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淺析煤炭篩分試驗中影響篩分效果的因素

         煤炭篩分試驗是測定煤炭粒度組成和各粒級質(zhì)量的一種基本方法。通過篩分試驗，可了解各生產(chǎn)煤層的產(chǎn)塊率和不同粒級煤的質(zhì)量特征。所得篩分資料是合理利用煤炭資源，制定煤炭產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的重要依據(jù)。而篩分則是煤炭篩分試驗最重要的操作環(huán)節(jié)，它是采用不同孔徑的篩子把煤樣按粒度的大小進(jìn)行分級的方法。理論上，大于篩孔尺寸的煤樣應(yīng)全部留在篩面上；小于篩孔尺寸的煤樣則全部透過篩孔落下，進(jìn)而起到分級的目的。而實際操作中，由于各種因素的影響，常有一些小于篩孔尺寸的顆粒不能正常透篩，另有一些大于篩孔尺寸的顆粒則透篩進(jìn)入篩下粒級中。這樣，勢必對篩分效果產(chǎn)生不利影響，降低試驗的準(zhǔn)確性。篩分效果的好壞受多種因素影響，歸納起來主要有以下4個方面。即：煤樣粒度組成、煤樣的外在水分和含泥量、篩體的性能及操作者的技能等。

1 煤樣粒度組成

煤樣中，直徑小于3/4篩孔尺寸的顆粒易于透過篩網(wǎng)，我們稱其為“易篩粒”；粒度小于篩孔尺寸，但大于3/4孔徑的顆粒不易透篩，稱為“難篩粒”；直徑在1~1.5倍篩孔尺寸的顆粒往往形成料層，緊貼篩網(wǎng)表面，使“難篩粒”不易透過，稱“阻篩粒”；而直徑大于1.5倍篩孔尺寸的顆粒，由于相互間空隙較大，它們所形成的料層對“易篩粒”和“難篩粒”穿過它去接近篩面的影響不大。顯然，煤樣中“易篩粒”和直徑大于1.5倍篩孔的顆粒含量較多時，篩分速度快、效果好。而“難篩粒”和“阻篩粒”含量增加時，則會降低篩分效率，影響篩分的準(zhǔn)確性。遇到這種情況，可減少每次過篩的給料量，使大部分顆粒（特別是難篩粒）能有機(jī)會與篩面充分接觸，以得到良好的分級效果。也可用增加煤粒在篩面停留時間及增強(qiáng)篩板振動頻率（適用于振篩機(jī)）等方法來達(dá)到分級目的。

2 煤樣外在水分和含泥量

煤樣中，細(xì)粒煤的含水量一般比大顆粒高。外在水分增大時，煤的粘滯性也增加，使細(xì)小顆粒附著在較大的顆粒上或使細(xì)小顆粒之間互相粘結(jié)成團(tuán)，導(dǎo)致部分小于篩孔尺寸的煤粒不能透篩。有的煤樣含有易結(jié)團(tuán)的粘性礦物質(zhì)，往往粘著在煤粒上或篩網(wǎng)上，使網(wǎng)孔變小，降低了篩分效率。遇到上述情況時，可在篩前預(yù)先干燥煤樣，降低煤樣的粘滯性或在過篩時減少每次入料量并振動篩體，使煤樣不易粘連、堵孔。

3 篩分設(shè)備

篩分設(shè)備主要包括沖孔篩、編網(wǎng)篩、標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)篩和電動振篩機(jī)等，它的工藝性能和機(jī)械性能對篩分效果有直接的影響。

3.1 篩面的類型和形狀

篩面類型分編網(wǎng)篩和沖孔篩，篩孔形狀又分圓孔篩和方孔篩。圓孔篩都是沖孔篩，它的篩分精度高，不易磨損，壽命長，但篩面開孔率低，有效透篩面積小，篩分速度慢，產(chǎn)率較低。編網(wǎng)篩都是方孔篩，它的開孔率高，有效透篩面積大，不易堵孔，篩分速度快產(chǎn)率高，但篩網(wǎng)壽命短、易變形，變形后部分篩孔的形狀大小將會改變，從而影響篩分精度。而方孔沖孔篩的性能則介于兩者之間。因此，在煤樣粒度較大，容易對篩面造成損壞時常選用圓孔篩，而煤樣粒度較小時則多使用方孔篩進(jìn)行篩分。

3.2 篩體的傾角及運(yùn)動狀況

人工用手篩篩分時，煤樣貼篩面左右移動，篩分速度較慢，勞動強(qiáng)度大，但操作人員可根據(jù)實際情況延長或縮短過篩時間，篩分效果易于掌握。

使用振篩機(jī)時，煤樣在垂直篩板方向振動，并沿篩面坡度下滑，在此過程中完成透篩，由于振動頻率較高，因此篩分的速度快、效率高。使用振篩機(jī)時要合理調(diào)整篩體的運(yùn)動強(qiáng)度和傾角，篩體振動頻率過強(qiáng)，煤樣運(yùn)動速度加快，透篩機(jī)會減少，分選不徹底；篩體振動過弱，煤樣不能充分散開，也不利于透篩。篩體傾角過大，排料速度快，處理能力強(qiáng)，但篩分不徹底；傾角太小，篩分較完全，但排料慢，處理能力減小，由于煤樣過篩時間增加，也會造成部分顆粒的破碎，影響篩分試驗中各粒級產(chǎn)率的真實性。通常振篩機(jī)傾角調(diào)至12.5~17.5°為宜。必要時，可用下列方法檢查其是否篩凈，以便合理確定機(jī)械篩的主要參數(shù)（傾角等）。

方法如下：將煤樣在要求的篩子過篩后，取部分篩上物復(fù)篩，符合下表規(guī)定則認(rèn)為篩凈，如果篩下量大于下表規(guī)定，則應(yīng)把本粒級煤樣全部復(fù)篩。

煤 樣 篩 分 參 數(shù) 表

篩孔尺寸（mm） 50 25 13 6 3 0.5

入料量(kg/m2) 10 10 5 5 5 5

搖動次數(shù)（次） 2 3 6 6 10 20

篩下量(%) <3 <3 <3 <2 <2 <1.5

4 操作者技能

操作者的技術(shù)素質(zhì)在篩分試驗中起著關(guān)鍵作用。操作人員應(yīng)具備扎實的理論知識和豐富的實踐經(jīng)驗，能熟練地按國標(biāo)規(guī)定進(jìn)行正確操作,并根據(jù)不同的生產(chǎn)條件，制定相應(yīng)的試驗方案，做到高效合理地利用各項生產(chǎn)資源，把對試驗產(chǎn)生不利影響的各種因素降至最低點(diǎn)。 煤炭篩分試驗是一項復(fù)雜的操作過程，試驗煤樣少則1~2t，多則十幾噸左右，需要多人數(shù)日才能完成。而篩分是試驗的核心工作，只有切實把握好篩分環(huán)節(jié)，才能準(zhǔn)確反映煤炭的粒度組成及各粒級煤樣的質(zhì)量特征，使試驗結(jié)果準(zhǔn)確可靠。