浅析煤炭筛分试验中影响筛分效果的因素

         煤炭筛分试验是测定煤炭粒度组成和各粒级质量的一种基本方法。通过筛分试验，可了解各生产煤层的产块率和不同粒级煤的质量特征。所得筛分资料是合理利用煤炭资源，制定煤炭产品质量标准的重要依据。而筛分则是煤炭筛分试验最重要的操作环节，它是采用不同孔径的筛子把煤样按粒度的大小进行分级的方法。理论上，大于筛孔尺寸的煤样应全部留在筛面上；小于筛孔尺寸的煤样则全部透过筛孔落下，进而起到分级的目的。而实际操作中，由于各种因素的影响，常有一些小于筛孔尺寸的颗粒不能正常透筛，另有一些大于筛孔尺寸的颗粒则透筛进入筛下粒级中。这样，势必对筛分效果产生不利影响，降低试验的准确性。筛分效果的好坏受多种因素影响，归纳起来主要有以下4个方面。即：煤样粒度组成、煤样的外在水分和含泥量、筛体的性能及操作者的技能等。

1 煤样粒度组成

煤样中，直径小于3/4筛孔尺寸的颗粒易于透过筛网，我们称其为“易筛粒”；粒度小于筛孔尺寸，但大于3/4孔径的颗粒不易透筛，称为“难筛粒”；直径在1~1.5倍筛孔尺寸的颗粒往往形成料层，紧贴筛网表面，使“难筛粒”不易透过，称“阻筛粒”；而直径大于1.5倍筛孔尺寸的颗粒，由于相互间空隙较大，它们所形成的料层对“易筛粒”和“难筛粒”穿过它去接近筛面的影响不大。显然，煤样中“易筛粒”和直径大于1.5倍筛孔的颗粒含量较多时，筛分速度快、效果好。而“难筛粒”和“阻筛粒”含量增加时，则会降低筛分效率，影响筛分的准确性。遇到这种情况，可减少每次过筛的给料量，使大部分颗粒（特别是难筛粒）能有机会与筛面充分接触，以得到良好的分级效果。也可用增加煤粒在筛面停留时间及增强筛板振动频率（适用于振筛机）等方法来达到分级目的。

2 煤样外在水分和含泥量

煤样中，细粒煤的含水量一般比大颗粒高。外在水分增大时，煤的粘滞性也增加，使细小颗粒附着在较大的颗粒上或使细小颗粒之间互相粘结成团，导致部分小于筛孔尺寸的煤粒不能透筛。有的煤样含有易结团的粘性矿物质，往往粘着在煤粒上或筛网上，使网孔变小，降低了筛分效率。遇到上述情况时，可在筛前预先干燥煤样，降低煤样的粘滞性或在过筛时减少每次入料量并振动筛体，使煤样不易粘连、堵孔。

3 筛分设备

筛分设备主要包括冲孔筛、编网筛、标准网筛和电动振筛机等，它的工艺性能和机械性能对筛分效果有直接的影响。

3.1 筛面的类型和形状

筛面类型分编网筛和冲孔筛，筛孔形状又分圆孔筛和方孔筛。圆孔筛都是冲孔筛，它的筛分精度高，不易磨损，寿命长，但筛面开孔率低，有效透筛面积小，筛分速度慢，产率较低。编网筛都是方孔筛，它的开孔率高，有效透筛面积大，不易堵孔，筛分速度快产率高，但筛网寿命短、易变形，变形后部分筛孔的形状大小将会改变，从而影响筛分精度。而方孔冲孔筛的性能则介于两者之间。因此，在煤样粒度较大，容易对筛面造成损坏时常选用圆孔筛，而煤样粒度较小时则多使用方孔筛进行筛分。

3.2 筛体的倾角及运动状况

人工用手筛筛分时，煤样贴筛面左右移动，筛分速度较慢，劳动强度大，但操作人员可根据实际情况延长或缩短过筛时间，筛分效果易于掌握。

使用振筛机时，煤样在垂直筛板方向振动，并沿筛面坡度下滑，在此过程中完成透筛，由于振动频率较高，因此筛分的速度快、效率高。使用振筛机时要合理调整筛体的运动强度和倾角，筛体振动频率过强，煤样运动速度加快，透筛机会减少，分选不彻底；筛体振动过弱，煤样不能充分散开，也不利于透筛。筛体倾角过大，排料速度快，处理能力强，但筛分不彻底；倾角太小，筛分较完全，但排料慢，处理能力减小，由于煤样过筛时间增加，也会造成部分颗粒的破碎，影响筛分试验中各粒级产率的真实性。通常振筛机倾角调至12.5~17.5°为宜。必要时，可用下列方法检查其是否筛净，以便合理确定机械筛的主要参数（倾角等）。

方法如下：将煤样在要求的筛子过筛后，取部分筛上物复筛，符合下表规定则认为筛净，如果筛下量大于下表规定，则应把本粒级煤样全部复筛。

煤 样 筛 分 参 数 表

筛孔尺寸（mm） 50 25 13 6 3 0.5

入料量(kg/m2) 10 10 5 5 5 5

摇动次数（次） 2 3 6 6 10 20

筛下量(%) <3 <3 <3 <2 <2 <1.5

4 操作者技能

操作者的技术素质在筛分试验中起着关键作用。操作人员应具备扎实的理论知识和丰富的实践经验，能熟练地按国标规定进行正确操作,并根据不同的生产条件，制定相应的试验方案，做到高效合理地利用各项生产资源，把对试验产生不利影响的各种因素降至最低点。 煤炭筛分试验是一项复杂的操作过程，试验煤样少则1~2t，多则十几吨左右，需要多人数日才能完成。而筛分是试验的核心工作，只有切实把握好筛分环节，才能准确反映煤炭的粒度组成及各粒级煤样的质量特征，使试验结果准确可靠。