本发明涉及选煤技术，具体为一种叠加泵、增减压自身密度二产品旋流选煤装置。适用于井下。
背景技术：
随着煤炭深加工技术的发展，重介质旋流器选煤技术得到广泛应用，对我国选煤技术水平的提高做出了重要贡献。重介质旋流器选煤不但使用较大的磁铁矿粉配制悬浮液，同时还需在生产过程中不断进行检测、加介、脱介、脱磁等工序，另外还需通过磁选机进行回收磁铁矿粉，致使生产成本增加，生产管理繁杂。为促进煤炭深加工技术的创新，有必要研发一种能够简化选煤流程、可靠降低生产成本的新的选煤技术。
技术实现要素：
本发明为解决目前重介质旋流器选煤技术需要磁铁矿粉配制悬浮液导致成本高操作管理繁杂的技术问题，为井下选煤提供一种叠加泵、增减压自身密度二产品旋流选煤装置。
本发明是采用以下技术方案实现的：一种叠加泵、增减压自身密度二产品旋流选煤装置，包括倾斜角度可调的旋流器、调速增压介质泵、精煤脱水筛、矸石脱水筛以及具有搅拌功能的自身密度介质仓；旋流器上的旋流器入料口用于接收原煤和冲水，旋流器上的加压介质入口通过管路以及调速增压介质泵与自身密度介质仓相连通，精煤脱水筛用于对旋流器上的分选精煤出口分离出的包含精煤的物料进行固液分离，矸石脱水筛用于对旋流器上的分选矸石出口分离出的包含矸石的物料进行固液分离；精煤脱水筛和矸石脱水筛分离出的液体均通过管路输送至自身密度介质仓；自身密度介质仓内的介质液由调速增压介质泵泵入旋流器中实现循环利用。
本发明的工作原理是利用改变调速增压介质泵的工作压力，替代磁铁矿粉，通过增、减压力的方法，把两种介质（即水、生产中形成的矿浆液）变为一种介质水(可控密度)，在高压的作用下利用物料自身密度的不同，物料在旋流器装置内沿圆周高速旋转产生离心力的不同，按密度进行分离，也就是矸石和煤的分离。本发明从工作原理上完全颠覆了现有技术的局限，将选煤分离出的介质液循环利用，在不需要使用磁铁矿粉配制悬浮液的前提下实现了精煤和矸石的分离。
进一步的，所述原煤通过原煤输送系统输送至旋流器入料口；所述原煤输送系统包括井下原煤皮带、设在井下原煤皮带上方的原煤卸料器、用于输送原煤卸料器所卸原煤的原煤1号分选皮带、设在原煤1号分选皮带输出端的原煤分级筛、原煤破碎机以及将原煤破碎机筛下的煤和破碎后的原煤输送至旋流器入料口的原煤2号分选皮带；经过矸石脱水筛分离出的矸石通过矸石1号皮带机和矸石2号皮带机运出；经精煤脱水筛筛出的精煤经由精煤皮带机以及井下原煤皮带运出。
本装置的工艺流程（见图1所示）：井下原煤皮带在原煤卸料器的作用下，使得一条皮带成为两种用途，原煤卸料器后段为原煤皮带，卸料器前段变成了精煤皮带，一带两用。待筛选的原煤和冲水混合后，通过旋流器入料口进入旋流器上端的中央入口，由于实际分选密度和自生介质水密度差别大，调速增压介质泵把自生密度介质仓内的混合液体（介质液）通过相应管路加压，加压后的介质液进入加压介质入口，给到旋流器内部使加压介质液沿旋流器内的切线方向射入旋流器内，使介质作圆周高速旋转，致使液体在离心力的作用下，密度小的煤在旋流器的分选精煤出口流出，密度大的矸石由旋流器分选矸石出口的切线方向射出。分选精煤出口和分选矸石出口射出的物料分别通过由精煤脱水筛和矸石脱水筛作固液分离，分离后的液体则经过相应管路进入自生密度介质仓循环利用。
井下原煤输送系统用于输送原煤，同时还可以将分离出的精煤运送到井上；矸石皮带机则将分离出的矸石运送至采空区回填；所述旋流器、原煤输送筛分破碎系统、调速增压介质泵、矸石皮带机均设在井下，节省了井上空间和生产成本。
进一步的，旋流器的倾斜角度通过液压升降装置以及与液压升降装置相连接的智能数控装置实现调节；还包括设在连通加压介质入口与调速增压介质泵的管路上的压力密度传感器；智能数控装置的信号输出端分别与调速增压介质泵以及液压装置的控制端相连接；压力密度传感器信号输出端与智能数控装置的信号输入端相连接。
本发明所述装置可以根据煤质变化情况自动调整旋流器的倾斜角度，以针对介质密度的不同实现精煤和矸石的分离。连通加压介质入口和调速增压介质泵的管路上的压力大小通过压力密度传感器实时在线检测，并通过智能数控装置控制调速增压介质泵实现对管路压力的控制。压力密度传感器还将管路中的介质密度实时传输给智能数控装置，智能数控装置则对管路内介质的密度进行自动分析并调整配比，也就是执行密度的上限指令。
本发明所述装置克服了跳汰选煤厂庞大的系统工程和重介选煤的繁杂介质回收系统的缺点，所述旋流器、原煤输送系统、调速增压介质泵均设可在井下，让选煤工艺处于更简单化，为选煤事业寻找到一条确实可行的捷径，也是选煤行业的创新与革命。本发明把选煤主要设备简约化放在井下，煤泥水的处理放在井上，把有效的资源在井下分离出来，把矸石杂物变为资源进行采空区的充填。
本发明的优特点：
1、为矿井下洁净煤生产创造可行的生产条件。
2、解决占用地的困难。
3、彻底解决矿井废物的运输、存放造成的占地自燃等多方面的污染，有效防止二氧化硫和雾霾的产生。
4、极大降低了矿井生产运输成本，减去了生产中的无用功，节约能源。
5、为焦煤企业和电力企业由传统原煤配制改为精煤配制。以保证煤炭质量。
6、用人少，节约了人力资源。
7、设备简约、便于维护。
8、井下、井上均可使用。
此技术将会成为煤炭生产加工的一项真正变革创新，可为煤炭综合开发和环境保护创出一条新的道路。
附图说明
图1 本发明所述装置的结构示意图。
1-井下原煤皮带，2-原煤卸料器，3-原煤1号分选皮带，4-原煤分级筛，5-原煤破碎机，6-原煤2号分选皮带，7-旋流器入料口，8-来自矿井上的浓缩净化水，9-旋流器，10-加压介质入口，11-分选精煤出口，12-精煤脱水筛，13-精煤皮带机，14-分选矸石出口，15-矸石脱水筛，16-矸石1号皮带机，17-矸石2号皮带机，18-旋流器可调角度，19-液压升降装置，20-液压站，21-压力密度传感器，22-智能数控装置，23-液位传感器，24-第一筛下水入料管，25-搅拌循环管路，26-n个循环搅拌调压支管，27-自身密度介质仓，28-压力搅拌泵，29-调速增压介质泵，30-余液排料泵，31-介质泵入料管，32-介质泵上料管，33-第一智能调速调量控制线，34-搅拌泵入料管，35-搅拌泵上料管，36-余液排料泵入料管，37-余液泵出料管，38-液压站升降循环管路，39-第二筛下水入料管，40-第二智能调速调量控制线。
具体实施方式
一种叠加泵、增减压自身密度二产品旋流选煤装置，包括倾斜角度可调的旋流器9、调速增压介质泵29、精煤脱水筛12、矸石脱水筛15以及具有搅拌功能的自身密度介质仓27；旋流器9上的旋流器入料口7用于接收原煤和冲水，旋流器9上的加压介质入口10通过管路以及调速增压介质泵29与自身密度介质仓27相连通，精煤脱水筛12用于对旋流器9上的分选精煤出口11分离出的包含精煤的物料进行固液分离，矸石脱水筛15用于对旋流器9上的分选矸石出口14分离出的包含矸石的物料进行固液分离；精煤脱水筛12和矸石脱水筛15分离出的液体均通过管路输送至自身密度介质仓27；自身密度介质仓27内的介质液由调速增压介质泵29泵入旋流器9中实现循环利用。
所述原煤通过原煤输送系统输送至旋流器入料口7；所述原煤输送系统包括井下原煤皮带1、设在井下原煤皮带1上方的原煤卸料器2、用于输送原煤卸料器2所卸原煤的原煤1号分选皮带3、设在原煤1号分选皮带3输出端的原煤分级筛4、原煤破碎机5以及将原煤破碎机5筛下的煤和破碎后的原煤输送至旋流器入料口7的原煤2号分选皮带6；经过矸石脱水筛15分离出的矸石通过矸石1号皮带机16和矸石2号皮带机17运出；经精煤脱水筛12筛出的精煤经由精煤皮带机13以及井下原煤皮带1运出。
旋流器9的倾斜角度通过液压升降装置19以及与液压升降装置19相连接的智能数控装置22实现调节；还包括设在连通加压介质入口10与调速增压介质泵29的管路上的压力密度传感器21；智能数控装置22的信号输出端分别与调速增压介质泵29以及液压装置的控制端相连接；压力密度传感器21信号输出端与智能数控装置22的信号输入端相连接。
所述自身密度介质仓27的搅拌功能通过其上设置的循环搅拌系统来实现；所述循环搅拌系统包括连接在自身密度介质仓27中上部侧壁的搅拌泵入料管34、与搅拌泵入料管34顺次相连的压力搅拌泵28、搅拌泵上料管35以及搅拌循环管路25；所述搅拌循环管路25环绕自身密度介质仓27设置，搅拌循环管路25连接有n 个循环搅拌调压支管26；所述n个循环搅拌调压支管26环绕自身密度介质仓27布置且其另一端连接在靠近自身密度介质仓27底部的位置。
自身密度介质仓27上设有余液排出系统；所述余液排出系统包括连接在自身密度介质仓27上的余液排料泵入料管36、与余液排料泵入料管36相连接的余液排料泵30以及与余液排料泵30相连接的余液泵出料管37；还包括设在自身密度介质仓27内的液位传感器23；液位传感器23的信号输出端与智能数控装置22的信号输入端相连接；所述智能数控装置22的信号输出端与余液排料泵30的控制端相连接；加压介质入口10顺次通过介质泵上料管32、调速增压介质泵29以及介质泵出料管31与自身密度介质仓27相连接；所述压力密度传感器21设在介质泵上料管32上。
所述调速增压介质泵29采用多级叠加布置；冲水采用来自矿井上的浓缩净化水8。
在井下原煤皮带1上安装原煤卸料器2，由原煤卸料器2卸下的原煤通过原煤卸料器2上的漏斗进入原煤1号分选皮带3输送到原煤分级筛4进行分级。大块煤进入原煤破碎机5，原煤破碎机5筛下的煤和破碎后的原煤经原煤2号分选皮带6和冲水（来自矿井上的浓缩净化水8）一并由旋流器入料口7流入旋流器内。通过调速增压介质泵29经介质泵上料管32压至旋流器9的加压介质入口10，并沿圆的切线方向进入旋流器，此时产生了旋流力场；在离心力的作用下，旋流器内部中心区域的物料从分选精煤出口11排出流入精煤脱水筛12，筛上分离出的精煤通过精煤皮带机13输入井下原煤皮带1上，比重大的煤矸石沿旋流器的切线方向从分选矸石出口14排出流入矸石脱水筛15，筛上的矸石经矸石1号皮带机16输往坑下矸石2号皮带机17运往适当的存放位置。
精煤脱水筛和矸石脱水筛的筛下水经第一筛下水入料管24和第二筛下水入料管39进入自身密度介质仓27；自身密度介质仓27根据井下原煤开采的煤的回收程度，通过智能控制系统22指挥液压站20，经过液压站升降循环管路38使得液压升降装置19动作从而也就调整了旋流器可调角度18，以适应煤碳化性质的变化程度。为了使自身密度介质仓27自身密度良好，自身密度介质仓27内的介质由压力搅拌泵28从搅拌泵入料管34吸入又从搅拌泵上料管35压入搅拌循环管路25，并经过n个循环搅拌调压支管26把介质仓液的浓度搅拌均匀后，由调速增压介质泵29吸入至旋流器9。由于浓度的变化，仓中的密度也在变化，在介质泵上料管32上特设了压力密度传感器21把介质密度信号传到智能数控装置22，智能数控装置22通过信号指挥（通过第一智能调速调量控制线33叠加调速增压介质泵系统调整运转速度，密度小的时候流量和压力增大，密度大的时候流量和压力减小。由于冲水和补水的缘故，自身密度介质仓27一定会产生余液。余液的排出由液位传感器通过智能数控装置指挥余液泵（通过第二智能调速调量控制线40由余液排料泵入料管36吸入从余液泵出料管37输出至矿上煤泥水的处理系统。
本发明所述装置克服了跳汰选煤厂庞大的系统工程和重介选煤的繁杂介质回收系统的缺点，让选煤工艺处于更简单化，开创井下选煤，把洁净煤送到井上，把污染源煤矸石淘汰在井下，有效地管控煤矿生产中煤矸石对环境的重复污染，更有效地减少了煤矸石污染导致雾霾的源头。体现节能、增效、环保的目的。为选煤事业寻找到一条确实可行的捷径，它是选煤行业的创新与革命。