旋转式防尘采样斗的设计与应用

刘 刚 张华义

（河南龙宇能源股份有限公司 车集煤矿，河南 永城476600）

煤炭洗选过程是由多个执行不同任务的工艺环节和多台工艺设备和辅助设备共同完成的生产过程。在整个生产工艺过程中，必须要求各种产品质量合格，而采样工作是技术检查工作的基础的依据。

车集煤矿选煤厂为与车集煤矿配套建设的矿井型动力煤选煤厂，经洗选后形成洗中块、洗小块、洗粒煤、末精煤等商品煤产品，其中末精煤为车集煤矿选煤厂产率最高的商品煤产品。

1 存在问题

末精煤为车集煤矿选煤厂产率最高的商品煤种，车集煤矿选煤厂各产品产率统计如表1 所示。

表1 车集煤矿选煤厂各产品产率统计表

由表1 可知，车集煤矿选煤厂末精煤产率最高，达到整个产品结构的50%以上，在选煤厂产品结构中举足轻重，末精煤产品采样的质量直接关系到整个选煤厂产品质量的管控。由于末精煤采样点位于末精煤离心脱水机下方，皮带运输机的上方，采样工进行采样时需将胳膊深入皮带运输机上的导料槽内部，存在安全隐患。离心脱水机工作时，设备旋转带动气流，会导致采样点处煤尘飞扬，严重影响岗位卫生及作业人员的健康。为了保证商品末精煤质量合格，必须在煤炭洗选生产过程中对末精煤进行采制样并进行指标化验才能达到指导生产的目的。

从大量煤中采取具有代表性的一部分煤的过程叫做采样，采样的过程中必须坚持一个基本的原则，即被采取批煤所有颗粒都有进入采样设备的可能性，而且每一个颗粒都有相同的概率进入被采取的试样中。在煤炭洗选生产过程中，由于末精煤采样点位于末精煤离心脱水机下方，带式输送机的上方，采样工进行采样时需将胳膊深入带式输送机上的导料槽内部，对作业人员存在不安全隐患。离心脱水机工作时，设备旋转带动气流，会导致采样点处煤尘飞扬，严重影响岗位卫生及作业人员的健康。

为了做好采样工在采样过程中的安全健康防护，必须在做好煤尘封闭的同时也力求避免采样工身体与带式输送机的接触。

2 相关采样规定

采样是技术检查工作的基础和依据。技术检查工作的质量，首先取决于样品的代表性和采样的准确性(所谓代表性就是样品与总体在物理、化学性质上符合的程度。如果相同或极为接近，就是具有代表性。反之，就不具有代表性或代表性不强)。采样的对象决定于技术检查的目的，可以是原料、中间产物、最终产品以及一些辅助材料(如煤泥水、重介质、浮选药剂等)。受检物体只能是总体的一小部分样品，很多检查项目(例如化验灰分)往往将样品破坏，所以在保证采样准确性的前提下，尽量使样品少而经济。

在煤流中采样，使用的是机械化采样器，其开口孔径是所采煤样中最大粒度的2.5-3 倍，采样器应能采出煤流全断面的煤样，并能充分容纳所采煤样。采样器的运行速度以不丢弃煤样为准。如在横截胶带输送机煤流中采样时，所使用的机械化采样器应能采出煤流全断面的煤样，采样器必须紧贴胶带面，不允许悬空铲取煤流。如果人工在煤流中采样时，可根据煤的流量大小，以一次或分两次到三次横截煤流的断面采取1 个子样。若分两次或三次采样时，按左右或左、中、右的顺序进行，采样的部位均不得有交错重复。

为了保证采样的精确度，对各种不同采样地点，就要使用不同的采样方法和工具采取各种样品。由于采样的具体情况和条件的不同，所采子样的数目与重量也各不相同。子样的数目与煤的灰分和煤的品种有关。灰分高，子样就多，原煤比精煤的子样多。子样重量与煤的最大粒度有关，粒度越大，子样越重。

3 旋转式防尘采样斗的设计

基于以上问题，本文设计了一种旋转式防尘采样斗装置，旋转式防尘采样斗装置如图1、2 所示，现场使用如图3 所示。

图1 旋转式防尘采样斗主视图

图2 旋转式防尘采样斗左视图

图3 旋转式防尘采样斗现场使用图

如图1、2、3 所示，它主要由两个45°扇形侧板3、7、两个挡板1、11、转轴9、可上下活动的插板5 及两个操作把手2、6 组成，两个45°扇形侧板3、7 焊接在两个挡板1、11 两侧，组成一个扇形采样斗，其中前面的一个挡板1 下端稍短一些，下面留有采样口；在前面的挡板1 下部两侧焊接有两个小挡板4，小挡板4 与前面的挡板1 之间留有间隙，可上下活动的插板5 插在小挡板4 与前面的挡板1 之间，挡在采样口上；采样斗上端敞口，底部经一个轴套8 焊接密封；转轴9 安装在轴套8 内，转轴9 两端经一个固定座10 固定在导料槽上；两个操作把手2、6 一个安装在前面的挡板1 上部，另一个安装在可上下活动的插板5 上。

需要采样时，通过前面的挡板1 上部的操作把手2 将采样斗推入导料槽，待煤进入采样斗后再通过前面的挡板1 上部的操作把手2 将采样斗拉出导料槽，由于后面的挡板11 顶端的阻挡，采样斗倾斜挂在导料槽上，向上提动可上下活动的插板5 上的操作把手6，煤就通过自重落入采样桶，实现采样。

4 结论

大型选煤厂是一个机械化、自动化程度高，又是连续性的生产单位，选煤过程是由多个执行不同任务的工艺环节和多台工艺设备和辅助设备所完成。在整个工艺过程中，不但要求各种产品质量合格，而且要求工艺指标先进、分选效率高和经济效益好。要达到这些要求，就必须使整个选煤工艺流程的各个环节都处在最佳条件下运行，各岗位分工负责、合理配合、各尽其责的进行操作。为此，必须加强选煤厂的生产技术中的采制样管理工作。

由于选煤过程是连续性、多作业的大生产，各环节之间互相联系又互相制约。如果它们之间没有明确的要求，没有合适的、最佳的互相配合，必然形成盲目的、自发的配合就可能出现重视了产品质量而忽视了产品的数量，甚至造成大量煤的损失；或者注意了产品的数量，但产品质量又没有达到要求。为了珍惜煤炭资源，达到最好的经济效益，必须实现质量与数量指标的统一。由于数量与质量是在一定条件下进行转化的，因此必须加强选煤厂生产技术中的采制样管理，就要求及时把握住这种最有利的转化条件，从而在生产实践中能自觉地完成本岗位的职责，实现有效地、合理地配合。

旋转式防尘采样斗结构简单、制作方便、操作简便，在采样时通过上方操作把手将采样斗整体推入导料槽，煤直接落入采样斗，再通过此操作把手把采样斗拉出，然后通过下方操作把手将下方插板向上提动，煤就可直接落入采样桶，整个过程避免了采样人员的身体与皮带运输机及导料槽的接触，由于结构紧密且密封性好，避免了岗位上的尘土飞扬，既保障了采样人员的人身安全，又保护了岗位人员的身体健康。