隨著我國社會的不斷進步，科技的不斷創新， 智能化選煤廠建設對于推動我國煤炭工業供給側 結構性改革，打造選煤業競爭新優勢，實現科技強 國具有重要戰略意義。

壓濾機作為選煤廠煤泥水閉 路循環系統的關鍵設備，目前正向著大產能、高效 率的方向發展，其中主要有煤泥處理能力強、過濾 面積大、多端口高壓強流入料、多油缸均勻壓緊、快 速拉開卸料、PLC 及信息化自動控制等優勢。

煤泥水處理現狀

受礦井地質條件的影響，東灘煤礦煤層斷層和 夾矸巖性為粉砂巖或泥巖，均屬于遇水極易泥化的 粘土類礦物，隨著礦區井下開采時間的不斷延長， 優質煤儲量逐漸降低，原煤中的煤泥含量越來越 大，尤其是井下采場出現斷層時，原煤入洗泥化現 象嚴重，煤泥中細顆粒含量高 （-200 目占 70％以 上），造成煤泥水過濾速度慢、煤泥含水率高。 煤泥性質（高灰細泥，易泥化，粘度大等）嚴重 影響壓濾生產效率，礦井煤質好時，KM300/2000 型 快速隔膜壓濾機循環周期約為 15min，煤質差時， KM300/2000 型 快 速 隔 膜 壓 濾 機 循 環 周 期 約 為 40min，壓濾效率降低 2~3 倍。礦井煤泥含量 15%左 右時煤泥水處理具備全入洗處理能力，但礦井部分 工作面煤泥含量偏高時，如 3306 綜放工作面煤泥 含量最高達到 25.95%，增幅近 60%，且矸石、夾矸 易泥化，選煤廠現有的煤泥水過濾壓濾機的處理能 力不能滿足原煤入洗的要求。煤質差時系統中細粒 煤泥積聚，循環水、澄清水濃度劇增，無壓重介系統 分選效率降低，產品質量不穩定，嚴重時必須采取 減產措施，實施“以水定產”，影響整個洗煤系統的 正常生產。

?增容改造

選煤廠壓濾廠房 615（KM300/2000 型）壓濾機煤泥過濾面積小，入料時間長。煤泥性質 （高灰細泥，易泥化，粘度大等）嚴重影響壓濾生產 效率。另外該壓濾機 2005 年 4 月投入使用，主機部 分雖沒有出現大的變形和失效問題，但銹蝕和磨損 嚴重，液壓系統和傳動裝置也經常出現故障，故計 劃對壓濾廠房二層 615 壓濾機進行增容。通過增加 KM 型快速壓濾機專用濾板、更新濾板分組拉開卸 料技術、改進多油缸同步壓緊技術、完善壓榨安全 保護系統等研發與升級，實現壓濾機增容。增容后壓濾機煤泥有效過濾面積由 300m2 增加到 600m2， 以提高煤泥處理能力。 為了滿足現有壓濾機處理難過濾煤泥的要求， 對現有 KM300/2000 型快速隔膜板框壓濾機進行增 容為 KM600/2000 快速隔膜板框壓濾機，從而提高 單臺壓濾機處理能力，滿足洗煤廠煤泥水系統閉路 循環的生產需要，同時避免廠房再擴建和增加新設 備系統帶來的大量人力、物料投入。

主要的研究項目

1）研制 KM 型快速壓濾機專用濾板。濾板采用 KM 系列快速壓濾機 1.6MPa 高壓壓濾專用濾板，專 用濾板及隔膜片選用高熱穩定性純聚丙烯材料，采 用細顆粒直接熔模壓鑄工藝，不添加碳酸鈣、玻璃 纖維等任何添加劑，濾板采用明暗流同時排液設 計、專用濾板的過濾面、出液孔、集成孔、角孔進行 流體力學優化設計，保證水力學半徑遞減，使濾液 流道形成從內向外明顯、均勻的壓力梯度，可實現 快速負壓高效壓濾，同時將壓濾機濾板數量由 44 塊濾板增加到 88 塊實現壓濾機擴容。

2）設計最新濾板分段拉開卸料技術。采用最新 濾板拉開傳動機構，由現有三次分組拉開更改為分 段快速拉開卸料，濾板拉開距離不變，同時具有濾 板偏轉力矩擺動沖機卸料功能。

3）改進多油缸同步壓緊技術。改進油缸壓緊密 閉濾板組技術，使多個油缸壓緊松開過程同步性更 好，故障率更低，保證在 0.8MPa 高壓入料和 1.6MPa 隔膜壓榨時濾板組密封力足夠，避免油缸壓緊力不 夠或壓偏而造成設備噴料現象。

4）完善壓榨安全保護系統。增加液壓油缸失壓 保護程序，通過設置壓力傳感器，自動控制程序檢 測高壓入料和壓榨過程，避免出現油缸或液壓元件 密封力不夠時造成人員和設備安全問題。

改造方案

近幾年，國內外應用在礦山行業的同類型隔膜 板框壓濾機的發展趨勢是大型化、智能化，單臺壓 濾機的過濾面積一般都在 500m2 以上，濾板尺寸為 2×2m 或 2.5×2.5m，在鋼鐵行業的鐵精粉過濾壓 濾機，濾板尺寸達到了 3.5m 以上。 隨著壓濾機過濾面積的增大，單臺壓濾機的單 循環產能增大，并且配套的壓濾機自動化控制水平 也明顯提高，壓濾機可以實現全過程自動運行，工 業機控制系統可以實時監測和記錄壓濾機工作運 行參數，真正實現工業生產的自動化、智能化管理。 與國內先進壓濾機生產廠家技術合作，該廠家作為國內第一家率先研制快開壓濾機的生產廠家， 具有高強度、高韌性濾板及隔膜片；液壓馬達拖動 系統及液壓馬達 PLC 自動控制系統；液壓驅動控制 系統及傳動鏈拖動新型連桿結構拉板小車分段拉 開濾板卸料裝置均有先進的研究成果。該項目結合選煤廠現有 KM300/2000 隔膜壓濾機存在 的過濾面積小、壓濾循環時間長等問題，采取技術 調研、現場繪制、優化設計布局、組織科研攻關等方 法，研究并確定液壓馬達驅動活動壓板拉開濾板初 次卸料和驅動新型連桿結構拉板小車實現分段自 動拉開濾板卸料系統的設計方案。 將原有300m2三次分組拉開的壓濾機濾板增加一倍；分組拉開改為分段拉開，每次拉開5塊濾板 卸濾餅；原有運輸系統、入料系統、液壓系統、出水 系統、管路系統保持不變，減少沒必要的投入。將原 有的 KM600/2000 快速隔膜壓濾機增加了44塊濾 板，使得壓濾機的處理能力增加一倍。

關鍵設計

1）采用主油缸帶動 4 個輔助油缸壓緊，可提高 壓緊機構的動作效率，保證濾板組密封力足夠，不會 出現因油缸壓緊力不夠或壓偏而造成設備噴料現象， 保證壓濾機生產過程入料的穩定性及可靠性。

2） 液壓馬達通過滾子鏈帶動拉板小車分多次 拉開卸料及工作過程的自動化程序控制。增加拉板 小車帶動濾板分段拉開過程的放掉板結構設計。

3）提高壓濾機多端口入料結構的安全性、可靠 性和使用壽命，在滿足多段入料功能的前提下，做 到壓濾機入料管布置位置合理，外形美觀，操作維 護方便。

4）增加新型機械連桿式拉板裝置，利用液壓馬 達拖動鏈拉板系統完成壓濾機濾板自動合攏、拉開 進行多次卸料功能。

5）改為分段快速拉開卸料，具有濾板偏轉力矩 擺動沖擊卸料功能。

6）增加伸縮入料管裝置，替換原有的側入料軟 管組件，在改進設備外觀的同時提高壓濾機運行穩 定性和安全性。

7）增加液壓油缸失壓保護程序，通過設置壓力 傳感器，自動控制程序監測高壓入料和壓榨過程， 避免出現油缸或液壓元件密封力不夠時造成人員 和設備安全問題。

增容效果

KM300/2000 快速隔膜板框壓濾機擴容后，過濾 面積由 300m2 增大到 600m2，濾室容積由現在的 6m2 增大為 12m2，壓濾機單循環產量可增加一倍。 通過增容改造，使得壓濾機的小時處理能力增 加一倍，解決了煤泥性質變化而造成煤泥處理難的 問題，滿足了洗煤廠整體生產的要求。同時減少了 沒必要的投入，例如廠房、接水槽、下料槽、入料泵、 運輸機、操作臺和管道及閥門等投入。

?主要技術指標

過濾面積：600m2 濾板外形尺寸：2000×2000mm 濾板塊數：88 塊 濾室深度：40mm 濾室容積：12m2 入料壓力：芨0.8MPa 壓榨壓力：芨0.8MPa 2.5 經濟社會效益 壓濾廠房的壓濾機增容，可增加煤泥水系統的 處理能力，增加洗選系統的入洗量。改造前，洗選系統會因為煤泥水惡化，系統中細粒煤泥積聚，循環 水、澄清水濃度劇增，無壓重介系統分選效率降低， 產品質量不穩定，嚴重時必須采取減產措施。改造 后，過濾面積為 300m2/ 臺增容至 600m2/ 臺，可每天 多生產尾煤泥 160t，入洗量可增加約 1000t。改造前 2018 年 1-8 月份共入洗原煤 241.93 萬 t，月均入洗 34.56 萬 t，改造后 8-12 月份共入洗原煤 209.9 萬 噸，月均 41.98 萬 t。噸煤洗選效益 115.29 元，月均增效見如下： （41.98-34.59）×115.29=851.99 萬元 另外若購置1臺 KM600/2000 快速隔膜壓濾機約需資金150萬元，改造同樣規格型號的舊壓濾機僅需資 金 85 萬元，每臺可節約壓濾機購置資金65萬元， 利用該技術進行更新改造具有極高的推廣應用價 值和良好的經濟、社會效益。

推廣應用價值

增容改造后的壓濾機共安裝濾板 88 塊，其中 隔膜、廂式各 44 塊。濾板濾室總容積由現在的 6m2 增大為 12m2，煤泥有效過濾面積由現在的 300m2 增 大到 600m2，每個壓濾循環處理煤泥量 15t，煤質好 時每壓濾循環用時 20min；煤質差時每壓濾循環用 時 45min；增容研制后的壓濾機可實現所有濾板一 次自動合攏壓緊、多點入料、逆向反吹、二次壓榨、 負壓高效過濾、明暗流同時排液。 增容改造后的隔膜板框壓濾機與其他同類型 壓濾機對比，在同等入料濃度及壓力的情況下，此 壓濾機可縮短 25%的入料時間，且濾餅不易粘濾 布，亦可減少卸料時間，降低職工的勞動強度，單臺 壓濾機處理能力大，設備可靠，操作方便。 壓濾機擴容后，可提高單臺壓濾機的過濾處理 能力，提高選煤廠洗煤系統運行的可靠性和穩定 性，同時還提高了煤礦設備管理現代化水平，具有 極好的推廣應用價值。2018 年 12 月 20 日該項目通過公司驗收。壓濾機新式技術已部分應用于其他壓濾機，煤泥水處理能力明顯提高，操作方便，設備可靠性增加，可以創造出巨大的經濟效益。