井下煤矸分选系统及煤矸分选方法
【专利摘要】本发明提供一种井下煤矸分选系统及煤矸分选方法，包括：物料运输巷道、井底煤矸分选通道、第一巷道、第二巷道、垂直巷道、第一联络巷道、第二联络巷道。本发明提供一种井下煤矸分选系统及煤矸分选方法，实现了在井下对煤矸混合物进行分离和单独存储的目的，改善了原有井下洗选工艺复杂、设备过大、洗选处理能力低的局面，彻底解决了煤矸混合物的运输问题和矸石在地面的堆积问题，大幅度减少矿井的无效提升运输，真正意义上实现矿山绿色开采。
【专利说明】
井下煤矸分选系统及煤矸分选方法
技术领域
[0001]本发明涉及井下煤矿辅助设备领域，特别是一种井下煤矸分选系统及煤矸分选方法。
【背景技术】
[0002]随着矿井的不断开采，复杂煤层和薄煤层的开采比例加大，原煤中的矸石量增加，灰分、水分逐年提高。长期以来矿井生产原煤均通过副井提升至地面洗选厂进行洗选，洗选后矸石堆积至矸石山，不但增加了原煤中矸石的运费和排矸费用，造成了矿井的提升能力紧张，吨煤利润下降，而且矸石排放占用土地，还进一步造成地面环境的污染，不利于居住环境的改善。近几年来，随着矿井大力实施绿色充填开采，建立了地面直投井下矸石钻孔，矸石山矸石经过破碎后，转载至井下充填工作面对采空区实施充填，造成原煤中矸石随原煤运至井上洗出后重新反运至井下，大大增加了矿井的生产成本，井下建立洗选系统势在必行。而在井下建立洗选系统，需面临井下空间有限、生产复杂条件、洗选设备较大、洗选设备的处理能力与矿井的生产能力难以匹配等诸多问题。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种能够实现在井下对煤矸进行分离、节约运输成本和矸石对方的占地面积的井下煤矸分选系统。
[0004]一种井下煤矸分选系统，包括:
[0005]用于井上井下物料运输的物料运输巷道；
[0006]用于运输原煤的井底煤矸分选通道；
[0007]第一巷道，与所述物料运输巷道连接处形成井底车场，所述第一巷道的内部在远离所述井底车场的方向上依次设置有煤泥搜集桶、循环水池和刮吸泥池；
[0008]第二巷道，与所述井底煤矸分选通道连接且在连接处形成矸石仓，内部设置有与所述矸石仓连接的矸石脱介筛和电气控制装置；
[0009]垂直巷道，与所述第二巷道处于同一平面且与所述第一水平巷道相交处形成的煤仓，内部由前到后依次设置有高频筛、弧形筛、块煤破碎机、块煤脱介筛和重介浅槽分选机；
[0010]第一联络巷道，设置于所述第一巷道和第二巷道尾端且所述第一联络巷道后半部形成有向上的第一坡道；
[0011]第二联络巷道，左端连接于所述垂直巷道，右端连接于所述第一坡道的弯曲点，左半部形成有向上的第二坡道，内部从左到右依次设置有磁选机、磁选机尾矿池和介质添加池；
[0012]所述重介浅槽分选机分别与所述块煤脱介筛、所述矸石脱介筛和所述磁选机连通。
[0013]所述第二巷道与所述第一巷道平行，且所述第二巷道所处水平面高于所述第一水平巷道所处水平面。
[0014]所述第二巷道高于所述第一巷道6至7m。
[0015]所述垂直巷道垂直于所述第一水平巷道和第二水平巷道且靠近所述物料运输巷道。
[0016]所述第一坡道与水平面夹角为45°。
[0017]所述第二坡道与水平面夹角为30°。
[0018]—种利用上述的井下煤矸分选系统的煤矸分选方法，包括:
[0019]第一步、将开采得到的原煤在所述井底煤矸分选通道内进行初步筛分，将最大直径大于260mm的和矸石筛分出去后送入所述矸石仓进行储存及外运，将最大直径处于50mm-260mm的煤矸混合物转送至所述重介浅槽分选机内进行分选，将最大直径小于50mm的煤矸混合物送入所述矸石仓中储存及外运；
[0020]第二步、经所述重介浅槽分选机分选后得到矸石、块煤及泥煤混合物，并将参与分选的介质送入所述磁选机中；
[0021 ] 第三步、将上述矸石经所述矸石脱介筛去除介质，并回送至所述矸石仓内进行储存及外运；
[0022]第四步、将上述块煤依次经所述块煤脱介筛去除介质、所述块煤破碎机进行破碎处理、所述弧形筛和所述高频筛分级处理后，将所述块煤送入所述煤仓内进行储存，在第一巷道内进行外运；
[0023]第五步、将上述泥煤混合物送入所述磁选机中去除介质，并靠坡道的高度差使除去介质的泥煤混合物自流至磁选机尾矿池，最终到达所述刮吸泥池中，将上述所有去除的介质统一送入所述介质添加池中；
[0024]第六步、经过所述刮吸泥池中的泥煤混合物送入所述煤泥搜集桶后，将搜集到的煤泥送入压滤机内集中压滤后装车外运。
[0025]所述介质为重介质。
[0026]每处理一吨所述煤矸混合物需要添加所述介质为1.1kg0
[0027]本发明提供一种井下煤矸分选系统及煤矸分选方法，实现了在井下对煤矸混合物进行分离和单独存储的目的，改善了原有井下洗选工艺复杂、设备过大、洗选处理能力低的局面，彻底解决了煤矸混合物的运输问题和矸石在地面的堆积问题，大幅度减少矿井的无效提升运输，真正意义上实现矿山绿色开采。
[0028]说曰月书附图
[0029]图1是本发明提供的井下煤矸分选系统及煤矸分选方法的系统立体结构图；
[0030]图2是本发明提供的井下煤矸分选系统及煤矸分选方法的系统完成安装后的示意图。
【具体实施方式】
[0031]下面通过具体的实施例并结合附图来详细说明本发明。
[0032]如图1和图2所示的井下煤矸分选系统，包括:
[0033]用于井上井下物料运输的物料运输巷道I;
[0034]用于运输原煤的井底煤矸分选通道2 ;
[0035]第一巷道3，与所述物料运输巷道I连接处形成井底车场31，所述第一巷道3的内部在远离所述井底车场31的方向上依次设置有煤泥搜集桶32、循环水池33和刮吸泥池34 ；
[0036]第二巷道4，与所述井底煤矸分选通道2连接且在连接处形成矸石仓41，内部设置有与所述矸石仓41连接的矸石脱介筛42和电气控制装置43 ;
[0037]垂直巷道5，与所述第二巷道4处于同一平面且与所述第一巷道3相交处附近形成的煤仓51，内部由前到后依次设置有高频筛52、弧形筛53、块煤破碎机54、块煤脱介筛55和重介浅槽分选机56 ；
[0038]第一联络巷道6，设置于所述第一巷道3和第二巷道4尾端且所述第一联络巷道6后半部形成有向上的第一坡道61 ;
[0039]第二联络巷道7，左端连接于所述垂直巷道5，右端连接于所述第一坡道61的弯曲点，左半部形成有向上的第二坡道71，内部从左到右依次设置有磁选机72、磁选机尾矿池73和介质添加池74 ；
[0040]所述重介浅槽分选机56分别与所述块煤脱介筛55、所述矸石脱介筛42和所述磁选机72连通。
[0041]所述第二巷道4与所述第一巷道3平行，且所述第二巷道4所处水平面高于所述第一巷道3所处水平面。
[0042]所述第二巷道4高于所述第一巷道36至7m。
[0043]所述垂直巷道5垂直于所述第一巷道3和第二水平巷道且靠近所述物料运输巷道
1
[0044]所述第一坡道61与水平面夹角为45°。
[0045]所述第二坡道71与水平面夹角为30°。
[0046]—种利用上述的井下煤矸分选系统的煤矸分选方法，包括:
[0047]第一步、将开采得到的原煤在所述井底煤矸分选通道2内进行初步筛分，将开采得到的原煤在所述井底煤矸分选通道内进行初步筛分，将最大直径大于260mm的和矸石筛分出去后送入所述矸石仓进行储存及外运，将最大直径处于50mm-260_的煤矸混合物转送至所述重介浅槽分选机内进行分选，将最大直径小于50_的煤矸混合物送入所述矸石仓中储存及外运；
[0048]第二步、经所述重介浅槽分选机56分选后得到矸石、块煤及泥煤混合物，并将参与分选的介质送入所述磁选机72中；
[0049]第三步、将上述矸石经所述矸石脱介筛42去除介质，并回送至所述矸石仓41内进行储存及外运；
[0050]第四步、将上述块煤依次经所述块煤脱介筛55去除介质、所述块煤破碎机54进行破碎处理、所述弧形筛53和所述高频筛52分级处理后，将所述块煤送入所述煤仓内进行储存，在第一巷道3内进行外运；
[0051]第五步、将上述泥煤混合物送入所述磁选机72中去除介质，并靠坡道的高度差使除去介质的泥煤混合物自流至磁选机尾矿池73，最终到达所述刮吸泥池34中，将上述所有去除的介质统一送入所述介质添加池74中；
[0052]第六步、经过所述刮吸泥池34中的泥煤混合物送入所述煤泥搜集桶后，将搜集到的煤泥送入压滤机内集中压滤后装车外运。
[0053]所述介质为重介质，即悬浮液的比重大于水。
[0054]每处理一吨所述煤矸混合物需要添加所述介质为1.1kg0
[0055]重介浅槽煤矸分离的基本原理是阿基米德原理，即矿粒在介质中所受到的浮力等于矿粒的重力与同体积介质重力的差。重介浅槽分选机56就是利用上述基本原理对煤炭进行分选的设备，由于悬浮液比重大于水(故称为重介质)而且可以根据不同要求的煤质进行调整。当原煤进入分选槽内，低于介质比重的精煤上浮随介质溢流排出，而高于介质比重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。
[0056]由以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种井下煤矸分选系统，其特征在于:包括: 用于井上井下物料运输的物料运输巷道； 用于运输原煤的井底煤矸分选通道； 第一巷道，与所述物料运输巷道连接处形成井底车场，所述第一巷道的内部在远离所述井底车场的方向上依次设置有煤泥搜集桶、循环水池和刮吸泥池； 第二巷道，与所述井底煤矸分选通道连接且在连接处形成具有高度差的矸石仓，内部设置有与所述矸石仓的上端连接的矸石脱介筛和电气控制装置； 垂直巷道，与所述第二巷道处于同一平面且与所述第一水平巷道相交处形成的煤仓，内部由前到后依次设置有高频筛、弧形筛、块煤破碎机、块煤脱介筛和重介浅槽分选机；第一联络巷道，设置于所述第一巷道和第二巷道尾端且所述第一联络巷道后半部形成有向上的第一坡道； 第二联络巷道，左端连接于所述垂直巷道，右端连接于所述第一坡道的弯曲点，左半部形成有向上的第二坡道，内部从左到右依次设置有磁选机、磁选机尾矿池和介质添加池； 所述重介浅槽分选机分别与所述块煤脱介筛、所述矸石脱介筛和所述磁选机连通。2.根据权利要求1所述的井下煤矸分选系统，其特征在于:所述第二巷道与所述第一巷道平行，且所述第二巷道所处水平面高于所述第一水平巷道所处水平面。3.根据权利要求1所述的井下煤矸分选系统，其特征在于:所述第二巷道高于所述第一巷道6至7m。4.根据权利要求1所述的井下煤矸分选系统，其特征在于:所述垂直巷道垂直于所述第一水平巷道和第二水平巷道且靠近所述物料运输巷道。5.根据权利要求1所述的井下煤矸分选系统，其特征在于:所述第一坡道与水平面夹角为45° ο6.根据权利要求1所述的井下煤矸分选系统，其特征在于:所述第二坡道与水平面夹角为30° ο7.一种利用权利要求1至6中任一项所述的井下煤矸分选系统的煤矸分选方法，其特征在于:包括: 第一步、将开采得到的原煤在所述井底煤矸分选通道内进行初步筛分，将最大直径大于260mm的和矸石筛分出去后送入所述矸石仓进行储存及外运，将最大直径处于50mm-260mm的煤矸混合物转送至所述重介浅槽分选机内进行分选； 第二步、经所述重介浅槽分选机分选后得到矸石、块煤及泥煤混合物，并将参与分选的介质送入所述磁选机中； 第三步、将上述矸石经所述矸石脱介筛去除介质，并回送至所述矸石仓内进行储存及外运； 第四步、将上述块煤依次经所述块煤脱介筛去除介质、所述块煤破碎机进行破碎处理、所述弧形筛和所述高频筛分级处理后，将所述块煤送入所述煤仓内进行储存，在第一巷道内进行外运； 第五步、将上述泥煤混合物送入所述磁选机中去除介质，并靠坡道的高度差使除去介质的泥煤混合物自流至磁选机尾矿池，最终到达所述刮吸泥池中，将上述所有去除的介质统一送入所述介质添加池中； 第六步、经过所述刮吸泥池中的泥煤混合物送入所述煤泥搜集桶后，将搜集到的煤泥送入压滤机内集中压滤后装车外运。8.根据权利要求7所述的煤矸分选方法，其特征在于:所述介质为重介质。9.根据权利要求7或8所述的煤矸分选方法，其特征在于:每处理一吨所述煤矸混合物需要添加所述介质为1.1kg0
【文档编号】B03B9/00GK105983478SQ201510055951
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月3日
【发明人】崔树彬, 郑永胜, 卢鑫, 高坤, 高德波, 梁光录
【申请人】山东泰山能源有限责任公司翟镇煤矿