TDS智能干選機(jī)是世界第一臺(tái)干法高精度智能煤矸分選設(shè)備，是對(duì)礦物加工工藝的又一次顛覆式創(chuàng)新！獲國(guó)家專利12項(xiàng)，其中發(fā)明專利8項(xiàng)。其分選精度接近淺槽，高于動(dòng)篩、跳汰及其他干選設(shè)備, 矸石帶煤率1-3%，煤中帶矸率3-5%。該設(shè)備于2016年成熟定型，目前已經(jīng)在選煤廠現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行近一年時(shí)間。

1. 工作原理

　　圖1-1  TDS智能干選機(jī)原理圖
 

TDS智能干選機(jī)不同于傳統(tǒng)選煤方法，它并不是按密度差異進(jìn)行分選的，而是采用大數(shù)據(jù)計(jì)算和智能識(shí)別技術(shù)，針對(duì)不同的煤質(zhì)特征建立與之相適應(yīng)的分析模型，對(duì)煤與矸石進(jìn)行數(shù)字化識(shí)別，最終通過(guò)高靈敏高可靠執(zhí)行機(jī)構(gòu)將矸石排出。該系統(tǒng)由給料、識(shí)別、執(zhí)行、供風(fēng)、除塵、配電、控制等七個(gè)部分組成。

2. 適用范圍

（1）代替手選

手選存在矸石揀出率不高，手選工勞動(dòng)環(huán)境差、勞動(dòng)強(qiáng)度大等問(wèn)題，采用TDS智能干選機(jī)代替手選可解放手選工人，將手選工從惡劣的工作環(huán)境和繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)，真正做到將絕大部分矸石提前排除（手選工可以做到矸石不帶煤，但實(shí)際上很難控制煤中含矸量），減少破碎機(jī)的功耗和磨損，大大降低進(jìn)入主洗系統(tǒng)的無(wú)效洗選量，減少矸石泥化和煤泥水系統(tǒng)負(fù)荷，有效改善和穩(wěn)定入洗原料煤煤質(zhì)，為建設(shè)優(yōu)質(zhì)高效低耗選煤廠提供強(qiáng)有力技術(shù)支撐。

（2）代替動(dòng)篩排矸

實(shí)際生產(chǎn)中動(dòng)篩排矸存在以下問(wèn)題：

很多選煤廠隨著產(chǎn)量加大和矸石量增大，動(dòng)篩的處理能力嚴(yán)重不足。

矸石含量較高時(shí)，動(dòng)篩磨損嚴(yán)重，設(shè)備故障率高。

動(dòng)篩分選效果不佳，矸石帶煤率高，煤損失嚴(yán)重。

采用TDS智能干選機(jī)代替動(dòng)篩可有效解決上述問(wèn)題，具體為：

TDS智能干選機(jī)處理能力大，能解決動(dòng)篩處理能力不足問(wèn)題。TDS單臺(tái)設(shè)備的最大處理能力為380t/h，單套系統(tǒng)可以配套8.0Mt/a的選煤廠。

TDS智能干選機(jī)可根據(jù)煤質(zhì)情況靈活調(diào)整“打煤”還是“打矸”。矸少的時(shí)候，TDS“打矸”；矸多的時(shí)候，TDS則可以反選“打煤”。正選、反選靈活切換，“誰(shuí)少打誰(shuí)”，解決矸石含量大時(shí)動(dòng)篩分選效果不好、磨損嚴(yán)重等問(wèn)題。

TDS智能干選機(jī)分選精度高，可減少矸石帶煤損失，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)調(diào)查，動(dòng)篩的理論矸石帶煤率為5%，在實(shí)際生產(chǎn)中，其矸石帶煤一般達(dá)到6-8%。而TDS在預(yù)先排矸工藝中，一般可實(shí)現(xiàn)矸石帶煤率1-2%。TDS與動(dòng)篩相比，平均矸石帶煤率可降低5%左右。

（3）創(chuàng)造一個(gè)動(dòng)力煤分選新工藝

目前大型動(dòng)力煤選煤廠的常規(guī)工藝是：+13mm淺槽分選，-13mm末煤旁路。預(yù)留末煤重介旋流器分選系統(tǒng)。隨著用戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求提高和環(huán)保要求，很多大型動(dòng)力煤選煤廠需降低末煤入洗下限，實(shí)施提質(zhì)增效工程。隨著弛張篩6mm脫粉工藝的應(yīng)用，將淺槽下限降至6mm，取代末煤重介旋流器分選，成為新思路和新工藝，并且已在生產(chǎn)中成功應(yīng)用。將淺槽分選下限降至6mm后，由于增加13-6mm的入料量，存在淺槽系統(tǒng)能力不足的問(wèn)題，為解決該問(wèn)題，可采用TDS智能干選機(jī)與淺槽與脫粉工藝配合，即+50mm塊煤TDS分選，50-6mm淺槽分選、-6mm粉煤旁路，采用該工藝可有效解決淺槽分選下限為6mm后淺槽系統(tǒng)能力不足問(wèn)題，為動(dòng)力煤分選創(chuàng)造出一個(gè)新工藝。

（4）創(chuàng)造一個(gè)井下排矸新工藝

TDS分選機(jī)機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、寬度窄、體積小；此外，TDS無(wú)需水、無(wú)需介、無(wú)煤泥水處理環(huán)節(jié)。因此，TDS智能干選機(jī)在井下應(yīng)用，有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。

　　圖2-1  TDS智能干選機(jī)外觀圖

　　3. 設(shè)備特點(diǎn)

3.1. 運(yùn)行指標(biāo)

TDS智能干選機(jī)運(yùn)行指標(biāo)方面特點(diǎn)：

（1）分選精度高

TDS智能干選機(jī)是選煤歷史上第一臺(tái)分選精度超過(guò)水洗的干選設(shè)備。目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)矸石帶煤率1-3%，煤中帶矸率3-5%，分選精度接近淺槽，高于動(dòng)篩、跳汰及其他干選設(shè)備。第一臺(tái)TDS已經(jīng)在晉煤集團(tuán)趙莊選煤廠成功應(yīng)用。

（2）處理粒級(jí)寬

TDS可處理300-50mm和100-25mm原煤，分選上限為300mm，下限為25mm，最大入料粒度可達(dá)1000mm。與淺槽、動(dòng)篩等傳統(tǒng)分選設(shè)備相比，TDS入料粒度更大。在趙莊選煤廠實(shí)現(xiàn)了1000-100mm毛煤的分選，很好地解決了煤礦毛煤粒度超限的問(wèn)題。

（3）處理能力大

最大型號(hào)的TDS40系列，處理能力達(dá)到380/h。以8.0Mt/a的選煤廠為例，處理300-50mm塊煤，選用一臺(tái)TDS40設(shè)備即可滿足生產(chǎn)需求。

（4）TDS還具有投資省，運(yùn)行成本低，建設(shè)周期短，設(shè)備臺(tái)數(shù)少，系統(tǒng)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

3.2. 細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)

TDS智能干選機(jī)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)方面特點(diǎn)：

（1）智能程度高，系統(tǒng)智能學(xué)習(xí)，故障可自檢。

（2）完善的防爆設(shè)計(jì)，所有部件全部按防爆標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并通過(guò)防爆認(rèn)證，達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

（3）完善的除塵設(shè)計(jì)

采用濾筒式除塵器（與智能干選機(jī)一體式集成布置），過(guò)濾風(fēng)速不大于1.2m/min。濾料采用防靜電產(chǎn)品，過(guò)濾精度在針對(duì)0.5μm粉塵時(shí)，除塵效率不小于99.9%。TDS除塵器與智能干選機(jī)集成布置，避免除塵管道積灰堵塞，提高除塵效率。

（4）可靠的輻射安全防護(hù)

TDS智能干選機(jī)輻射防爆達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，輻射安全。TDS智能干選機(jī)采用X射線源，屬于Ⅲ類射線，辦理輻射安全許可證簡(jiǎn)單，在地級(jí)市相關(guān)部門辦理即可。

TDS智能干選機(jī)采用與安檢機(jī)同規(guī)格的射源，不工作時(shí)斷電，斷電后不產(chǎn)生射線；工作時(shí)用鉛板全密封，屏蔽輻射，通過(guò)鉛殼屏蔽設(shè)備生產(chǎn)時(shí)外殼四周輻射強(qiáng)度均低于2.5μSv/h（讀作：微西弗每小時(shí)，輻射量國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位），距設(shè)備1m處的平均值約1μSv/h。

TDS巡視工人年照射輻射量核算：

①極端情況：以一個(gè)工人每天工作8小時(shí)，年工作276天為計(jì)：

一年輻射劑量 ＝2.5× 8 × 276/1000=5.5mSv<20mSv（國(guó)標(biāo)值）

5.5mSv（讀作：毫西弗）尚不足一次CT檢查的輻射量（6.9mSv），況且TDS智能干選機(jī)為智能化設(shè)備，生產(chǎn)時(shí)不需工人時(shí)刻值守在設(shè)備周邊，因此更為安全。

②正常情況：以一個(gè)人每天在設(shè)備旁邊1m處工作2小時(shí)，年工作276天計(jì)算。

一年輻射劑量 ＝1× 2 × 276/1000=0.55mSv<1mSv（一般公眾限值）

TDS巡視工人一年照射的輻射量很少，非常安全。

4. 設(shè)備選型

TDS智能干選機(jī)有大塊、中塊兩款機(jī)型，大塊TDS各型號(hào)參數(shù)見表4-1，中塊TDS各型號(hào)參數(shù)見表4-2。