重介浅槽分选井下排矸系统.pdf

本发明创造涉及一种重介浅槽分选井下排矸系统。采用的技术方案是：毛煤胶带运输机装在滚轴筛入料端侧，筛下末煤胶带运输机装在滚轴筛下方，滚轴筛筛上物出料端和重介浅槽分选机入料口间设块煤胶带运输机，重介浅槽分选机经溢流槽与精煤脱介刮板运输机相接，矸石脱介刮板运输机装在重介浅槽分选机下方，精煤脱介刮板运输机与选后精煤胶带运输机相接，选后精煤胶带运输机与筛下末煤胶带运输机相接，矸石脱介刮板运输机与第一矸石胶带运输机相接，第一矸石胶带运输机与第二矸石胶带运输机相接，合格介质桶与重介浅槽分选机连接，稀介质

1、  一种重介浅槽分选井下排矸系统，其特征在于包括毛煤胶带运输机(1)、滚轴筛(2)、块煤胶带运输机(3)、筛下末煤胶带运输机(4)、重介浅槽分选机(5)、矸石脱介刮板运输机(6)、精煤脱介刮板运输机(7)、第一矸石胶带运输机(8)、选后精煤胶带运输机(9)、合格介质桶(10)、稀介质桶(11)、磁选机(12)、渣浆泵(13)、第二矸石胶带运输机(14)；
毛煤胶带运输机(1)安装在滚轴筛(2)的入料端一侧，筛下末煤胶带运输机(4)安装在滚轴筛(2)的下方，滚轴筛(2)的筛上物出料端和重介浅槽分选机(5)的入料口之间设置块煤胶带运输机(3)，重介浅槽分选机(5)通过溢流槽(15)与精煤脱介刮板运输机(7)相接，矸石脱介刮板运输机(6)安装在重介浅槽分选机(5)的下方，精煤脱介刮板运输机(7)与选后精煤胶带运输机(9)相接，选后精煤胶带运输机(9)与筛下末煤胶带运输机(4)相接，矸石脱介刮板运输机(6)与第一矸石胶带运输机(8)相接，第一矸石胶带运输机(8)与第二矸石胶带运输机(14)相接，合格介质桶(10)通过管路与重介浅槽分选机(5)连接，稀介质桶(11)通过管路分别与渣浆泵(13)和磁选机(12)连接。

重介浅槽分选井下排矸系统
技术领域
本发明创造涉及一种采煤行业的排矸系统，具体地涉及一种用于井下采煤系统中，分选精煤和排矸的系统。
背景技术
随着矿井大型化和采煤机械化程度的不断提高，尤其是放顶煤开采技术的广泛应用，导致工作面断层或煤层上下的顶底板及夹矸大量混入煤流线中，从而造成了原煤中可见矸石量增加。而在采煤作业过程中，毛煤在井下一般均不做处理，而是直接进入井底煤仓，由提升系统提升到井上后再进行排矸作业，而排出的矸石还需设专门的堆放场地。显然，井下煤流系统中矸石的运输属于矿井的无效运输，这部分无效运输量会大大降低矿井的实际产能。以毛煤中大块矸石量为12％计算，对于年生产能力为500万吨的矿井而言，每年的无效运输量可达60万吨，相当于一个中型矿井的年产量。不仅造成能源的浪费，而且上井后从煤中分选出的矸石既占用堆放场地，又会对环境造成污染。
另外，目前有采用动筛跳汰机在井下排矸的尝试，但动筛分选效率为80-85％左右，分选粒度下限只能达到50mm，因此在使用范围上受到一定的限制。
发明内容
为了解决上述问题，本发明创造提供一种分选效率高，并可大幅减少矿井的无效运输量，提高生产率，降低运营成本和避免对环境造成污染的重介浅槽分选井下排矸系统。
为了实现上述目的，本发明创造采用的技术方案是：一种重介浅槽分选井下排矸系统，其特征在于包括毛煤胶带运输机、滚轴筛、块煤胶带运输机、筛下末煤胶带运输机、重介浅槽分选机、矸石脱介刮板运输机、精煤脱介刮板运输机、第一矸石胶带运输机、选后精煤胶带运输机、合格介质桶、稀介质桶、磁选机、渣浆泵、第二矸石胶带运输机；
毛煤胶带运输机安装在滚轴筛的入料端一侧，筛下末煤胶带运输机安装在滚轴筛的下方，滚轴筛的筛上物出料端和重介浅槽分选机的入料口之间设置块煤胶带运输机，重介浅槽分选机通过溢流槽与精煤脱介刮板运输机相接，矸石脱介刮板运输机安装在重介浅槽分选机的下方，精煤脱介刮板运输机与选后精煤胶带运输机相接，选后精煤胶带运输机与筛下末煤胶带运输机相接，矸石脱介刮板运输机与第一矸石胶带运输机相接，第一矸石胶带运输机与第二矸石胶带运输机相接，合格介质桶通过管路与重介浅槽分选机连接，稀介质桶通过管路分别与渣浆泵和磁选机连接。
本发明创造的有益效果是：
1、提高生产效率。采用本发明创造可直接在井下就将矸石筛选下来，毛煤中的矸石在升井之前排出，将选出的矸石直接用于井下喷浆或采空区回填材料。因此可大幅减少矿井的无效提升运输量，提高生产效率。同时杜绝大块矸石对提升运输系统的危害，增大矿井的实际生产能力。
2、降低运营成本。由于毛煤中的矸石不升井，节约运输费用，降低运营成本。
3、保护环境。由于矸石不升井，可省去井上的矸石堆放场地，避免矸石升井后占用耕地；避免矸石山的自燃现象，从根本上杜绝CO₂和SO₂的排放量，避免对环境造成污染。
4、有效利用废弃物。排出的矸石可用于井下采空区回填，以防止地面塌陷，还可作为井下喷涂混凝土的骨料使用，降低巷道施工维护成本，从而做到废物利用。
5、在原煤处理量不均匀时，动筛跳汰机经常因入洗量小和选煤效率低影响产品质量，易跑煤，损失很大。而本发明创造中，重介浅槽分选机能适应入洗量的大小变化，既能保证产品质量，又不会造成跑煤现象的发生。
6、本发明创造中，重介浅槽分选机是借助悬浮液在重力场中按密度分选物料的设备，由于分选介质比重大于水(故称为重介质)，而且可以根据不同要求的煤质进行调整，所以适用于多种不同牌号煤的分选。入选物料粒度范围宽，对煤质变化的适用性强，对易于泥化的煤也可获得较好的效果。即适用于13～300mm颗粒的精煤分选，也适于30～400mm颗粒的原煤排矸处理。并且，重介浅槽分选机的分选效率高达95～99％，E_p值可达0.03-0.04，回收率高，处理量大，根据要求适当调整分选密度可获得理想的高质量低灰分煤炭产品。分选密度一般为1.3-2.2g/cm³，密度可调，适于矸石含量多变的各种可选性的入选原料煤。运行平稳，噪音小，事故率低。
7、本发明创造中，由于设置了合格介质桶和稀介质桶，介质桶内的介质可反复使用，节约成本。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是图1的A-A视图；
图3是图1的B-B视图；
图4是图1的C-C视图；
图5是图1的D-D视图。
具体实施方式
如图1～图5所示，一种重介浅槽分选井下排矸系统，包括毛煤胶带运输机1、滚轴筛2、块煤胶带运输机3、筛下末煤胶带运输机4、重介浅槽分选机5、矸石脱介刮板运输机6、精煤脱介刮板运输机7、第一矸石胶带运输机8、选后精煤胶带运输机9、合格介质桶10、稀介质桶11、磁选机12、渣浆泵13、第二矸石胶带运输机14、电控室21、集水坑22、集水槽23和管路24；
毛煤胶带运输机1安装在滚轴筛2的入料端一侧，筛下末煤胶带运输机4安装在滚轴筛2的下方，滚轴筛2的筛上物出料端和重介浅槽分选机5的入料口之间设置块煤胶带运输机3，重介浅槽分选机5通过溢流槽15与精煤脱介刮板运输机7相接，矸石脱介刮板运输机6安装在重介浅槽分选机5的下方，精煤脱介刮板运输机7与选后精煤胶带运输机9相接，选后精煤胶带运输机9与筛下末煤胶带运输机4相接，矸石脱介刮板运输机6与第一矸石胶带运输机8相接，第一矸石胶带运输机8与第二矸石胶带运输机14相接，合格介质桶10通过管路与重介浅槽分选机5连接，稀介质桶11通过管路分别与渣浆泵13和磁选机12连接。
电控室21为本发明创造提供配电设备及密度控制系统。
本发明创造的工作原理是：将本发明创造按照煤流方向由上向下依次将各部分布置在矿井井下巷道20内。工艺如下：
筛分：将毛煤经过毛煤胶带运输机1运输到滚轴筛2(筛孔30mm)，进行预先筛分作业，筛出毛煤中大于30mm的大块物料，筛下物为末煤，末煤落到下方的筛下末煤胶带运输机4上。
分选：滚轴筛2上的筛上物经出料端落入块煤胶带运输机3上，给入到重介浅槽分选机5中进行分选作业。通过泵将合格介质桶10内的介质打入重介浅槽分选机5内，重介浅槽分选机采用本申请人的专利产品ZL200720010033.X《重介浅槽分选机》。重介浅槽分选机是借助悬浮液在重力场中按密度分选物料的设备，当毛煤进入分选槽内，低于介质密度的精煤上浮随介质溢流排出。而高于介质密度的矸石下沉并由横向运动的刮板排出，使煤和矸石分离。由于分选槽内有源源不断的上升介质流和水平介质流的补充，使之一方面产生溢流，另一方面由水平流和上升流产生的复合介质运动流破坏了悬浮层，使煤更顺利的上升，达到了煤与矸石的分离。分选出精煤和矸石两种产品。
脱介：精煤及介质通过溢流槽15流入精煤脱介刮板运输机7上，矸石下沉并由横向运动的刮板排出落到矸石脱介刮板运输机6，精煤和矸石分别经刮板脱介运输，安装在刮板下层的篦子，起到脱介的效果，介质落入篦子下面的集水槽内，经管路流入集水坑22和集水槽23内。
精煤：脱介后的精煤落入选后精煤胶带运输机9上，最后落入筛下末煤胶带运输机4上，提升上井。脱介后的矸石落入第一矸石胶带运输机上，最后落入第二矸石胶带运输机上，不提升上井，而直接在井下处理。用作填充采空区的物料，或用作井下建筑混凝土的骨料使用。
介质回收：脱介步骤中，进入集水坑和集水槽内的介质，先用泵打入稀介质桶11内。再通过渣浆泵13将稀介质桶11内的稀介质打入磁选机12内，经磁选机12磁选后，回收介质。将磁选精矿打入合格介质桶10内，循环利用，磁选尾矿混入矸石中排出或回收到煤流中升井。
在滚轴筛2处设置旁路，当本发明创造排矸系统出现故障时，入选煤可从旁路运输，保证煤矿正常生产。