TDS智能干選機是世界第一臺干法高精度智能煤矸分選設備，是對礦物加工工藝的又一次顛覆式創新！獲國家專利12項，其中發明專利8項。其分選精度接近淺槽，高于動篩、跳汰及其他干選設備, 矸石帶煤率1-3%，煤中帶矸率3-5%。該設備于2016年成熟定型，目前已經在選煤廠現場連續穩定運行近一年時間。

1. 工作原理

　　圖1-1  TDS智能干選機原理圖
 

TDS智能干選機不同于傳統選煤方法，它并不是按密度差異進行分選的，而是采用大數據計算和智能識別技術，針對不同的煤質特征建立與之相適應的分析模型，對煤與矸石進行數字化識別，最終通過高靈敏高可靠執行機構將矸石排出。該系統由給料、識別、執行、供風、除塵、配電、控制等七個部分組成。

2. 適用范圍

（1）代替手選

手選存在矸石揀出率不高，手選工勞動環境差、勞動強度大等問題，采用TDS智能干選機代替手選可解放手選工人，將手選工從惡劣的工作環境和繁重的體力勞動中解放出來，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，但實際上很難控制煤中含矸量），減少破碎機的功耗和磨損，大大降低進入主洗系統的無效洗選量，減少矸石泥化和煤泥水系統負荷，有效改善和穩定入洗原料煤煤質，為建設優質高效低耗選煤廠提供強有力技術支撐。

（2）代替動篩排矸

實際生產中動篩排矸存在以下問題：

很多選煤廠隨著產量加大和矸石量增大，動篩的處理能力嚴重不足。

矸石含量較高時，動篩磨損嚴重，設備故障率高。

動篩分選效果不佳，矸石帶煤率高，煤損失嚴重。

采用TDS智能干選機代替動篩可有效解決上述問題，具體為：

TDS智能干選機處理能力大，能解決動篩處理能力不足問題。TDS單臺設備的最大處理能力為380t/h，單套系統可以配套8.0Mt/a的選煤廠。

TDS智能干選機可根據煤質情況靈活調整“打煤”還是“打矸”。矸少的時候，TDS“打矸”；矸多的時候，TDS則可以反選“打煤”。正選、反選靈活切換，“誰少打誰”，解決矸石含量大時動篩分選效果不好、磨損嚴重等問題。

TDS智能干選機分選精度高，可減少矸石帶煤損失，提高企業經濟效益。據調查，動篩的理論矸石帶煤率為5%，在實際生產中，其矸石帶煤一般達到6-8%。而TDS在預先排矸工藝中，一般可實現矸石帶煤率1-2%。TDS與動篩相比，平均矸石帶煤率可降低5%左右。

（3）創造一個動力煤分選新工藝

目前大型動力煤選煤廠的常規工藝是：+13mm淺槽分選，-13mm末煤旁路。預留末煤重介旋流器分選系統。隨著用戶對產品質量要求提高和環保要求，很多大型動力煤選煤廠需降低末煤入洗下限，實施提質增效工程。隨著弛張篩6mm脫粉工藝的應用，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，并且已在生產中成功應用。將淺槽分選下限降至6mm后，由于增加13-6mm的入料量，存在淺槽系統能力不足的問題，為解決該問題，可采用TDS智能干選機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后淺槽系統能力不足問題，為動力煤分選創造出一個新工藝。

（4）創造一個井下排矸新工藝

TDS分選機機系統簡單、寬度窄、體積小；此外，TDS無需水、無需介、無煤泥水處理環節。因此，TDS智能干選機在井下應用，有得天獨厚的優勢。

　　圖2-1  TDS智能干選機外觀圖

　　3. 設備特點

3.1. 運行指標

TDS智能干選機運行指標方面特點：

（1）分選精度高

TDS智能干選機是選煤歷史上第一臺分選精度超過水洗的干選設備。目前已經實現矸石帶煤率1-3%，煤中帶矸率3-5%，分選精度接近淺槽，高于動篩、跳汰及其他干選設備。第一臺TDS已經在晉煤集團趙莊選煤廠成功應用。

（2）處理粒級寬

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1000mm。與淺槽、動篩等傳統分選設備相比，TDS入料粒度更大。在趙莊選煤廠實現了1000-100mm毛煤的分選，很好地解決了煤礦毛煤粒度超限的問題。

（3）處理能力大

最大型號的TDS40系列，處理能力達到380/h。以8.0Mt/a的選煤廠為例，處理300-50mm塊煤，選用一臺TDS40設備即可滿足生產需求。

（4）TDS還具有投資省，運行成本低，建設周期短，設備臺數少，系統簡單等優點。

3.2. 細節設計

TDS智能干選機細節設計方面特點：

（1）智能程度高，系統智能學習，故障可自檢。

（2）完善的防爆設計，所有部件全部按防爆標準進行設計，并通過防爆認證，達到國家標準。

（3）完善的除塵設計

采用濾筒式除塵器（與智能干選機一體式集成布置），過濾風速不大于1.2m/min。濾料采用防靜電產品，過濾精度在針對0.5μm粉塵時，除塵效率不小于99.9%。TDS除塵器與智能干選機集成布置，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

TDS智能干選機輻射防爆達到國際標準，輻射安全。TDS智能干選機采用X射線源，屬于Ⅲ類射線，辦理輻射安全許可證簡單，在地級市相關部門辦理即可。

TDS智能干選機采用與安檢機同規格的射源，不工作時斷電，斷電后不產生射線；工作時用鉛板全密封，屏蔽輻射，通過鉛殼屏蔽設備生產時外殼四周輻射強度均低于2.5μSv/h（讀作：微西弗每小時，輻射量國際標準單位），距設備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：以一個工人每天工作8小時，年工作276天為計：

一年輻射劑量 ＝2.5× 8 × 276/1000=5.5mSv<20mSv（國標值）

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

②正常情況：以一個人每天在設備旁邊1m處工作2小時，年工作276天計算。

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. 設備選型

TDS智能干選機有大塊、中塊兩款機型，大塊TDS各型號參數見表4-1，中塊TDS各型號參數見表4-2。