關鍵詞：選煤機械；分選設備；輔助設備 
近年來，為適應市場需求，國內外選煤機械發(fā)展也很快。下面本文將對最近五年國內外選煤機械現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢作一評述。
1.分選設備
1.1重介質旋流器
傳統(tǒng)的DSM重介質旋流器分選精度高，一般用于分選比較難選的末煤。近年來，重介質旋流器發(fā)展很快，技術日趨成熟，應用越來越廣泛。重介質旋流器的發(fā)展主要表現(xiàn)在四個方面:①大直徑;②無壓給料，以減少次生煤泥量;③三產(chǎn)品，簡化分選工藝;④長壽命，降低維護費用。
在重介質旋流器創(chuàng)新和應用方面，各國重點有所不同。澳大利亞傾向于使用二產(chǎn)品大直徑DSM型旋流器，提高處理能力，以此簡化分選系統(tǒng)，減少旋流器入料分配不均和磨損程度不同造成的分選效率損失。目前，已設計的旋流器的最大直徑為1500mm，處理能力為達到500～700t/h，實際使用的旋流器最大直徑也達到了1500mm，處理能力550t/h。南非與澳大利亞基本相似，目前最大直徑的旋流器為1300mm。美國并不主張旋流器直徑越大越好，目前該國生產(chǎn)的重介質旋流器最大直徑為1000mm，處理能力為370t/h。
中國的二產(chǎn)品重介質旋流器的最大直徑為1500mm，處理能力為600～750t/h，分有壓給料和無壓給料兩種，主要應用在內蒙古、陜西、山西等地區(qū)選煤廠。目前國內應用最多的二產(chǎn)品重介旋流器直徑在660～1000mm之間。
三產(chǎn)品重介質旋流器在前蘇聯(lián)研制成功，但在中國得到發(fā)展。中國三產(chǎn)品重介質旋流器的研制和應用居世界前列，特別是大直徑無壓給料三產(chǎn)品旋流器在全世界獨領風騷。有壓給料三產(chǎn)品重介質旋流器最大直徑為1400/1000mm(大同四臺選煤廠)，設計處理能力430t/h，而無壓給料三產(chǎn)品重介質旋流器最大直徑為1500/1100mm(陜西火石砠選煤廠)，設計處理能力550～600t/h。大直徑三產(chǎn)品重介質旋流器簡化了重介質分選工藝系統(tǒng)，促進了重介質選煤工藝在中國的推廣應用。之后，煤炭科學研究總院唐山研究院針對原煤(礦)的煤質特性，研究開發(fā)了先排矸多產(chǎn)品重介質旋流器和一段錐形無壓給料三產(chǎn)品重介質旋流器，取得了令人滿意的使用效果和顯著的經(jīng)濟效益，并獲得了國家知識產(chǎn)權局授予的專利證書。
1.2跳汰機
跳汰機是我國選煤廠一直使用的選煤機械。選煤常用的跳汰機有定篩式跳汰機和動篩跳汰機，其工作原理與結構各不相同。
1.2.1定篩式跳汰機
定篩式跳汰機的應用已走過了發(fā)展－完善－成熟階段。目前，該設備為有電磁風閥、全自動排料系統(tǒng)、超聲波床層檢測、智能電控系統(tǒng)的篩下空氣室跳汰機。近年來，隨著重介質選煤工藝的大力推廣，跳汰選煤工藝所占比例雖在下降，但跳汰機的發(fā)展創(chuàng)新隨著設備大型化發(fā)展上了一個臺階，追求的目標是設備大型化、智能化，提高單機處理能力、分選效率、控制裝置的靈敏準確性、檢測裝置的精確性和整機可靠性。目前，國內使用較多的是國產(chǎn)SKT系列篩下空氣室跳汰機，少數(shù)為X系列、CF、LTG系列篩側空氣室跳汰機和BM系列跳汰機。X系列跳汰機的跳汰面積為4～45m2時，SKT系列跳汰面積為4～40m2。從國外引進的有德國的巴達克跳汰機，巴達克跳汰機雖在性能及可靠性上略優(yōu)于國產(chǎn)設備，但價格較高，目前國內使用不多。
1.2.2動篩跳汰機
目前，我國原煤入選比例約50%，在主要產(chǎn)煤國家中是較低的，并且動力煤的入選比例只有30%左右。“十二五”規(guī)劃要求原煤入選比例提高到60%，到2020年提高到70%，今后重點是提高動力煤入選比例。據(jù)測算，若將商品動力煤的灰分控制在20%以下，硫分控制在1%以下，約有60%的煤炭需要洗選，90%以上需要排矸。同時，毛煤排矸還可節(jié)省大量運力。動篩跳汰機正是以塊煤排矸和動力煤分選為目的而研制的。動篩跳汰選煤工藝系統(tǒng)簡單、節(jié)水，循環(huán)水用量僅為一般濕法選煤方法的1/10。無論從經(jīng)濟效益還是節(jié)能減排方面，動篩跳汰均是煤炭洗選加工(尤其塊煤洗選)的重要方式。動篩跳汰分選是普遍被用戶認可的易選煤和中等可選性煤的有效方法之一。目前不少礦區(qū)都在考慮采用動篩跳汰機代替手選，其發(fā)展勢頭迅猛。
1.3干擾床分選機
干擾床分選機(TBS，Teetered Bed separator的縮寫)是由水力分級機發(fā)展而來的，它是依據(jù)入料粒群的粒度相等或處于很窄的粒度范圍內時，礦粒的沉降速度主要取決于密度的工作原理來實現(xiàn)分選的。當提供一個上升流體，其速度介于高密度顆粒的沉降速度和低密度顆粒的沉降速度之間時，則高密度顆粒會在上升流體中沉降，而低密度顆粒則會上浮，從而實現(xiàn)粒群按密度的分選。
20世紀60年代開始，TBS便用于矸石和尾礦池回收煤炭，80年代，美國開始用于選煤廠的生產(chǎn)。目前，澳大利亞已開始采用第四代設備。我國也在引進消化吸收的基礎上開發(fā)了相類似的設備，并已應用于工業(yè)生產(chǎn)。
國外干擾床分選機的應用較多，例如澳大利亞斯特拉特福德選煤廠應用干擾床分選機取代原二段螺旋機分選機對一段螺旋產(chǎn)品進行再選，使煉焦精煤的灰分由12%～13%降為10%;1996～1998年間，新南威爾士州南海岸的一些選煤廠應用干擾床分選機進行細粒級原煤分選的半工業(yè)性試驗，試驗結果確定了干擾床分選機對分選粒度為2.5～0.5mm原煤入料的可行性。
近年來，從國外引進的干擾床分選機已應用于國內不同的動力煤和煉焦煤選煤廠，并取得理想的效果。在回收粗煤泥的工藝中，干擾床分選機表現(xiàn)出較大的優(yōu)勢，如結構簡單、對入料煤質變化的適應性強、分選密度低及分選效率高等。國內的徐州礦務集團張雙樓選煤廠、兗礦集團南屯選煤廠和濟寧二號井選煤廠等均引進了國外干擾床分選機，取代了原有螺旋分選機、小直徑煤泥重介旋流器等粗煤泥分選設備，實現(xiàn)了對粗煤泥或對細粒煤經(jīng)濟有效地分選。
干擾床分選機的特點主要是設備本身結構簡單，維護工作量小，入料不需要復雜的分配系統(tǒng)，有效分選密度范圍寬(1.4～1.8g/cm3)，分選密度可控可調，自動化水平和分選效率較高，Ep值一般在0.095～0.12g/cm3。目前，我國使用的干擾床分選機除最初引進國外的幾臺外，國產(chǎn)設備已得到推廣應用，主要生產(chǎn)廠家有沈陽科迪(XGR)、中國礦大(CSS)、北京三礦通(MFS)、長沙地山(DSF)、煤炭科學研究總院唐山研究院(MJXJ)。
1.4重介質分選機
上世紀80～90年代，在我國用于塊煤分選的重介質分選機多為斜輪、立輪分選機。上世紀90年代末，平朔安太堡選煤廠首次從美國引進了重介質刮板分選機(俗稱淺槽)，用于分選150～13mm級塊煤。由于該設備具有易操作、易維護、低投資和高效率等特點，在我國很快得到認可，隨著元器件及整機的國產(chǎn)化，該機逐步得到了推廣應用。目前，我國新建選煤廠塊煤分選工藝多采用重介淺槽和動篩跳汰機。和動篩跳汰機相比，重介淺槽分選機在價格和分選精度上有優(yōu)勢，且具有分選精度高，塊煤破碎率低，矸石帶煤量少的優(yōu)勢。
目前，國內使用較多的是美國彼德斯公司生產(chǎn)的重介分選槽，其排矸量為230～300t/h，分選槽溢流堰寬1.3～8.5m。近年來，國產(chǎn)重介淺槽分選機應用數(shù)量呈現(xiàn)逐步上升的趨勢，各種技術參數(shù)與國外設備差別不大。
1.5浮選機
浮選是煤泥(0～0.5mm)分選的主要方法。隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，對礦物原料需求不斷增長，而礦產(chǎn)資源品位又急劇貧化，浮選機已朝著大型化方向發(fā)展。在金屬礦浮選領域，1970年以前浮選機容積只有3m3，20世紀90年代初期，浮選機平均容積達到50m3，此后浮選機容積猛增，到了2000年，最大容積達到200m3，目前已發(fā)展到300m3。
雖然最近幾年浮選機在大型化方面取得了一定進展，但是，浮選機的發(fā)展依然不能滿足選煤廠大型化發(fā)展的要求。目前，國內外在浮選生產(chǎn)中均以機械攪拌式浮選機為主，因而對機械攪拌式浮選機進行研究和改進極具現(xiàn)實意義。今后浮選機的總體發(fā)展趨勢是:
(1)專業(yè)化。浮選機在礦業(yè)領域的應用可分為硫化礦、氧化礦和煤炭三類。國內在硫化礦浮選機方面已取得了長足進步;在氧化礦用浮選機方面已起步，但還需要做更多研究設計工作;在煤炭洗選方面浮選機的大型化正在發(fā)展。由于各種礦物的密度、粒度、回收率等物理性質和表面化學性質以及浮選工藝差異懸殊，而且不同行業(yè)對浮選機的處理能力要求也有很大差別，因此需要針對不同行業(yè)需求和被選物料性質對浮選機進行專業(yè)化研究。
(2)大型化和節(jié)能化。隨著浮選工藝技術的提高，傳統(tǒng)和新研發(fā)的浮選機都在向著大型化、高效化和智能化方向發(fā)展。需研制大容積浮選機，以提高單位處理能力，降低能耗，便于操作和實現(xiàn)最佳充氣，特別是在大容積浮選槽中確保達到足夠的充氣和良好的礦化條件
(3)自動化。需結合選礦(選煤)行業(yè)特殊要求，研發(fā)適用、靈敏的檢測元器件，以實現(xiàn)浮選設備液位、精礦品位(精煤灰分)的在線檢測，進而實現(xiàn)單機設備和流程的信息化控制。
2.輔助設備
2.1篩分機
目前篩分機的研究方向主要有三個方面:①大型化、重型化、系列化發(fā)展;②提高篩分機的工作可靠性;③提高篩分效率。
從上世紀70年代開始，國內在大型篩分機的研制方面做了大量工作，并取得了很大成績。近年來研究較多的是煤炭深度篩分機械。這方面的設備種類較多，有香蕉篩、博后篩(大振幅低頻率)、琴弦篩、弛張篩、棒條篩、多自由度彈性振動篩等。發(fā)展較快的是香蕉篩。自成莊、馬脊梁等選煤廠成套引進國外設備后，香蕉篩用于產(chǎn)品脫介有增加的趨勢。香蕉篩脫介能力大，可使設備臺數(shù)減少，有利于大型選煤廠簡化環(huán)節(jié)。但香蕉篩用于產(chǎn)品脫介也存在一些問題，由于篩面物料流速較快，常有一段合格介質跑到二段稀介質段的現(xiàn)象，造成介質循環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。實際應用的篩寬3.6m及其以上的香蕉篩基本都是引進設備。
2.2破碎設備
我國選煤廠常用的破碎設備種類、型號較多。不同類型的破碎機有其各自不同的適用范圍。隨著我國煤炭產(chǎn)業(yè)集中度的提高，已建成14個億噸級的煤炭基地，煤礦的大型化、高效化，需要處理能力大，成塊率高，可靠性高的大型破碎設備。大通過量、簡化工藝配置、降低機體高度、增加設備可靠性是破碎設備研究所追求的目標。近年來，國內開發(fā)的2PLF、SSC、FP等系列分級破碎機已逐漸成為主流機型。
煤科總院唐山研究院在消化吸收國內外先進技術的基礎上，先后自主研發(fā)了2PLF(X)、SSC(X)兩大系列上百個型號的分級破碎設備，應用效果良好。與此同時，還開發(fā)了移動式破碎站。這些設備以處理能力大、功能獨特、使用可靠性高、維護量小、噪聲低、振動小等特點，深受用戶好評，現(xiàn)已成為煤炭破碎設備的首選產(chǎn)品，也是包括國外選煤設計公司在內的眾多設計單位的推薦產(chǎn)品。
2.3離心機
末煤脫水使用較多的仍是各種立式、臥式離心機。各生產(chǎn)廠家也在原有型號設備的基礎上作了不少改進，其發(fā)展方向是加大篩籃直徑、增加單機處理量，降低產(chǎn)品水分。近年來，臥式振動離心機在我國迅速推廣，立式刮刀離心機創(chuàng)新則較少。伴隨著國外設備的引進浪潮，CMI公司生產(chǎn)的VM系列臥式振動離心機、Ludowici公司的FC系列煤泥離心機、TEMA公司HSG系列臥式離心機、H系列煤泥離心機以其單機處理能力大的優(yōu)勢在國內選煤廠逐步得到認可。國產(chǎn)臥式振動離心機在我國迅速推廣。國產(chǎn)LLL系列煤泥離心機的使用效果也令人滿意，其性價比要高于國外同類離心機。沉降過濾式離心機因具有對動平衡要求較高，維護量大，電耗高等缺點，在我國使用尚不廣泛。
3.結束語
近年來，我國選煤機械在開發(fā)、研制、推廣等各方面都有了快速發(fā)展。煤炭用戶對質量要求的提高、優(yōu)質煤炭資源的日益減少、經(jīng)濟利益的驅使、國家環(huán)保政策的制約，以及改革開放后進口設備的競爭等等，各方面的原因都促進了選煤機械的開發(fā)向高效、節(jié)能、節(jié)水、環(huán)保方向邁進。因此，有了重介質分選設備的普及，有了跳汰機的發(fā)展，有了煤泥分選脫水設備的創(chuàng)新。這些都標志著中國選煤機械的裝備水平正在迅速提升。
在市場經(jīng)濟和經(jīng)濟全球化的條件下，國產(chǎn)選煤機械面臨著巨大的機遇和挑戰(zhàn)。能源是國家發(fā)展的基礎，相信隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展，我國選煤技術及設備定會不斷發(fā)展和完善，最終趕上和超過世界先進水平。

參考文獻:
［1］劉峰.我國選煤技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［A］.現(xiàn)代煤炭科學技術理論與實踐［C］，2007.
［2］鄧曉陽，等.最近五年國內外選煤設備點評［J］.選煤技術，2003，(6).
［3］劉峰.重介質旋流器選煤新工藝及設備的研究［A］.第15屆國際選煤大會論文集［C］，2006.
［4］靳權.跳汰選煤技術與設備的發(fā)展［J］.科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2006，(12).