煤矸石破碎工藝的優(yōu)化及生產(chǎn)實踐

破碎機是煤矸石破碎的重要設(shè)備，由于破碎工藝會消耗大量能源，增加生產(chǎn)成本，因此，選擇合適的煤矸石破碎機，對降低能源消耗實現(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)及破碎機的性能，提出了利用顎式破碎機粗碎，錘式破碎機中細碎的設(shè)計方案。

一、破碎流程和破碎機的選擇

1、破碎流程的選擇

目前井下開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個階段，即粗碎、中碎和細碎。隨著破碎機的改進，破碎比逐漸增大，為了簡化流程，一般可以將中碎和細碎合并成一個階段。

2、破碎機的選擇

目前較常用的破碎機有顎式破碎機、復(fù)合式破碎機、圓錐破碎機、反擊式破碎機、錘式破碎機和輥式破碎機等。第1段是粗碎過程，粗碎設(shè)備主要有圓錐破碎機和顎式破碎機，2種破碎機均適合大型破碎廠。對于中小型破碎廠，通常采用顎式破碎機，結(jié)合不同破碎機的特點，選擇顎式破碎機粗碎煤矸石。第2階段破碎是中、細碎過程，將物料破碎到5mm以下的破碎機有錘式破碎機和反擊式破碎機，比較2種破碎機發(fā)現(xiàn)，錘式破碎機破碎比達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對煤矸石中細碎。

二、破碎機的參數(shù)設(shè)計

1、顎式破碎機參數(shù)設(shè)計

顎式破碎機有2種形式：簡擺式和復(fù)擺式，由于復(fù)擺式結(jié)構(gòu)簡單、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擺式。

顎式破碎機參數(shù)設(shè)計包括了進、排料口尺寸、動顎行程與嚙角、偏心輪的轉(zhuǎn)速等的設(shè)計，進、排料口尺寸煤礦井下開采的煤矸石塊度一般為200~600mm，國內(nèi)顎式破碎機的尺寸已經(jīng)標準化，根據(jù)破碎機進料口寬度B和長度L1，進行破碎機規(guī)格尺寸的選擇。

顎式破碎機

2、錘式破碎機參數(shù)設(shè)計

錘式破碎機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和長度L。其直徑一般根據(jù)物料的尺寸來確定。通常轉(zhuǎn)子直徑與給料尺寸之比為1.2~5。大型破碎機取較小的比值，中小型取大值。轉(zhuǎn)子的長度值視破碎機的生產(chǎn)能力而定。

三、工程實例

山東能源岱莊煤礦采用充填開采，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驗和生產(chǎn)實際表明，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)格分別儲存，按設(shè)計比例配合使用。

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

煤矸石破碎工藝流程

經(jīng)過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，說明設(shè)計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，實踐證明，該煤矸石破碎工藝具有一定的可行性，值得進一步的推廣應(yīng)用。紅星機器專業(yè)生產(chǎn)顎式破碎機、錘式破碎機、圓錐破碎機等破碎設(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：0371—67772626