期 童． ｔ吞娥技 ｌ９３ 振动筛在选煤厂的应用现状及发展方向 李海龙 （山西潞安集团余吾煤业有限责任公司，山西 长治０４６１００） 摘要该文阐述了振动筛在选煤厂的发展和现状，分析了影响振动筛分选效果的主要因素，指出了振动筛在使用过程中 常见的故障，并给出了故障处理对策。最后，根据煤炭行业发展现状，指出选煤厂振动筛应朝着大型化、智能化和高振动 强度等方向发展。 关键词振动筛现状中图分类号ＴＤ４５２ 影响因素故障发展方向 Ｂ ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００５—２８０１．２０１５．０１．８４ 文献标识码Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅＶｉｂｒａｔｉｏｎ Ｓｉｅｖｅ ｉｎ ｔｈｅ Ｃｏａｌ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ Ｐｌａｎｔ Ｌｉ Ｈａｉ－ｌｏｎｇ （Ｙｕｗｕ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌｕａｎ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｘｉ Ｃｈａｎｇｚｈｉ ０４６ １ ００） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｔｎｇ ｓｉｅｖｅ ｉｎ ｃｏａｌ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｐｌａｎｔ，ａｎａｌｙｓｅｄ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆａｃｔｏｒｓ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｓｅｐａｒａｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｖｉｂｒａｔｉｎｇ ｓｉｅｖｅ，ｐｏｉｎｔｓ ｏｕｔ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｆａｕｌｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｕｓｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｓｉｅｖｅ，ａｎｄ ｇｉｖｅｓ ｔｈｅ ｆａｕｌｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ ｔｈａｔ ｈｅ ｄｅｖｅｌｔｏｐｍｅｎｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｎｇ ｓｉｅｖｅ ｉｓ ｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅ， ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ａｎｄ ｌａｒｇｅ ｖｉｂｒｏｔｉｏｎ ｓｔｒｅｎｇｔｈ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｖｉｂｒａｔｉｎｇ ｓｉｅｖｅ ｓｔａｔｕｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ｆａｕｌｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ 振动筛因其结构简单、易于操作、生产率高等 优点，被广泛应用于矿冶、化工、港口、电力等行业； 煤行业要早于直线振动筛，早期的圆振动筛主要可分 为惯性式和偏心式两种，因前者具有应用性能差，使 用寿命低等缺点，后者具有平衡性差、冲击载荷高等 缺点，这两种振动筛逐渐被淘汰，目前常用的圆振动 在选煤厂，振动筛不仅是最常用的筛分、分级设备， 同时也是选煤工艺中常用的脱水、脱介和脱泥设备， 为实现煤炭资源综合利用、提高煤矿效益发挥着重 要的作用¨ Ｊ。 筛主要是自动中心式，该类型振动筛的主要优点是制 造工艺简单、适应性强，使用寿命高。 在圆振动筛的基础上，通过不断改进和改造， 直线振动筛应运而生。早期的直线振动筛由单电机 拖动，通过齿轮传动促使振动筛双轴做相对旋转产 生激振力进而实现物料分选，由于早期直线振动筛 １振动筛发展和现状 振动筛主要是利用振子激振产生的往复旋型振动 促使筛面产生复旋振动，促使不同粒级和不同密度的 物料在筛面的振动下实现分离。在选煤行业，根据振 动筛筛面上物料的运动轨迹将振动筛分为直线振动筛 和圆振动筛，前者是指物料在振动筛筛面上抛起的同 易出现齿轮磨损和密封失效等问题，通过改进逐渐 形成了目前常用的双电机拖动，无强迫传动的高频 率、高振动强度的振动筛。随着直线振动筛的不断 发展和完善，部分直线振动筛可以实现一０．５ｍｍ的 时做直线向前运动，后者是指物料在振动筛筛面上做 圆形运动。直线振动筛是选煤厂最常用的振动筛，其 物料分级和分离，同时，由于其还具有结构简单、 投资成本低、易于维护、可实现长时间高负荷运行 等诸多优点，被洗煤厂广泛应用于煤炭的分级、脱 水、脱泥和脱介等工序。 主要用于煤炭的分级、脱水、脱泥和脱介，圆振动筛 主要用于煤炭分选前的筛分作业。圆振动筛应用于选 收稿日期２０１４—１０—１３ 作者简介李海龙（１９７３一），男，山西襄垣人，本科，工程师， 毕业于中北大学机械设计制造及其自动化专业，现从事煤炭洗选 及机电管理工作。 ２影响振动筛分选效果因素分析 影响振动筛筛分效果因素较多，经过分析认为， １９４ 童媳蒺斜技 ２０１５年第１期 主要因素有分选物料特性、振动筛振动特性、振动 筛结 置篓 ｉ ０２．１ 分选物料特征 现场中往往根据物料颗粒体积的不同来进行物 料分选，但实际分选时，物料的重量、松散度、物 料粒度组成、物料形状等都对分选效果有着重要影 响。分析认为，物料过轻和过重均不利于分选，松 散度越小越不利于分选，而物料中含有与筛面筛孔 尺寸较近的物料越多越不容易分选，物料形状越不 规则越不利于分选，颗粒均匀的近似球状和球状物 料更易于分选。此外，物料的含水量对分选效果影 响也较为显著，过多水分会促使物料黏结在一起形 成泥状，故应合理控制物料的含水量。 ２．２振动筛振动特性 分析认为，振动筛振动特性主要由振动频率， 筛分指数和振动方位角等决定。通常情况下，在一 定范围内随着振动筛振动频率的逐渐增大，物料透 筛率逐渐增大，但是物料的分层却往往不明显，故 应合理确定振动筛筛分频率；研究发现，振动筛筛 分指数与振动频率和筛面倾角成反比，当筛分指数 为２～３时，单颗物料透筛率较高，但考虑到物料 粒度组成复杂，颗粒相互作用，故应在一定范围内 相应提高振动筛的筛分指数；在一定范围内振动筛 的振动方位角越大，其处理能力越大，但物料透筛 率相对降低，实践证明，振动筛振动方位角保持在 ４０－５０。时，振动筛物料处理效果最佳。 ２．３振动筛结构参数 振动筛的结构参数有筛面筛孔尺寸和形状、筛面 开孔率、筛面材料、筛面尺寸、筛面倾角等。筛孑Ｌ尺 寸和形状对筛分效果影响较大，筛孔尺寸越大，物料 透筛率也越高，筛孔形状与物料形状相符程度越高， 越有利于分选；筛面开孔率是指筛孔总面积与筛面面 积之比，开孔率越高，越有利于提高振动筛处理能力 和筛分效果；筛面材质对筛分效果有着直接影响，使 用尼龙筛面、橡胶筛面、聚氨酯筛面等非金属筛面时， 物料在筛面上运动时会产生二次高频振动，可大幅度 的降低堵孔现象，较金属筛面筛分效果更好；筛面尺 寸越大，振动筛处理能力越大，但筛面尺寸过大，会 降低振动筛工作效率，同时也会增大能耗；筛面倾角 与振动筛筛分效果和处理量密切相关，倾角增大时可 以提高物料在筛面上的运动速度，提高物料处理能力， 但会相对降低物料在筛面上的接触时间，降低了物料 透筛率，研究和实践总结得出，圆振动筛和直线振动 筛筛面最佳倾角为１８－２５。和１￣８。。 ３… 振动筛常见故障分析及对策 一………一…………… 在使用过程中，振动筛常见故障有轴承故障和筛 箱侧板断裂等。在振动筛长时间高负荷运行过程中， 其轴承产生的热量若得不到及时散去则容易造成轴承 损坏，分析认为一方面是振动筛过载运行造成轴承偏 心严重，造成振动筛产生较多非正常热量，且这部分 热量散去较慢；另一方面是振动筛运行条件较恶劣， 轴承在运行一段时间后润滑性逐渐下降，造成轴承运 行过程中产热量增多，若长时间运行会造成轴承损坏。 动筛筛箱侧板断裂是振动筛常见故障，分析其原因不 仅有生产制造的工艺原因，还有安装、使用、维护与 维修等人为原因。对于制造工艺而言，振动筛箱体与 侧板联接多采用焊接方式，若焊接不合理常会在振动 作用下造成焊接处开裂。对于人为原因而言，振动筛 若安装不合标准，则会造成振动筛两侧弹簧高低不等， 促使筛箱振幅失衡，长时间运行会导致振动筛筛箱断 裂；振动筛使用不当也是引起筛箱侧板断裂的重要原 因，如长时间过负荷运行、破损零部件不及时更换、 检修不及时、频繁开停机等都会造成振动筛筛箱侧板 断裂。为了提高振动筛运行效果，应尽量避免其过负 荷运行，且按要求定期给轴承添加润滑油；对新购置 的振动选择信誉好的厂家，安装时要严格按照验收标 准进行；另外，应制定振动筛专项检修制度，确保振 动筛安全、高效运行。 ４振动筛发展方向 我国煤炭行业近年来得到了大力发展，尽管经 历了十年黄金周期之后出现了不断下行趋势，但煤 炭总产量仍保持一定的升幅。尤其是随着煤炭资源 综合利用程度和煤炭人洗率不断提高，对振动筛的 发展提出了更高的要求，综合振动筛的发展历史和 应用现状，认为洗煤厂振动筛应朝着大型化、智能 化和高振动强度方向发展。以往，选煤厂规模多小 于３００万讹，现状千万吨入洗能力的洗煤厂已经屡 见不鲜，、且各大矿区产能不断扩大，振动筛必将朝 着大型化发展；设备智能化程度是现代化洗煤厂的 重要指标，振动筛智能化操作不仅会节能降耗，降 低职工劳动强度，同时还会大幅度提高其运行效率 和使用寿命；国外高振动强度振动筛运行实践表明， 提高振动筛振动强度有利于提高其处理能力和筛分 （下转第１９６页） １９６ 童撼晨舛技 孔口 左侧孔 左侧 Ｌ １ 孔 ２ 孔 ３ 孔 ４ 孔 ５ 孔 ２０１５年第１期 表１注浆孔水泥（黄土）用量表 水泥（黄土）用量 黄土１０５方 水泥５ｔ 水泥２ｔ 水泥２．３ｔ 水泥３ｔ 水泥１．６ｔ 水泥２．８ｔ （１）清理锅炉房左侧地表的混凝土垫层，掏 出２个孔，直通锅炉房下方空洞区域。 （２）在锅炉房左侧用混泥土将２个孔之外的 区域加固密封。 （３）注浆管的安放，按设计深度，将注浆管 用标准卡子连接，插入锅炉房左侧一个孑Ｌ内深度 １５ｍ，注浆孑Ｌ采用软橡胶封孔。 （４）将黄土与水安装１：ｌ比例均匀搅拌 ５－７ｍｉｎ成黄土浆，在管口加滤网待灌。 （５）注浆一切准备就绪后开动ＺＢＹ一８０／８— ６ 孔 ７ 孔 水泥４．２ｔ 水泥３．１ｔ ２２型注浆泵，注浆泵压力表由０．１ＭＰａ逐步增加到 １ＭＰａ，这时观测注浆流量计，当压力达到１ＭＰａ， ８ 孔 合计 水泥２．９ｔ 水泥２６．９ｔ 而吸浆量小于１－２Ｌ／ｍｉｎ时，停止注黄土浆。等注 入的黄土浆黄土沉淀，水从另外一个孔大量流出后 ２效果与评价 锅炉房注浆结束后，锅炉房下方区域已注实， 不存在空洞孑Ｌ隙区域，通过连续做地表变形量观测 实验得出，地表下沉量为０，说明锅炉房注浆达到 了预期目的，注浆效果显著。 自从注浆后锅炉房使用情况可得，锅炉一直使 用正常，未出现因地表下沉出现锅炉倾斜或管接漏 有注浆空间时，再启动注浆泵重复注浆，直至将锅 炉房下方大面积空洞用黄土填实为止。 （６）清泵清管：将注浆管抽出，用注浆泵注 清水冲洗注浆泵和注浆管，防止堵塞。 （７）锅炉房周围成孔：采用钢钎钻孔至地表 以下０．５ｍ深度。 （８）水灰比按０．６－０．８配合搅拌均匀为水泥浆 水现象，说明注浆工艺不论是设计还是控制施工上 都是成功的。 后，将注浆管插入孔口准备注浆。 （９）注浆前对注浆孔按顺序进行编号，施工 时逐孔记录。完成后检查对照，防止漏注。 ３结束语 （１）通过注浆效果可以看出，注浆使锅炉房 地基密度、强度得到提高，从而明显提高了地基承 载能力，达到了控制沉降的目的。 （２）从施工和检验效果上看，施工工艺是成 （１０）注浆注意事项：当注浆孔边有水泥浆冒 出时应采用水泥袋堵住。冒浆（窜浆）严重时应停 止注浆，待水泥浆稳定后再注浆。 （１１）注浆完工后用水泥袋将孔堵实防止冒浆， ７ｄ后再将水泥袋清除干净。 （１２）通过重复上述操作，进行下一孔位的施工。 １．３．４注浆用量表（表１） ，－ 功的，经济上大大降低了成本，而且工期较短，具 有较好的经济社会效益。 【参考文献】 ［１］ 张韦华，邓治国．浅谈房建施工中注浆技术［Ｊ］ 城市建筑，２０１４． 通过计算，若在长２７ｍ，宽１８ ｍ，厚０．５ ｍ， 共２４３ｍ 注浆区域中注纯水泥浆，需消耗２５０ｔ水泥， 通过注浆孔水泥和黄土的用量可以看出，采用黄土 ［２］ 栗丽海．注浆技术在旧路改建中的应用［Ｊ］．内 蒙古公路与运输，２００６（３）：２６—２７． 和水泥混合注浆，可以节省水泥２２３．Ｉｔ，、大大减少 水泥浆的用量，降低了注浆成本。 （上接第１９４页） 现状和发展趋势［Ｊ］．煤矿机械，２０１０，３１（８）：５—７． ［２］ 葛广鹏．振动筛在选煤厂的应用探讨［Ｊ］．科技 创新与应用，２０１４（６）：４８． 效果，而国内振动筛振动强度普遍较低，故提高振 动筛振动强度是振动筛未来发展的重要方向。 【参考文献】 ［１］ 刘芒果，刘瑞国，刘春峰，等．浅谈煤用振动筛的 ［３］ 齐友华．选煤厂振动筛设备常见故障诊断和故障 处理方法［Ｊ］．内蒙古煤炭经济，２０１４（８）： １２５一】２６
