煤矸石破碎工藝的優(yōu)化及生產(chǎn)實(shí)踐

破碎機(jī)是煤矸石破碎的重要設(shè)備，由于破碎工藝會(huì)消耗大量能源，增加生產(chǎn)成本，因此，選擇合適的煤矸石破碎機(jī)，對(duì)降低能源消耗實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保具有重要意義。本文根據(jù)煤矸石的性質(zhì)及破碎機(jī)的性能，提出了利用顎式破碎機(jī)粗碎，錘式破碎機(jī)中細(xì)碎的設(shè)計(jì)方案。

一、破碎流程和破碎機(jī)的選擇

1、破碎流程的選擇

目前井下開(kāi)采的煤和矸石較大塊度為200~600mm，充填材料要求煤矸石的粒度為5~25mm。根據(jù)生產(chǎn)要求將煤矸石破碎分為三段。根據(jù)破碎階段的劃分，煤矸石破碎可分為3個(gè)階段，即粗碎、中碎和細(xì)碎。隨著破碎機(jī)的改進(jìn)，破碎比逐漸增大，為了簡(jiǎn)化流程，一般可以將中碎和細(xì)碎合并成一個(gè)階段。

2、破碎機(jī)的選擇

目前較常用的破碎機(jī)有顎式破碎機(jī)、復(fù)合式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)和輥式破碎機(jī)等。第1段是粗碎過(guò)程，粗碎設(shè)備主要有圓錐破碎機(jī)和顎式破碎機(jī)，2種破碎機(jī)均適合大型破碎廠。對(duì)于中小型破碎廠，通常采用顎式破碎機(jī)，結(jié)合不同破碎機(jī)的特點(diǎn)，選擇顎式破碎機(jī)粗碎煤矸石。第2階段破碎是中、細(xì)碎過(guò)程，將物料破碎到5mm以下的破碎機(jī)有錘式破碎機(jī)和反擊式破碎機(jī)，比較2種破碎機(jī)發(fā)現(xiàn)，錘式破碎機(jī)破碎比達(dá)40，生產(chǎn)能力大，適合破碎中硬物料如煤矸石、石灰石，而且排料均勻穩(wěn)定，因此選取錘式破碎機(jī)對(duì)煤矸石中細(xì)碎。

二、破碎機(jī)的參數(shù)設(shè)計(jì)

1、顎式破碎機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)

顎式破碎機(jī)有2種形式：簡(jiǎn)擺式和復(fù)擺式，由于復(fù)擺式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)能力高、破碎的物料均勻，目前復(fù)擺式已基本替代了簡(jiǎn)擺式。

顎式破碎機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)包括了進(jìn)、排料口尺寸、動(dòng)顎行程與嚙角、偏心輪的轉(zhuǎn)速等的設(shè)計(jì)，進(jìn)、排料口尺寸煤礦井下開(kāi)采的煤矸石塊度一般為200~600mm，國(guó)內(nèi)顎式破碎機(jī)的尺寸已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)破碎機(jī)進(jìn)料口寬度B和長(zhǎng)度L1，進(jìn)行破碎機(jī)規(guī)格尺寸的選擇。

顎式破碎機(jī)

2、錘式破碎機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)

錘式破碎機(jī)主要依靠錘子的沖擊作用和物料本身向襯板沖擊而使物料破碎。錘式破碎機(jī)生產(chǎn)能力大、破碎比大，能耗低，適合破碎煤矸石、石灰石等中硬物質(zhì)。轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)參數(shù)主要有轉(zhuǎn)子直徑D和長(zhǎng)度L。其直徑一般根據(jù)物料的尺寸來(lái)確定。通常轉(zhuǎn)子直徑與給料尺寸之比為1.2~5。大型破碎機(jī)取較小的比值，中小型取大值。轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度值視破碎機(jī)的生產(chǎn)能力而定。

三、工程實(shí)例

山東能源岱莊煤礦采用充填開(kāi)采，以煤矸石作為充填骨料，煤矸石的較大粒徑為460mm，主要成分是石英砂巖，含泥量低，堆積密度ρ=1.54×103kg/m3。根據(jù)膏體充填材料配比實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)際表明，矸石破碎加工要求：

（1）矸石較大粒徑小于25mm；

（2）小于5mm比例占40%左右；

（3）按照小于5mm、5~25mm的2種規(guī)格分別儲(chǔ)存，按設(shè)計(jì)比例配合使用。

原岱莊煤礦第2段原來(lái)使用錘式破碎機(jī)進(jìn)行細(xì)碎，能耗大，使用壽命短，適應(yīng)性較弱，下面的優(yōu)化設(shè)計(jì)在滿足充填要求的情況下克服以上缺點(diǎn)。矸石從460mm破碎到25mm以下破碎比達(dá)到18.4，考慮到5mm和25mm兩種規(guī)格的要求，破碎比達(dá)到92，因此岱莊礦采用二級(jí)破碎。一級(jí)破碎采用顎式破碎機(jī)進(jìn)行粗碎，排料粒徑控制在140mm內(nèi)；二級(jí)破碎采用錘式式破碎機(jī)，具體流程如下圖所示。

煤矸石破碎工藝流程

經(jīng)過(guò)兩段破碎后的煤矸石，小于5mm的比例占44.5%，5~25mm比例為54.5%，粒徑較大的煤矸石只占2.7%，煤矸石粒徑在5~220mm內(nèi)均勻分布，在0~5mm內(nèi)比較富集，能夠充分滿足充填配比要求，說(shuō)明設(shè)計(jì)的煤矸石二段破碎比較合理。

以上煤矸石破碎工藝的優(yōu)化方案已經(jīng)在很多選煤廠得以成功應(yīng)用，取得了滿意的破碎效果，實(shí)踐證明，該煤矸石破碎工藝具有一定的可行性，值得進(jìn)一步的推廣應(yīng)用。紅星機(jī)器專業(yè)生產(chǎn)顎式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)等破碎設(shè)備，性能穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，歡迎廣大有需要的用戶咨詢、訂購(gòu)：0371—67772626