在煤炭生产运输过程中，影响煤炭质量的因素较多，比如采区岩巷掘进出矸、煤巷断层岩石、火成岩以及进入煤流的铁器等，其中铁器可以通过除铁器吸走，而混入煤流中的大量矸石给洗煤工作带来困难。陈四楼煤矿属于97年投产矿井，随着生产年限的增长，煤矿井下开采深度逐步加深，地质构造也随之逐渐变差，煤炭质量差，导致了运输成本的增加。而南五采区的岩巷出矸和煤巷火成岩数量众多导致的煤质问题成为该采区的首要问题。大量岩石渣块经皮带运出，不仅污染煤流，还给煤质管理带来很大麻烦。为了避免矸石污染煤流，保证煤流的纯洁度，我矿工程技术人员在煤矸进入煤仓之前的分流工作中增加新煤矸分流装置，将采区的矸石和煤炭分离出来。 
　　1 存在问题 
　　1.1 旧煤矸分流装置使用一块斜向安装在强力皮带上方的厚橡胶刮板来刮掉强力皮带上的矸石，当厚橡胶刮板与强力皮带接触后，橡胶刮板会对强力皮带造成破坏性损伤，极大程度上影响了强力皮带的使用周期，增加了煤矿的生产成本。 
　　1.2 原煤矸分流装置把矸石从皮带上刮掉，然后用刮板输送机把矸石运送至矿车内，若矿车不能及时跟进，会导致矸石堆积在刮板输送机上，强力皮带也被迫停止运转，强力皮带停止后无法满足区队正常出矸要求，影响了主煤流的正常运行，造成整个南五采区无法出矸。 
　　1.3 原煤矸分流使用刮板输送机运输矸石，一人操作刮板机，一人在落矸点清理撒下的矸石，两人必须同时进行分矸工作，不仅增加了分矸工人的劳动强度，还造成了相应人力成本的增加。此外，因刮板输送机运输矸石时也使用刮板刮运矸石，导致刮板输送机的刮板和链条磨损非常严重，增加配件费用，加大运输成本。 
　　1.4 在使用刮板输送机运输矸石过程中，刮板链条很容易出现卡矸、跳矸等现象，这种不安全因素严重威胁着现场人员的人身安全。 
　　1.5 我矿南五采区地质情况恶劣，掘进巷道面经常出现大片火成岩，而开拓队也使用皮带机出矸，导致原煤矸分流装置远远不能满足现阶段南五采区煤矸分流的需要，重新设计新的煤矸分流装置来满足南五采区不断增长的分矸工作成为亟需解决的难题。 
　　2 设计方案 
　　针对南五采区原煤矸分流装置在运转过程中出现的问题，根据该采区特殊的地质状况，南五采区的火成岩分布相对集中和开拓队出矸时间相对固定等特点，我矿专业技术人员结合实际，制定一套新的煤矸分流装置来适应南五采区的恶劣地质条件。 
　　新煤矸分流装置包括：QBZ-80起动器、机尾小车、液压推杆油缸、电机、皮带机等，矸石仓的位置在皮带机头方向30米处。新煤矸分流装置抛弃了原煤矸分流方法，通过转载皮带将强力皮带上的矸石运送至矸石仓内，期间只使用皮带进行运输，避免了矸石与机械的硬性摩擦。 
　　转载皮带设计：现阶段南五采区只有开拓五队使用皮带机出矸，一班进尺1.6米巷道，1.6米巷道矸石量为25方，使用4个小时出完，平均每小时出6.25方。新煤矸分流装置铺设长20米宽800mm的皮带机，采用37kw电动滚筒作为驱动，有效保证了南五采区500吨/小时的运输能力。该转载皮带通过安装在机尾液压油缸的伸缩来延伸电滚筒皮带机与强力皮带机搭接。当集中出矸石时，使用液压油缸将电滚筒皮带机尾小车延伸至强力皮带落煤点处，矸石落在电滚筒皮带机上，再经电滚筒皮带机运至矸石仓内，当集中出煤时，油缸收缩将电滚筒机尾小车收回，主煤流装置又可保持正常运转，此煤矸分流装置与主煤流装置分开运作，互不影响。既提高了煤矸分流的效率，又保护强力皮带使之免于受到伤害。 
　　3 技术特点 
　　3.1 采用带式转载装置，不影响主煤流运行。 
　　3.2 新煤矸分流避免矸石与强力皮带接触，可有效保护皮带不被刮伤。 
　　3.3 采用动态分流，解决了矸石堆积影响出矸的问题。 
　　4 经济效益 
　　原煤矸分流装置使用刮板刮掉皮带上的矸石，造成强力皮带表面损伤。更换前，南五一部强力皮带长790米，单价为1千元/米，总价79万元，预计更换周期为3年，平均每月损耗2.19万元。更换煤矸分流装置后，新装置不再对强力皮带造成伤害，其使用年限可延长至5年，初步估计可节约损耗费21.13万元。 
　　4.1 由于矸石仓具有存储矸石的功能，因而新的煤矸分流装置可以连续运转来进行分矸工作，从根本上杜绝了堆矸现象的发生，同时减少处理堆矸事故的时间，节约时间成本，提高了矿井的生产效率。 
　　4.2 新煤矸分流装置的应用，节省了工人的劳动力。原煤矸分流需要两名工作人员在分矸处同时进行清矸工作，出矸量较大时，则需要三人同时清矸。采用新煤矸分流装置后，只需一人操作电滚筒皮带机开关便可独立完成分矸工作。此设备减少了人力投资，有效降低人员伤亡率，确保了清矸人员的人身安全。 
　　4.3 新运用的煤矸分流装置较原煤矸分流装置不仅提高了分矸效率，而且新设计的煤矸分流装置各项参数均超出现分矸量标准，为以后南五采区的持续开拓掘进巷道打好基础。 
　　4.4 经过5个月以来的连续运转，新煤矸分流装置运行稳定，性能可靠，有效确保了南五采区的煤炭运输质量。连续运行以来，平均每月多生产原煤2400吨，创造综合效益120万元，产生了巨大的经济效益。 
　　5 结束语 
　　新煤矸分流装置在连续运转5个月的时间内，运转效果完全符合设计要求。既保证了未来南五复杂地质条件的分矸需要，又确保在不损伤皮带的前提下进行皮带分矸工作。新煤矸分流装置应用后，南五采区强力皮带再未发生因堆矸而影响生产进度的事件。此外，新采用的煤矸分流装置对本矿其他采区的煤矸分流提供了值得借鉴的参考方案。