經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，我國(guó)主要選煤技術(shù)及其裝備已居世界先進(jìn)水平，但適合低階動(dòng)力煤的洗選技術(shù)及其裝備還有很大的發(fā)展?jié)摿?。近?lái)，干法選煤技術(shù)發(fā)展較快，獲得了業(yè)界普遍好評(píng)。日前，應(yīng)急管理出版社出版了由中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)編寫(xiě)的《中國(guó)煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展報(bào)告（2016-2020）》一書(shū)。該書(shū)全面總結(jié)了“十三五”期間煤炭行業(yè)科技創(chuàng)新體系建設(shè)情況，客觀(guān)反映了煤炭重點(diǎn)領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)成就，詳細(xì)介紹了先進(jìn)技術(shù)推廣應(yīng)用情況。其中，介紹了由唐山神州機(jī)械集團(tuán)有限公司研發(fā)的全粒級(jí)干法選煤節(jié)能技術(shù)。該技術(shù)曾被列入《國(guó)家重點(diǎn)節(jié)能低碳技術(shù)推廣目錄》。

普通復(fù)合式干選排矸的分選數(shù)量效率為90%以上，有效分選粒級(jí)100～3mm，可能偏差Ep=0.15～0.23kg/L；與跳汰排矸相差不大，但投資和生產(chǎn)成本卻比后者低很多，優(yōu)勢(shì)是不用水，省去了選煤廠(chǎng)投資和生產(chǎn)成本中占很大比例的煤泥水系統(tǒng)。目前復(fù)合干選機(jī)入料上限為100mm，受分選機(jī)理和設(shè)備大型化限制，對(duì)大于100mm塊煤不能風(fēng)選處理。為替代勞動(dòng)強(qiáng)度高的人工揀矸，近年國(guó)內(nèi)外開(kāi)始大力開(kāi)發(fā)大塊煤智能分選，一般可對(duì)300～50mm粒級(jí)物料進(jìn)行分選。如何將智能分選和傳統(tǒng)干選工藝優(yōu)化組合是亟需解決的問(wèn)題。

IDS智能干選機(jī)

IDS智能干選機(jī)是唐山神州機(jī)械集團(tuán)有限公司自主研發(fā)的適用于25-300mm粒級(jí)的煤、矸分離的智能分選設(shè)備。該設(shè)備采用智能識(shí)別方法，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析，對(duì)煤和矸石進(jìn)行數(shù)字化識(shí)別，具有分選效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、完全智能化、免人工值守等優(yōu)點(diǎn)。

IDS智能干選機(jī)分為25-100mm、50-300mm兩款機(jī)型，處理量可根據(jù)用戶(hù)要求進(jìn)行調(diào)整，是替代人工對(duì)大粒度物料進(jìn)行分選的理想設(shè)備。該設(shè)備操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，不消耗水資源，能耗極低。整個(gè)系統(tǒng)封閉運(yùn)行，采用公司自主研制的高效除塵系統(tǒng)，整套設(shè)備不對(duì)環(huán)境造成破壞和污染，達(dá)到國(guó)家規(guī)定的環(huán)保要求，非常適合在選煤現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用。IDS智能干選機(jī)的研制成功，解決了長(zhǎng)期以來(lái)困擾我國(guó)大粒度煤干法分選的難題，填補(bǔ)了市場(chǎng)上對(duì)于大粒度煤智能分選的空白。

IDS智能干選機(jī)主要由布料系統(tǒng)、帶式輸送系統(tǒng)、X射線(xiàn)識(shí)別系統(tǒng)、視覺(jué)輔助定位系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理及噴吹執(zhí)行系統(tǒng)、控制和顯示系統(tǒng)等七個(gè)主要系統(tǒng)及計(jì)量系統(tǒng)、測(cè)速系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、輻射防護(hù)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)及報(bào)警系統(tǒng)等六個(gè)輔助系統(tǒng)組成。

ZM分選機(jī)

ZM礦物高效分離機(jī)采用階梯式分離原理，每個(gè)階梯區(qū)間內(nèi)物料流化分層，同時(shí)增加擊振力，加強(qiáng)物料按密度分層效果，低密度物料先越過(guò)溢流堰被排出，剩余物料進(jìn)入下一個(gè)階梯區(qū)間再次進(jìn)行分選，直至分選完畢，排出重礦物。

ZM礦物高效分離機(jī)工藝簡(jiǎn)單，要求原料煤入料粒度控制在100mm以下，同時(shí)輔助配套上料及產(chǎn)品轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備即可進(jìn)行正常生產(chǎn)。系統(tǒng)采用落料點(diǎn)密封、噴霧降塵和引風(fēng)除塵聯(lián)合降塵、除塵工藝，粉塵無(wú)外溢，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，除塵器回收的煤粉可以單獨(dú)排放，降低了對(duì)環(huán)境的影響。

ZM礦物高效分離機(jī)的優(yōu)點(diǎn):（1）個(gè)性化設(shè)計(jì)，分選精度高。針對(duì)不同的煤種特性，可分別對(duì)濕煤、塊煤、末煤進(jìn)行分選，分選精度有保障。（2）全封閉運(yùn)行，配備自主研發(fā)的全布袋除塵設(shè)備，無(wú)任何粉塵外溢，環(huán)保效果好。（3）模塊化配置，無(wú)需土建工程，投產(chǎn)快。整機(jī)采用模塊化配置，不需要龐大的土建工程，300萬(wàn)噸的選煤廠(chǎng)30天就可以投入運(yùn)行。（4）自動(dòng)化集控系統(tǒng)，智能化控制。真正實(shí)現(xiàn)了有人巡視、無(wú)人值守。

徐州礦務(wù)（集團(tuán)）新疆天山礦業(yè)有限責(zé)任公司俄霍布拉克煤礦原煤中含有頂板冒落矸石和煤層夾矸。出井原煤中80～20mm粒度級(jí)產(chǎn)率大，易選，但人工手選困難，產(chǎn)量低，質(zhì)量不穩(wěn)定。夾矸煤數(shù)量大，人工難以識(shí)別和分揀。該礦采用唐山神州ZM分選機(jī)，原煤經(jīng)加工后產(chǎn)品分為80～20mm塊精煤和小于20mm末煤及80～20mm矸石。經(jīng)檢測(cè)，20～80mm矸石平均帶煤率為0.36%，精煤平均含矸率為0.86%，分選精度達(dá)到塊煤水洗工藝水平。

全粒級(jí)分選流程

γ射線(xiàn)識(shí)別、X射線(xiàn)識(shí)別和色差智能識(shí)別等智能分選可用于大于100mm的大塊煤分選，但對(duì)100～13mm粒級(jí)的分選精度差，在原煤難選時(shí)矸石帶煤率較高，精煤損失大。智能分選在入料粒度小，特別是低于50或30mm時(shí)，單系統(tǒng)分選能力低，投資大。ZM分選機(jī)入料粒度范圍寬，可對(duì)100～3mm原煤進(jìn)行有效分選。在原煤粒度小于100mm，特別是小于50mm時(shí)，在同等煤炭可選性條件下，ZM分選精度高于智能分選。在原煤可選性為易選時(shí)可對(duì)小于100mm的混煤入選。當(dāng)原煤可選性為難選時(shí)，可對(duì)原煤進(jìn)行分級(jí)，大于13mm和小于13mm的分別采用ZM塊煤和末煤分選機(jī)，實(shí)現(xiàn)窄級(jí)別分選，可提高分選精度。

IDS智能干選機(jī)與ZM礦物高效分離機(jī)組合實(shí)現(xiàn)原煤的全粒級(jí)干法入選。利用兩機(jī)各自?xún)?yōu)勢(shì)工藝配置組成的全粒級(jí)干法選煤裝備系統(tǒng)，能夠有效排除各粒度級(jí)物料中的矸石，降低了破碎成本，抑制了次生煤粉的產(chǎn)生，大幅提高了產(chǎn)品的熱值。

此系統(tǒng)2018年在國(guó)電投集團(tuán)內(nèi)蒙古公司霍林河露天煤業(yè)股份有限公司南露天礦已投入運(yùn)營(yíng)，年處理能力200萬(wàn)噸，在世界上實(shí)現(xiàn)全粒級(jí)干法選煤，真正實(shí)現(xiàn)了有人巡視、無(wú)人值守。項(xiàng)目投入運(yùn)營(yíng)后，既有效疏解了棄煤自燃的發(fā)生，降低了煤礦的環(huán)保壓力，又回收了寶貴的煤炭資源，實(shí)現(xiàn)了資源的綜合利用，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。