引言

選煤廠的煤泥水系統主要針對粗顆粒煤泥和細顆粒煤泥的處理，其中細煤泥處理環節成為制約煤泥水處理的問題之一，增加壓濾機的過濾面積及增加壓濾環節煤泥的處理量已成為目前發展的需要。

通過對其他選煤廠的煤泥水系統調研，結合目前選煤廠的現狀，對煤泥水系統進行了分析，找出了以下幾個問題：

(1)由于壓濾機處理面積不足且隨著濟三煤礦煤質變差，上煤的開采造成原生煤泥量增加；

(2)上煤煤泥量增大及泥化情況嚴重，上煤煤層的頂、底板矸石及夾矸煤層中含有厚度不穩定多段拉開快速壓濾機在選煤廠的應用的泥巖和碳質泥巖，在實際采煤過程中很難控制且沒有變化規律；

(3)煤泥中泥頁巖的含量明顯增加，造成煤泥水濃縮澄清過程困難，煤泥中細顆粒增加，小于325網目的細顆粒煤泥占原生煤泥的60％以上；

(4)壓濾機處理煤泥量增加，透水性變差及循環時間長造成大量煤泥滯留濃縮池，使得洗水濃度升高而影響了精煤產量和質量。經過多次調研論證，最后選擇KXMZ680/2000—U型多段拉開快速壓濾機，并一次性安裝調試成功，保障了壓濾生產的正常運行，系統可靠性大大提高。

多段拉開快速壓濾機結構及工作原理

多段拉開快速壓濾機工作程序可概括為機頭壓緊、保壓、過濾、穿流、壓榨、機頭松開和卸料7個步驟，然后機頭壓緊進行周期性的操作。壓濾機主要由機架、濾板、自動拉板、液壓站及電氣部分組成。

(1)機架部分。機架構成壓濾機的基礎，用以支撐過濾機構連接其他部件。主要是由止推板、壓緊板、油缸和主梁組成。壓濾機工作時，油缸內的活塞桿推動壓緊板，將位于壓緊板和止推板之間的濾板和過濾介質(濾布)壓緊，以保證帶有工作壓力的被過濾物料(料漿)在濾室內進行加壓過濾。

(2)過濾部分。由按一定次序排列在主梁上的濾板和濾布組成，形成一個個過濾單元(濾室)。過濾開始時，料漿在進料泵的推動下，經過止推板和壓緊板的進料口進入各個濾室內，通過濾布進行過濾，使固體留在濾室內形成濾餅，液體由濾水嘴(明流)排出。為了進一步降低濾餅含水量，可從進料口通入壓縮空氣，空氣滲過濾餅層帶走濾餅中的部分水分，同樣可向隔膜濾板內腔通入壓縮空氣對濾餅進行擠壓，從而達到降低水分的目的，經過隔膜壓榨后，可以有效降低濾餅含水量，同時還可以使濾餅與濾布脫離，便于卸除物料。與普通壓濾機相比，通常情況下濾餅的液體含量能降低3％～15％，3％～15％。

(3)自動拉板部分。由變頻電機驅動來往復取拉板，每次拉板6～10塊(通常拉板8塊)，變頻電機拉板靠變頻改變取拉板速度，整個過程都由進ElPLC可編程控制器統一控制。

(4)液壓部分。壓濾機的動力裝置，主要由液壓站和油缸組成。

(5)電氣部分。整個系統的控制中心。

主要技術參數

入料粒度為≤0.5mm，過濾面積為680m2，濾室容積為15m3，最大過濾壓力為0.85MPa，最高壓榨壓力為2.0MPa，處理量為≥40～65t/h·臺，入料性質為濃縮機底流。

關鍵技術與創新點

影響運行效果的主要因素

入料粒度的影響在實際運行過程中發現，如果入料粒度大于0.5mm以上的煤泥占人料10％以上時，壓濾機濾布極易損壞，造成濾水嘴冒黑水現象，需要及時更換濾布防止長期沖擊對聚丙烯濾板造成損壞。當人料粒度小于0.045mm的煤泥占人料60％以上且該部分煤泥的灰分≥50％時，壓濾機入料循環時間增大且煤泥水分增加，水分增加約5％。

入料濃度的影響

當入料濃度固體含量低于400g/L時，入料時間增加且濾布損壞嚴重；當人料濃度大于650g/L時，易發生中心人料孑L堵塞現象且濃度過高時過濾效果變差，循環時間增加。

關鍵技術及創新點

(1)KXGZ680/2000具有先進、可靠、簡單、高效、運行成本低和靈活可調等優點，完全適合目前生產的要求。

(2)將原有液壓馬達復雜的拉板方式改為簡易的變頻電機拉板方式，壓濾機采用雙端入料，多段拉開方式達到了濾餅含水量低、占地面積小的目的。

(3)自動化程度高，控制系統完善，所有動作均由進口PLC可編程控制器設定的程序統一控制，能實現無人值守操作。

(4)過濾面積達到680m2，遠遠大于以前使用的過濾面積為280m2的APNl8SL36壓濾機。

(5)將相配套的刮板機和人料泵進行了整體升級改造，提高了處理能力，單循環處理煤泥量達到了13.5t。

(6)環保措施健全，煤泥水處理系統完善可靠，能有效回收全部煤泥，實現洗水閉路循環和零排放，滿足環保要求。

(7)設備選型技術先進、性能可靠、高效低耗，保證了系統的可靠性和高效率，滿足了現代化選煤廠的要求，能夠滿足煤泥粒度和泥頁巖大幅度變化的需要。

存在問題及建議

(1)將拉板小車改為鑲嵌式，避免出現過度磨損造成濾板拉斜現象；

(2)壓緊板與止推板入料管采用耐磨管，避免造成壓濾機長期使用磨損嚴重而漏料；

(3)將小車掛鉤濾板升級為滾輪濾板，改滑動摩擦為滾動摩擦，減少拉板運行過程中的阻力；

(4)強化油缸的制作過程，避免出現油缸尾部液壓油泄露。

應用效果

壓濾機改造后洗水濃度能夠降到50g/L以下，能夠滿足重介系統生產對洗水的要求，甚至能夠達到清水洗煤，洗水達到一級閉路循環，為礦井及選煤廠實現清潔生產打下良好基礎，減少了設備的磨損，既節約成本，又減少檢修更換的工作量。原有煤泥水處理量只能滿足每天處理1.4萬t，如果再加大人洗量，將導致煤泥水系統紊亂，甚至惡化。改造完成后，煤泥水處理系統基本完善，其處理能力能夠滿足入洗2萬t/d原煤生產量。按精煤產率50％計算，可生產精煤1萬t/d。改造完成后，高頻篩上物料灰分和水分都比較低，可將高頻篩上物料摻入精煤中，提高精煤產量，精煤產率又可以提高1％，改造完成后預計可為礦井增加約1950萬元。多段拉開式快速壓濾機的投入使用，大大提高了細顆粒煤泥的處理效率，減少煤泥積聚現象，提高煤泥水生產效率，降低洗水濃度，提高精煤產率，非常值得在煤泥難以過濾的選煤廠予以推廣應用。