一种用于井底撒煤的清理装置、清理方法及布局方法与流程

本发明涉及井底撒煤清理领域，尤其涉及一种用于井底撒煤的清理装置、清理方法及布局方法。

背景技术：

煤矿主立井井底撒煤是指采用立井箕斗提升,在箕斗装卸载或提升过程中落入井底的煤。而以往主立井提升卸载系统多采用老式曲轨,撒煤较多,箕斗井撒煤约占矿井日产量的3‰～5‰，而清撒系统一般采用耙矿绞车清理撒煤,硐室主要有主立井井底漏斗、撒煤硐室、耙矿绞车硐室及溢水道等。清理工艺为:落入井底的煤和水通过漏斗下的转换溜槽分别进入溢水道两侧的耙斗道,由耙矿绞车通过钢丝绳牵引耙斗将煤装入矿车；煤泥水通过脱水插板流入溢水道,经沉淀后流出清理撒煤硐室。当井筒淋水较多时,造成煤水混合,形成煤泥,清理困难,且易堵塞井筒下口漏斗。

近年来,主立井提升设备及装卸载设备均有了较大改进,使主立井井底撒煤量大大减少,撒煤量降低到矿井日产量的1‰～2‰以下；并且立井井筒多采用新型井壁结构,加之高强混凝土及新型防水材料的应用,已使井筒淋水大幅度降低,一般在5m³/h以下，然而现行的撒煤清理技术仍存在很多问题。如：现行的撒煤清理技术需要重新掘进一条巷道,与主井底部相连，且清理设备受到井筒中煤泥水的影响，大多数情况下需要人为的协助处理，清理效率较低。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于井底撒煤的清理装置、清理方法及布局方法，提高井底撒煤的清理效率。

为解决上述技术问题，本发明方案包括：

一种用于井底撒煤的清理装置，其包括布置在立井底板上的水箱，其中，水箱上方设置有煤炭粉碎机，煤炭粉碎机的出煤口与水箱相连通，煤炭粉碎机的进煤口上方设置有撒煤收集结构；水箱上设置有进水管与抽水管，抽水管与外界洗煤设备相连通。

所述的清理装置，其中，上述撒煤收集结构包括漏斗上层板与漏斗下层板，漏斗上层板、漏斗下层板均固定在进水管与抽水管上，漏斗上层板与漏斗下层板之间收集漏斗，收集漏斗与上述煤炭粉碎机的进煤口相连通。

所述的清理装置，其中，上述漏斗上层板与漏斗下层板均倾斜布置，漏斗上层板与漏斗下层板形成夹角部，上述收集漏斗设置在该夹角部处。

一种使用所述清理装置的清理方法，其包括以下步骤：

A、通过进水管向井底的水箱注水，当水箱中水位达到合理高度时地面水泵开始通过抽水管抽水，形成水循环；

B、开启煤炭粉碎机，然后开始箕斗提升运煤，当箕斗在提升过程中出现块煤洒落时，煤块会掉落到漏斗上层板上并继续下落到漏斗下层板，然后被收集漏斗收集到煤炭粉碎机中并完成粉碎；

C、经过粉碎后的煤粉会自动落入下部的水箱中，并与水箱中的水混合形成煤水，之后在循环水的作用下运输到地面洗煤厂进行后续处理。

一种布置所述清理装置的布局方法，其包括以下步骤：

步骤一，根据立井的深度h，直径d，净断面积s确定进水管与抽水管的长度L和撒煤收集结构大小尺寸；

L＝h±l″

d′＝d

其中，l″为以井上实际所需的尺寸；L为水管长度,单位为m；d'为撒煤收集结构的最小直径,单位为m；c为撒煤收集结构的高差,单位为m；

步骤二，根据实际所需清理的撒煤量n、可运输煤粉颗粒的目数w、需处理煤块的大小k，选择相应煤炭粉碎机；

步骤三，根据可运输时的煤水比r，粉碎机的生产量x确定单位时间所需的水量m，水的密度ρ，根据所需的运输速度v，选择合理进水管与抽水管的道断面尺寸S_a、S_b(m²)；

m＝x/r；

r为可运输时的煤水比；

v为所需的运输速度；

步骤四，外界洗煤设备的水泵要根据单位时间所需的水量m、水流速度v、水管断面面积S_a、S_b,进行相应配置；水箱的设计采用圆筒形设计，材料选用高强度混泥土；

d″＝d×75％

h″＝d×150％

d″为水箱的直径，m；

h″为水箱的高度；

进而得到上述清理装置。

本发明提供的一种用于井底撒煤的清理装置、清理方法及布局方法，先将煤炭磨碎为粉粒，与水混合后通过管道以合理的运输速度使煤水混合物在悬浮状态中输送，直到地面煤仓或洗煤厂进行后续处理；上述运输速度要求始终保持不变，以防止速度过高会使煤炭粉粒像砂纸一样摩擦管道内壁，加速损耗；而速度过低又会使煤炭粉粒失去悬浮状态，沉淀在管道底部；与以往的撒煤清理技术相比，本发明减少了巷道的掘进与维护、简化了撒煤处理设备，节约了一系列成本，同时从根源上解决了煤泥水所带来的不便，也不需要工人的协助操作，清理技术上做出了极大的简化，对撒煤的清理实现了全自动化，极具可操作性和实用性。

附图说明

图1为本发明中清理装置的结构示意图；

图2为本发明中清理装置的剖面结构示意图；

图3为本发明中撒煤收集结构的结构示意图；

其中，1为立井井筒，2为进水管，3为抽水管，4为煤炭粉碎机，5为煤炭粉碎机支架，6为水箱，7为立井底板，8为漏斗上层板，9为漏斗下层板，10为收集漏斗，11为出煤口，12为进煤口。

具体实施方式

本发明提供了一种用于井底撒煤的清理装置、清理方法及布局方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种用于井底撒煤的清理装置，如图1、图2与图3所示的，其包括布置在立井底板7上的水箱6，水箱6的外周设置有煤炭粉碎机支架5,煤炭粉碎机支架5上设置有煤炭粉碎机4，煤炭粉碎机4位于水箱6上方，煤炭粉碎机4的出煤口11与水箱6相连通，煤炭粉碎机4的进煤口12上方设置有撒煤收集结构；水箱6上设置有进水管2与抽水管3，抽水管3与外界洗煤设备相连通。

更进一步的，如图3所示的，上述撒煤收集结构包括漏斗上层板8与漏斗下层板9，漏斗上层板8、漏斗下层板9均固定在进水管2与抽水管3上，漏斗上层板8与漏斗下层板9之间收集漏斗10，收集漏斗10与上述煤炭粉碎机4的进煤口12相连通。而且上述漏斗上层板8与漏斗下层板9均倾斜布置，漏斗上层板8与漏斗下层板9形成夹角部，上述收集漏斗10设置在该夹角部处。

本发明还提供了一种使用上述清理装置的清理方法，其包括以下步骤：

A、通过进水管2向井底的水箱6注水，当水箱6中水位达到合理高度时地面水泵开始通过抽水管3抽水，形成水循环；

B、开启煤炭粉碎机4，然后开始箕斗提升运煤，当箕斗在提升过程中出现块煤洒落时，煤块会掉落到漏斗上层板8上并继续下落到漏斗下层板9，然后被收集漏斗10收集到煤炭粉碎机4中并完成粉碎；

C、经过粉碎后的煤粉会自动落入下部的水箱6中，并与水箱6中的水混合形成煤水，之后在循环水的作用下运输到地面洗煤厂进行后续处理。减少了巷道的掘进与维护、简化了撒煤处理设备，节约了一系列成本，同时从根源上解决了煤泥水所带来的不便，也不需要工人的协助操作，清理技术上做出了极大的简化，对撒煤的清理实现了全自动化，极具可操作性和实用性

尤其是为了使本发明的布局更加科学合理，本发明还提供了一种布置上述清理装置的布局方法，其包括以下步骤：

步骤一，根据立井井筒1的深度h，直径d，净断面积s确定进水管2与抽水管3的长度L和撒煤收集结构大小尺寸；

L＝h±l″

d′＝d

其中，l″为以井上实际所需的尺寸；L为水管长度,单位为m；d'为撒煤收集结构的最小直径,单位为m；c为撒煤收集结构的高差,单位为m；

步骤二，根据实际所需清理的撒煤量n、可运输煤粉颗粒的目数w、需处理煤块的大小k，选择相应煤炭粉碎机4；

步骤三，根据可运输时的煤水比r，粉碎机的生产量x确定单位时间所需的水量m，水的密度ρ，根据所需的运输速度v，选择合理进水管与抽水管的道断面尺寸S_a、S_b(m²)；

m＝x/r；

r为可运输时的煤水比；

v为所需的运输速度；

步骤四，外界洗煤设备的水泵要根据单位时间所需的水量m、水流速度v、水管断面面积S_a、S_b,进行相应配置；水箱6的设计采用圆筒形设计，材料选用高强度混泥土；

d″＝d×75％

h″＝d×150％

d″为水箱的直径，m；

h″为水箱的高度；

进而得到上述清理装置。

当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。