煤炭在选煤厂洗选加工过程中不同程度的存在过粉碎现象，过粉碎率过高时会对煤炭企业的经济效益造成严重影响。以目前市场情况，块煤价格与末煤价格差异较为明显，每吨块煤价格比末煤普遍高200元左右，增加块煤产量可显著增加企业经济效益。另外，煤炭过粉碎会增大后续的煤泥水系统压力，因此，在洗选环节通过一定的技术措施降低煤炭过粉碎率，提高块煤产率，极其重要。

煤炭在洗选过程中要经过准备、破碎、筛分、运输、转载、分选、脱水等多个环节，各环节都会对煤炭过粉碎造成影响。其中影响较大的主要为破碎、筛分、运输转载环节。

1 破碎环节

破碎作业时选煤环节中非常关键的一环，它可以保证用户对产品粒度的上限和洗选设备最大入洗上限。破碎设备的选择、工艺参数的设置等都会对煤炭过粉碎率造成较大影响，导致最终的块煤产率降低。

1.1 型式选择

常见的破碎机主要有冲击型、挤压型、剪切型三种形式。如环锤式破碎机、反击式破碎机属于冲击型，该类型破碎机对出料粒度无法控制，会造成大量的粉煤产生。颚式破碎机、圆锥破碎机属于挤压型，该类型破碎机会造成物理混杂破碎，极易形成过粉碎。以上两种类型破碎机都不适合选煤厂对煤炭的破碎作业。分级破碎机则属于剪切型。分级破碎机采用低转速、大扭矩对物料进行剪切、弯曲、拉伸、刺破等作用，仅对大于粒度要求的物料进行破碎，在破碎过程中没有剧烈的冲击、摔打等作用，具有极低的过粉碎率，并且经过破碎后的块煤内隐藏的裂隙及残余应力也很小，降低了随后在洗选加工、储装运输过程中二次破碎的几率，因此选煤厂破碎设备首选分级破碎机。

在实际洗选生产中，根据来煤的煤质特征以及现场的工艺参数，来合理选择分级破碎机技术参数，采用量体裁衣式的定制化选型设计，选型时，规格尽量选大一点，留有富裕量，可以避免物料在破碎腔反复翻滚挤压，形成较大的过粉碎。在不影响设备处理能力及出料粒度的前提下，尽量降低破碎齿辊转速、增大两个齿辊的中心距、优化齿型结构、增大齿前空间等技术手段来设计调整破碎机，从而降低煤炭的过粉碎率。

1.2 工艺参数设置

破碎系统参数设置要合理，避免原煤、精煤等多处同时设置破碎机、形成交叉破碎，造成块煤的多次破碎，增加不必要的过粉碎率。破碎机破碎粒度设置偏小，对块煤进行过度破碎，也是影响块煤率的因素。根据煤质情况，在保证安全生产及洗选要求的前提下，适当加大破碎粒度，可以提高块煤率。

破碎工艺也对破碎机过粉碎有较大的影响，目前采用的破碎工艺有全通过式破碎和筛分分级+筛上物破碎两种工艺。全通过式破碎工艺破碎机选型大、能耗高，并且小于破碎粒度的块煤极易在破碎机中被破碎，过粉碎率大，选煤厂设计时建议选用先筛分，筛上物破碎工艺。设置初步筛分设施，进行初步分级，仅对大块煤炭进行破碎，可减少对块煤的重复破坏。

2 筛分环节

筛分是选煤厂生产过程中的重要环节，煤炭的分级、脱泥、脱水、脱介等方面都离不开振动筛。如果筛子形式、筛板材料、筛分面积等选择不合理，也将增加煤炭过粉碎率。

2.1 筛子型式

筛子的型式选择要根据其使用场合和用途而定，一般来说，预先筛分大多选用香蕉筛和圆振动筛；脱泥选用直线筛较多；在块煤脱介、脱水时，最好采用直线筛，尽量不采用香蕉筛，因为香蕉筛角度比较大，块煤在筛面上运动速度较快，和筛前溜槽碰撞会增加块煤过粉碎率。

2.2 筛板材料

目前筛板材质有多种形式，主要为不锈钢筛板（图1）、冲孔网、焊接网、编织网等金属材质与聚氨酯等非金属材质筛板（图2）。块煤与金属材料筛板产生碰撞时为刚性碰撞，破碎量大；聚氨酯筛板以钢丝绳为骨架材料，外包聚氨酯弹性层，其弹性体能够最大限度的吸收冲击力，块煤与筛板产生碰撞时，会延长碰撞时间，减少块煤破碎量。因此在筛板的选择上尽量采用聚氨酯筛板，可有效的降低块煤破碎率。另外，由于筛子盲板处一般多为金属材料，可在其上铺设一层缓冲垫，已达到减缓冲击，降低过粉碎率的目的。

图1  不锈钢筛板

图2  聚氨酯筛板

2.3 筛分面积

筛子选型时，一定要结合处理能力、来煤的粒度组成、筛孔、筛子类型等，选择合适的筛分面积、筛孔尺寸，并考虑一定的富裕量。若筛分面积选型过小，则在分级过程中，会影响筛子的筛分效率，导致末煤(煤炭粒度小于分级筛筛孔)透筛量较小，大量末煤与块煤混杂进入下一道工艺，增加二次破碎的几率，导致物料过粉碎。

3 运输转载环节

3.1 运输设备选择

原煤、块煤产品运输优先选用带式输送机，尽量不选用刮板输送机，因为刮板输送机在运输块煤时，与刮板链、刮板侧壁和刮板底板存在着摩擦和碰撞作用，会造成块煤破碎。带式输送机选型时，要根据运量、煤质特征等条件选择合适的带速，尽量避免带速过高，使煤在脱离带式输送机时有较大的速度，与溜槽碰撞而产生破碎。

3.2 转载溜槽

溜槽集运输、密封、转载等功能于一身，在是选煤厂的转载环节中广泛应用。如果溜槽设计不合理，也会对煤炭的过粉碎率造成较大影响，严重时甚至会堵塞溜槽、致使设备无法运转。在选煤厂的设计中，除了在转载中尽量降低工艺的落差，减小物料下落时的冲击速度之外；可以通过以下技术措施来达到降低煤炭过粉碎的目的。

3.2.1 溜槽增加缓冲箱

设计各设备间转载溜槽时，根据物料运动轨迹，在溜槽冲击面、改向转点等位置增设缓冲箱（图3），以积存部分末煤形成堆积缓冲垫，使物料实现软着陆。物料由高处落下，首先堆积在溜槽的缓冲箱内，待物料填满后，后续落下的物料红缓冲箱溢出至后续流槽段，从而降低物料的冲击。落差较大的溜槽，可以设计多级缓冲，从而降低最终落煤点的冲击速度。

图3  溜槽增设缓冲箱

3.2.2 合理设计溜槽形状

要根据物料轨迹合理设计的溜槽形状，优化设计其结构。尽量避免较大的转弯，溜槽的折拐处可用螺旋状溜槽（图4）取代，尤其适用于落差大、倾角大的溜槽设计中。另外，采用曲面溜槽（图5）也可以大大减少对物料的冲击从而降低块煤过粉碎率。溜槽断面采用“U”形结构，让煤块自然滑下，使其到达下一级输送机带面的速度与输送带运行速度大致相似，相当于将煤块轻轻放到输送带上，从而大幅降低过粉碎率。

图4  螺旋溜槽

图5  曲面溜槽

3.2.3 转载点处设缓冲装置

在转载点，尤其是块煤转载点、落料点导料槽与胶带机接触面，为降低物料运行的速度和接触碰撞时间，在溜槽的末端加装挡皮、缓冲链等缓冲装置，减少块煤与设备及溜槽的刚性碰撞，减少煤块撞击的力度，降低过粉碎率。

3.2.4 底面铺设橡胶或网格板

传统的溜槽内衬板为钢板，物料与溜槽碰撞为直接刚性碰撞，块煤破碎率大为进一步降低物料在溜槽中运行时的冲击破碎，在溜槽的冲击面上铺设软性橡胶耐磨板增加缓冲，降低块煤破碎。另外，在溜槽内铺设一层网格板，当煤通过溜槽底部时粉煤会填充在网格内，使溜槽底板的摩擦系数增大，降低物料的运行速度，能够减少块煤刚性碰撞的几率，较大地降低煤炭的过粉碎。

4 入仓环节

合理选择煤炭的配仓设备，可以较好地降低煤炭过粉碎。目前配仓一般采用分叉溜槽、刮板输送机、可移动带式输送机、带式输送机+犁式卸料器等方式，优先选用分叉溜槽和可移动带式输送机；原煤可采用刮板输送机，块煤配仓尽量不采用刮板输送机，若块煤仓数目较多，可采用带式输送机+犁式卸料器方式，带式输送机带速尽量低，犁式卸料器上要包裹橡胶或皮带等缓冲材料，通过缓冲降低块煤破碎率。

煤炭洗选后的洗中块、洗小块等合格产品入仓时可选用螺旋溜槽，螺旋溜槽主要靠物料的自身重力下滑在溜槽内做设定的曲线运动，控制块煤运动速度从而起到降低煤炭过粉碎率。入仓过程中采用限位入仓法，在煤仓底部留有一定高度的预留存煤，减低煤炭自由落体运动的高差，减少煤炭跌落时造成的破碎，可以有效地降低煤炭的过粉碎。

5 结语

选煤厂工艺复杂，设备众多，要根据物料粒度组成、洗选工艺、厂房布置等多种环境因素，合理综合运用以上技术手段，降低煤炭的过粉碎，提高块煤产率，既可以减轻后续煤泥水系统的压力，又可较好地提高选煤厂产品的综合售价，为企业增产创效。以上技术措施可为后续选煤厂的设计或改造提供借鉴经验，具有较好的推广价值。