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全尾砂筛砂和给料系统技术改造

目前，地下矿山采空区治理大多采用尾矿充填工艺，其尾砂均来自自家选矿厂，山东黄金归来庄矿业有限公司（以下简称归来庄金矿）受选矿工艺影响，选矿厂尾砂无法用作充填原材料，充填材料采购其他矿山全尾砂。为去除里面板结矿泥、石子等杂物，外购尾砂需经筛选后方可用作充填材料。受尾砂塌落度、湿度、粒级等影响，尾砂在筛选过程中经常棚仓，造成充填材料供应不连续，影响充填质量和充填效率。为克服以上不足，提高设备筛分效率，本次创新对筛砂系统进行一系列改造。

一、改造的背景及目的

归来庄金矿制砂站配套设施有格筛、滚筒筛、锥形给料仓一个，皮带运输机两台，皮带计量称一台。随着近几年环保形势严峻和尾砂供应紧缺的影响，公司可采购的尾砂多为矿山积压多年的存货，草根、树枝、泥块、石子等较多，造成尾砂在筛分过程中网格堵塞、料口变小、棚仓等故障频发，影响制砂效率，现有设备无法满足正常生产需求。

为保证充填的筛制砂储备和供料连续，确保充填料浆浓度和质量，以及实现充填制备站远程控制尾砂给料装置，本次就充填筛砂系统进行拆除重新改造升级，以满足生产需求。

二、方案措施

一、整体思路

1、新制砂站的使用不改变现有地表充填系统的整体布局，并充分利用现有设施设备，减少工程投入。

2、制砂站位置应有足够的空间，能够存储一定量的筛制成品砂，满足一个班次的充填量。

3、在外购铁矿尾砂质量现状不变的情况下，砂站需尽可能提高筛砂效率，降低给料仓棚仓率。

二、位置选择

通过对原址附近位置考察测量，新制砂站选在原砂站以北、主井提升机房以东。该处有车间临时仓库、废置的锅炉房和地暖车间各一处，房屋拆除对生活取暖和生产没有影响。新砂站东西长40m，南北宽28m，有足够的场地放置设备和存储一定量的成品筛制砂。其西南侧与尾砂堆场相连，节省尾砂堆场空间，东侧与皮带廊相连，可实现与后期的机制砂公用一条皮带，减少设备投入。新制砂站与破碎筛分车间设在一处，使尾砂、毛石集中处理减少扬尘，保持矿荣矿貌整洁。 

三、设备安装及优化

设备自西向东依次安装上料格筛——滚筒筛——尾砂给料机——1号皮带机，最后与皮带廊的2号皮带机对接。

1、上料格筛。车间维修工自行加工，上料喇叭口口径为4.0m?.4m，防止30铲上料时尾砂洒落，格栅由φ60mm圆钢焊接而成间距150mm，可将大于150mm的废石剔除。该格筛与原格筛相比，主要改进位置有：

在料口下方椎体位置加装了一个震动机，防止尾砂棚仓；

增设操作平台，避免人员操作过程中在阳光下直晒或雨天淋雨，改善作业环境；

原皮带控制装置放在值班室，若设备出现故障，无法急停，存在安全隐患。本次安装时，将震动机和皮带控制系统均安装在操作平台上，实现设备紧急制动。

2、上料格筛下口安装皮带机至滚筒筛内。皮带机带宽为B=0.65m，长度L=10m，爬升角α=19埃鸬阌胄读系阕芨卟瞀=3.0m。

3、滚筒筛直径为1.8*3.0m，筛网密度为15*15mm；皮带机两条：B=0.8M

、L=8.0m、爬升角α=20埃鸬阌胄读系阕芨卟瞀=2.7m（带5.5KW电机）；B=0.65m、L=6m，爬升角α=12埃鸬阌胄读系阕芨卟瞀=1.3m（带3KW电机），筛砂效率＞50m?h。该装置从山东省临沂科威机械有限公司采购，在试车过程中，存在诸多问题，通过不断改进予以解决，主要问题和解决措施如下：

问题一：集中在滚筒入口位置挡板过窄，滚筒过长，造成筛分出的大块在桶内积存，筛制过程中部分尾砂直接从进料口甩出，卡在滚筒外侧，存在较大安全隐患。解决措施：滚筒入口处挡板加宽20cm，在滚筒外焊接一块钢板，防止尾砂甩出。在桶内增加四块刮板，将进料口积存的尾砂推送至滚筒中间，增加筛砂效率。

问题二：筛制好的尾砂落在皮带一侧，易造成皮带跑偏，减少皮带使用寿命。解决措施，在下料口上部增加一个挡板，使尾砂落在皮带中间。

问题三：当尾砂比较潮湿时，滚筒筛下料口锥形仓内尾砂易黏贴在帮壁上，时间长了料口变小影响下料，若清理需将替代拆除，操作复杂费工费时。解决措施：在锥形仓一侧开一个观察口，不定时打开清理即可解决。

4、尾砂给料机型号为CWG-7，仓体容积为7m常纱娲?—4分钟充填尾砂，拖料皮带型号为B=0.65m、L=3.4m，给料速度＜120t/h。该设备替换原来的砂仓，原砂仓是圆锥料仓改装而成，直径5m，在使用过程中棚仓频繁，即使后期加装了震动机效果易不明显，结合供料尾砂的现状，具有破拱装置的给料机才能满足生产要求，为此，通过设备考察最终确定了该套设备，现应用效果良好。拖料皮带机通过变频器可实现下砂量调节，该套装置分本地和远程两向控制，在充填制备站内可远程控制，减少操作步骤，实现自动化减人，充填浓度配制更加合理。

5、拖料皮带机通过1号皮带机和皮带廊内的2号皮带机T型连接，1号皮带在上、2号皮带机在下。1号皮带机B=0.65m、L=8.0m、爬升角α=7埃鸬阌胄读系阕芨卟瞀=1.0m。1号皮带机在给料运行过程中，1号皮带机运输的尾砂呈抛物线落在2号皮带机上，转速不同，落点不同，极易造成2号皮带机跑偏。为解决该问题，在拖1号皮机带出口自行焊接了一个受料口，受料口内安装一个挡板，并通过锯齿状把手根据皮带秤的不同转速调整挡板位置。

三、应用效果及效益

系统改造前，由于外购尾砂内含有较多的植物根茎、废石，筛砂效率极低，制约井下充填的主要因素就是供砂不及时。因滚筒筛15mm的筛孔在使用过程中，常常堵孔，需要频繁清理，将筛孔改为20mm后，尾砂内混入较多碎石子，石子进入搅拌桶内造成搅拌桶堵罐，同时加剧井下充填管路的磨损，堵罐爆管现象频出。由于砂仓下料口棚仓的原因，使皮带输送尾砂量不均，充填料浆浓度难以控制，加剧井下板墙泄水压力，影响充填效率和充填质量，同时造成井下现场文明较差。

新砂站现已安装调试完成，通过近期使用，设备运转良好，台班筛砂量＞300m常细脑烨疤嵘?0m骋陨希善飞岸殉】啥逊牛?00m车纳钢粕埃阋惶斓奈采俺涮盍俊Ｃ吭虏煽罅靠稍黾?500t以上，经济效益尤为明显。尾砂给料机在充填站的通过远程控制，调节拖料皮带的运转速度，实现供砂量可调可控，充填料浆浓度稳定，确保充填体达到设计强度和接顶率，确保安全生产。

新砂站的优化改造，未影响改变地表充填系统的整体布局，后期破碎筛分车间投产后，可实现筛制砂和机制砂的联合使用。