一种井下煤水分离系统的制作方法

本实用新型涉及煤矿开采设备技术领域，特别是涉及一种井下煤水分离系统。

背景技术：

在煤矿开采过程中，受地质条件的影响，在开拓巷道和采煤工作面生产时，常伴生大量的砂岩裂隙水、地层中的奥灰水、冲积层水及老空积水等，当涌水较大时，采落的煤炭或矸石与水混合在一起，会形成水煤(煤流中含水超过10％)。

当水煤进入皮带运输系统中，将会减少煤与皮带的粘着力，造成皮带打滑，皮带倾角较大时，还会发生水煤逆流，运输非常困难，甚至淤积运输巷道和运输设备；而一旦水煤进入煤仓，极易造成拉仓事故，不但制约煤矿生产而且对人身安全带来极大威胁。

因此如何实现煤水分离以保证煤矿安全生产和职工人身安全，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种井下煤水分离系统，其能够把煤和水分离，避免皮带打滑、煤炭无法运输等问题的产生，保证煤矿安全生产和职工人身安全。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种井下煤水分离系统，包括用于传送煤料的传送带、设在所述传送带上方的大倾角脱水筛、旋流器和高频振动筛，以及设在所述传送带一侧的第一沉淀池，所述大倾角脱水筛设在水煤转载处的下方，所述大倾角脱水筛的物料出口与所述传送带对应，所述大倾角脱水筛底部的液体出口连通所述第一沉淀池，所述第一沉淀池内设有用于输送煤泥水的第一动力泵，所述第一动力泵的出口与所述旋流器的入口连通，所述旋流器下部的沉沙口位于所述高频振动筛进料口上方，所述高频振动筛的出料口位于所述传送带的正上方。

优选地，还包括设在所述传送带上方的压滤机以及设在所述传送带一侧的第二沉淀池，所述旋流器上部的溢流口和所述高频振动筛的出液口连通所述第二沉淀池，所述第二沉淀池内设有第二动力泵，所述第二动力泵的出口连通所述压滤机的进口，所述压滤机的滤饼出口位于所述传送带的正上方。

优选地，所述第一动力泵为潜污泵，所述第二动力泵为渣浆泵。

优选地，在水煤出料口与所述大倾角脱水筛之间设有用于缓冲的阻尼装置。

优选地，所述大倾角脱水筛的物料出口连通溜煤眼的顶部入口，所述溜煤眼的底部出口位于所述传送带的正上方。

优选地，所述大倾角脱水筛、所述旋流器、所述高频振动筛和所述压滤机沿所述传送带的传送方向依次设置。

优选地，所述大倾角脱水筛包括底座、由所述底座支撑的集水槽以及设在所述集水槽上方且倾斜设置的筛板，所述底座上安装有激振电机，所述集水槽底部开有所述液体出口，所述筛板高度较低的一端设有所述物料出口。

优选地，所述筛板包括上下依次设置的一级筛板和二级筛板，所述一级筛板的倾斜角度大于所述二级筛板，所述一级筛板的滤条间隙大于所述二级筛板的滤条间隙。

优选地，所述底座上设有减振弹簧，所述筛板安装在所述减振弹簧上。

优选地，所述底座上设有用于调节所述筛板倾斜角度的液压缸。

本实用新型提供的井下煤水分离系统，包括用于传送煤料的传送带、设在传送带上方的大倾角脱水筛、旋流器和高频振动筛，以及设在传送带一侧的第一沉淀池，大倾角脱水筛设在水煤转载处的下方，大倾角脱水筛的物料出口与传送带对应，大倾角脱水筛底部的液体出口连通第一沉淀池，第一沉淀池内设有用于输送煤泥水的第一动力泵，第一动力泵的出口与旋流器的入口连通，旋流器下部的沉沙口位于高频振动筛进料口上方，高频振动筛的出料口位于传送带的正上方。

使用时，煤矿开采时形成的水煤在皮带转载处落入大倾角脱水筛，大颗粒煤料在大倾角且大强度振动力的作用下迅速沿筛面向前向下移动，并从物料出口落在传送带上，其余小颗粒煤料及水迅速透筛并从底部液体出口流入第一沉淀池进行沉降，再经第一动力泵打入旋流器进行粒度分级浓缩，大颗粒煤料从下部的沉沙口进入高频振动筛，并经高频振动筛滤水后落在传送带上，经传送带输送至指定位置，实现将水煤中的煤和水分离，既回收了煤炭资源，又能避免皮带打滑、煤炭无法运输等问题的产生，保证了煤矿安全生产和职工人身安全。

附图说明

图1为本实用新型所提供的井下煤水分离系统的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本实用新型所提供的大倾角脱水筛的一种具体实施方式的结构示意图。

附图中标记如下：

大倾角脱水筛1、底座11、集水槽12、一级筛板13、二级筛板14、激振电机15、液压缸16、导向装置2、传送带3、第一沉淀池4、第一动力泵5、旋流器6、高频振动筛7、第二沉淀池8、第一动力泵9、压滤机10。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种井下煤水分离系统，其能够把煤和水分离，避免皮带打滑、煤炭无法运输等问题的产生，保证煤矿安全生产和职工人身安全。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本实用新型所提供的井下煤水分离系统的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本实用新型所提供的大倾角脱水筛的一种具体实施方式的结构示意图。

本实用新型具体实施方式提供的井下煤水分离系统，主要用于使水煤在进入倾角大的巷道和煤仓前，把煤和水分离，避免皮带打滑、煤炭拉不上去、淤积巷道和拉仓现象，保障煤炭安全生产和职工人身安全。

该井下煤水分离系统主要包括用于传送煤料的传送带3、设在传送带3上方的大倾角脱水筛1、旋流器6和高频振动筛7，以及设在传送带3一侧的第一沉淀池4，大倾角脱水筛1设在水煤转载处的下方，大倾角脱水筛1的物料出口与传送带3对应，大倾角脱水筛1底部的液体出口连通第一沉淀池4，第一沉淀池4内设有用于输送煤泥水的第一动力泵5，第一动力泵5的出口与旋流器6的入口连通，旋流器6的下沉沙口位于高频振动筛7进料口上方，高频振动筛7的出料口位于传送带3的正上方。

为进一步提高煤炭回收率，本实用新型提供的井下煤水分离系统，还可以在传送带3上方设置压滤机10，并在传送带3一侧设置第二沉淀池8，使旋流器6上部的溢流口和高频振动筛7的出液口连通第二沉淀池8，同时在第二沉淀池8内设置第二动力泵9，第二动力泵9的出口连通压滤机10的进口，压滤机10的滤饼出口位于传送带3的正上方。

使用时，煤矿开采时形成的水煤在皮带转载处落入大倾角脱水筛1，大颗粒煤料在大倾角且大强度振动力的作用下迅速沿筛面向前向下移动，并从物料出口落在传送带3上，其余小颗粒煤料及水(统称煤泥水)迅速透筛并从底部液体出口流入第一沉淀池4进行沉降，再经第一动力泵5打入旋流器6进行粒度分级浓缩，大颗粒煤料从下部的沉沙口进入高频振动筛7，并经高频振动筛7滤水后落在传送带3上，经传送带3输送至指定位置。

同时经旋流器6进行粒度分级浓缩后形成的小颗粒物料从旋流器6上部溢流口进入第二沉淀池8，高频振动筛7的筛下物也全部进入第二沉淀池8，沉降浓缩后，经第二动力泵9打入压滤机10进行二次脱水，形成的滤饼直接经压滤机10的滤饼出口落在传送带3上，同时滤液可流入水池由地沟或水泵打到中央水仓进行集中处理，完成整个煤水分离系统的工作。

综上所述，本实用新型提供的井下煤水分离系统，能够将水煤中的煤和水分离，既回收了煤炭资源，又能避免皮带打滑、煤炭无法运输等问题的产生，保证了煤矿安全生产和职工人身安全。

具体地，第一动力泵5优选为潜污泵，第二动力泵9优选为渣浆泵，潜污泵适用更高浓度的煤泥水，这样设置能够使系统整体使用寿命更长。当然，第一动力泵5和第二动力泵9也可以选用其他适用于煤泥水输送的泵类，均在本实用新型的保护范围之内。

进一步地，在水煤出料口与大倾角脱水筛1之间可以设有用于缓冲的阻尼装置，这样从皮带转载处抛落的水煤先经过阻尼装置，缓冲后再依靠重力、流体曳力落入大倾角脱水筛1，能够减小对大倾角脱水筛1的冲击力，延长大倾角脱水筛1的使用寿命。

在实际煤矿开采时，皮带转载处通常与传送带3的距离较远，为方便煤料传送，本实用新型具体实施方式提供的井下煤水分离系统，在大倾角脱水筛1的物料出口处可以设有用于将煤料导至传送带3上的导向装置2。

具体地，可以利用溜煤眼进行导向，使大倾角脱水筛1的物料出口连通溜煤眼的顶部入口，并将传送带3设在溜煤眼底部出口的下方，即保证溜煤眼的底部出口位于传送带3的正上方，以使水煤中的大颗粒煤料能够从大倾角脱水筛1的物料出口落入溜煤眼，并经溜煤眼落在传送带3上。采用现有巷道构建井下煤水分离系统，既降低了基建成本，又缩短了施工时间，使所有煤泥均回收到煤流系统，既能最大限度地回收煤炭资源，又避免了煤泥对下游工序的影响。

本实用新型具体实施方式提供的井下煤水分离系统，倾角脱水筛的液体出口与第一沉淀池4、第一动力泵5与旋流器6的入口、高频振动筛7的出液口与第二沉淀池8，以及第二动力泵9的出口与压滤机10的进口均通过管路连通，为减少管路长度，大倾角脱水筛1、旋流器6、高频振动筛7和压滤机10优选沿传送带3的传送方向依次设置。

在上述各具体实施方式的基础上，本实用新型具体实施方式提供的井下煤水分离系统，大倾角脱水筛1主要包括底座11、由底座11支撑的集水槽12以及设在集水槽12上方且倾斜设置的筛板，集水槽12底部开有液体出口，筛板高度较低的一端设有物料出口，底座11上安装有激振电机15，激振电机15开启时带动筛板振动，使得落在筛板上的煤料能够沿筛板倾斜向下移动并从物料出口移出。

筛板具体可以包括上下依次设置的一级筛板13和二级筛板14，且一级筛板13的倾斜角度优选大于二级筛板14，一级筛板13的滤条间隙大于二级筛板14的滤条间隙，以实现二次过滤，一级筛板13用于过滤大颗粒物料，二级筛板14用于过滤小颗粒物料，提高过滤能力。

另外，在底座11上可以设有减振弹簧，并将筛板安装在减振弹簧上，同时在底座11上还可以设置用于调节筛板倾斜角度的液压缸16，以便于调整大倾角脱水筛1的过滤效率。

具体地，一级筛板13可以为耐磨钢条缝筛板，钢条直径可以为30mm，钢条间缝隙为20mm，筛板倾角可调范围为20°～45°，二级滤筛筛板可以为不锈钢条缝筛板，由缝隙为1mm的不锈钢钢条组成，筛板倾角可调范围为10°～45°；减振复合弹簧则可以采用内置60Si2Mn钢簧外附天然橡胶的复合弹簧；激振电机15具体可以为防爆激振电机15，以保证使用安全性。另外，集水槽12具体可以为中间低、四周高的倒锥台型，液体出口设在中间位置，以保证经筛板过滤后产生的煤泥水的顺利流出。当然，各部件的具体结构、类型等并不限于此，可以在满足使用需求情况下进行调整，均在本实用新型的保护范围之内。

使用时，水煤在皮带转载处落入大倾角脱水筛1的一级筛板13上，大颗粒物料(20mm以上)在大倾角且大强度振动力的作用下迅速沿一级筛板13向前向下移动，并从物料出口落在传送带3上或溜煤眼中，小颗粒物料(20mm以下)及水迅速透筛落至二级筛板14上进行脱水作业，脱水后末煤(1.0mm以上)进入传送带3或溜煤眼，筛下物(1.0mm以下的煤及水)经二级筛板14下集水槽12收集后从液体出口流入第一沉淀池4进行沉降，再经第一动力泵5打入旋流器6进行粒度分级浓缩，大颗粒煤料从下部的沉沙口进入高频振动筛7，并经高频振动筛7滤水后落在传送带3上，经传送带3输送至指定位置。

进一步地，本实用新型具体实施方式提供的井下煤水分离系统，高频振动筛7可以选用市场上常规产品，用于回收直径不大于1.0mm煤泥水中大于0.25mm的粗煤泥，旋流器6可以选用市面常规产品，用于直径不大于1.0mm煤泥的分级、浓缩，经浓缩的粗煤进入高频振动筛7脱水，细颗粒及大部分水由溢流口进入第二沉淀池8进行处理。另外，压滤机10也为矿用常规产品，用于处理细煤泥。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型所提供的井下煤水分离系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。