一种用于煤炭与矸石自动分选的装置与方法与流程

本发明涉及一种用于煤炭与矸石自动分选的装置与方法，属于煤炭与矸石分选技术领域。

背景技术：

由于从矿井中开采出来的原煤中含有不同比例的矸石，矸石对煤炭的应用能产生不利影响，因此在很多应用场合，都需要使用经洗选加工后的煤炭。煤炭的洗选有很长的历史了，现有技术对煤炭的洗选加工通常是在洗煤厂完成的，根据煤炭的性质与应用需求不同，可以采取不同的洗选工艺进行生产加工，例如跳汰工艺、重介旋流器、重介浅槽、浮选等，对于大块煤，甚至通过人工手选。跳汰工艺、重介旋流器、重介浅槽、浮选等工艺属于常规洗选工艺，技术已经很成熟了，但在选煤的过程中要消耗大量的水和电能，设备与厂房建设投资也较大。

近些年，出现了一种通过在线检测装置快速区分出输煤皮带上的煤炭与矸石，并自动控制分离装置使煤炭与矸石分离的设备。这种技术在20世纪80年代就有人提出并尝试，但由于技术限制，没有推广应用成功。随着在线检测技术和自动控制技术的进步，现在国内外都已经出现可以实际应用的设备。这种设备通常的工作方式是：将块煤平铺在特制的输煤皮带上，通过在线煤质检测设备，区分出每块物料是煤还是矸石，在一个延迟时间后，驱动输煤皮带端头的空气喷嘴阵列，开启对应位置的喷嘴，将矸石从煤中喷吹出去，或将煤从矸石中喷吹出去，这决定于系统的设置。这种装置与传统方式比较，在分选块煤方面，具有很明显的优势，具体有：（1）整个设备投资远低于传统设备。（2）不使用水，能节约大量的水。（3）节省大量的电能。（4）不使用重介选煤所需的铁磁矿粉，铁磁矿粉属于消耗性材料，从而可以节省这部分费用。因此煤炭企业对这种设备将有很大的需求。这种设备目前通常简称“智能干选”。但是，目前的智能干选也存在缺陷：（1）分选的最低粒度大，对于小粒度的煤无法分选；（2）由于使用空气喷吹煤或矸石，导致车间内灰尘很大，不得不安装大型除尘设备，这样增加了投资成本、能源消耗、维护成本以及安装空间的需求；（3）使用空气喷吹，空气从喷嘴出来后，经过不远就开始分散开，不仅降低了推动煤块的力，也降低了喷吹的位置精度，从而导致小粒度煤无法使用智能干选。

从矿井中开采出来的煤炭一般都经过初级破碎，最大粒度在300mm。使用自动干选，可以分选30mm-300mm的块煤，这部分块煤是通过筛分系统将小于该粒度范围的煤分离出去的，小粒度煤将进入传统的洗选系统进行分选，如果采用新技术能解决已有技术存在的问题，进一步降低智能干选的可分选粒度下限，就意味这能提高分选效率，提高经济效益。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种用于煤炭与矸石自动分选的装置与方法，采用水作为喷吹介质，对识别后的煤炭与矸石进行喷吹分离，提高产品质量，定位精度高，减少煤尘的产生，节省成本，解决背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：

一种用于煤炭与矸石自动分选的装置，包含输煤皮带、控制装置、电磁阀、喷嘴和煤炭与矸石识别装置，在输煤皮带的落料端设置喷嘴，喷嘴喷出具有压力的水，喷嘴通过电磁阀控制通断，煤炭与矸石识别装置与控制装置连接，控制装置与电磁阀连接；控制装置根据煤炭与矸石识别装置发出的信号控制电磁阀通断，喷嘴的喷出水线射向输煤皮带落料端的矸石或煤块，打击矸石或煤块，实现煤块与矸石分离。

所述喷嘴通过储水罐出水管与储水罐连接，储水罐内盛有水，储水罐通过储水罐入水管与水泵连接。

所述控制装置通过电磁阀控制线与电磁阀连接，通过水泵控制线与水泵连接。

所述喷嘴数量为一个以上，每个喷嘴均设有各自的电磁阀，每个电磁阀均通过各自的储水罐出水管与储水罐连接。所述水泵数量为一个以上，分别与控制装置连接。

所述喷嘴设置在输煤皮带落料端的下方，安装方向为向斜上方喷水，喷嘴的喷出水线从下向上射向输煤皮带落料端的矸石或煤块。

所述喷嘴设置在输煤皮带落料端的上方，安装方向为向斜下方喷水，喷嘴的喷出水线从上向下射向输煤皮带落料端的矸石或煤块。

所述的储水罐中安装压力传感器，并与控制装置连接，控制装置根据储水罐压强进行补水。

所述控制装置，具有如下功能：

1、控制所述电磁阀开闭、控制所述水泵补水、接收煤块与矸石识别信号；

2、根据所述煤块与矸石识别信号控制所述电磁阀开启，喷射出水，打击矸石或煤块，实现煤块与矸石分离。

控制装置如何实现上述功能，是本领域普通技术人员公知公用的，控制装置就是以计算机为核心的控制电路；可以是由工控机、输入输出接口电路板和电磁阀启动电路组成，或者由嵌入式电脑控制电路于电磁阀启动电路组成；本领域普通技术人员可以根据功能要求在市场上购买相应的元件自行组装成控制装置。

本发明涉及的煤炭与矸石识别装置，为公知公用的已有技术，例如：背景技术中描述的在线煤质检测设备，是能够测量出煤炭和矸石区别的装置，例如：x光机与探测器结合，或者伽马射线与探测器结合。

一种用于煤炭与矸石自动分选的方法，包含如下步骤：

在输煤皮带的落料端设置喷嘴，喷嘴喷出具有压力的水，喷嘴通过电磁阀控制通断；矸石和煤块在输煤皮带上行进的过程中，煤炭与矸石识别装置对输煤皮带上的矸石和煤块进行识别，并将煤块与矸石识别信号送入控制装置；控制装置根据煤块与矸石识别信号控制电磁阀通断，喷嘴的喷出水线射向输煤皮带落料端的矸石或煤块，打击矸石或煤块，实现煤块与矸石分离；将矸石从煤块中喷吹出去，或将煤块从矸石中喷吹出去，取决于控制装置的设置。

所述喷嘴通过储水罐出水管与储水罐连接，储水罐内盛有水，储水罐通过储水罐入水管与水泵连接；所述控制装置通过水泵控制线与水泵连接；所述的储水罐中安装压力传感器，并与控制装置连接，控制装置根据储水罐压强控制水泵对储水罐进行补水。

本发明采用水作为喷吹介质，对识别后的煤炭与矸石进行喷吹分离。具有如下有益效果：（1）喷射定位准确度高，能提高分选精度，这意味着给用户带来更多的经济效益，也能提高产品质量。（2）由于定位精度高，可以降低智能干选的分选粒度下限。（3）减少煤尘的产生，不必安装大型吸尘装置，节省成本，节省空间。（4）喷吹用水在高压作用下，仅需少量的水就可以推动煤矸分离，其用水远少于传统洗选方式。

附图说明

图1是本发明实施例一示意图；

图2是本发明实施例二示意图；

图中：矸石1、煤块2、输煤皮带3、控制装置4、电磁阀控制线5、电磁阀6、喷嘴7、喷出水线8、水泵控制线9、水泵10、储水罐入水管11、储水罐12、水13、储水罐出水管14、煤炭与矸石识别装置15。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明。

一种用于煤炭与矸石自动分选的装置，包含输煤皮带3、控制装置4、电磁阀6、喷嘴7和煤炭与矸石识别装置15，在输煤皮带3的落料端设置喷嘴7，喷嘴7喷出具有压力的水，喷嘴7通过电磁阀6控制通断，煤炭与矸石识别装置15与控制装置4连接，控制装置4与电磁阀6连接；控制装置4根据煤炭与矸石识别装置15发出的信号控制电磁阀6通断，喷嘴7的喷出水线8射向输煤皮带3落料端的矸石1或煤块2，打击矸石或煤块，实现煤块与矸石分离。

所述喷嘴7通过储水罐出水管14与储水罐12连接，储水罐12内盛有水13，储水罐12通过储水罐入水管11与水泵10连接。

所述控制装置4通过电磁阀控制线5与电磁阀6连接，通过水泵控制线9与水泵10连接。

所述喷嘴7数量为一个以上，每个喷嘴均设有各自的电磁阀，每个电磁阀均通过各自的储水罐出水管与储水罐连接。所述水泵数量为一个以上，分别与控制装置连接。

所述的储水罐12中安装压力传感器，并与控制装置连接，控制装置根据储水罐压强进行补水。

所述控制装置，具有如下功能：

1、控制所述电磁阀开闭、控制所述水泵补水、接收煤块与矸石识别信号；

2、根据所述煤块与矸石识别信号控制所述电磁阀开启，喷射出水，打击矸石或煤块，实现煤块与矸石分离。

控制装置如何实现上述功能，是本领域普通技术人员公知公用的，控制装置就是以计算机为核心的控制电路；可以是由工控机、输入输出接口电路板和电磁阀启动电路组成，或者由嵌入式电脑控制电路于电磁阀启动电路组成；本领域普通技术人员可以根据功能要求在市场上购买相应的元件自行组装成控制装置。

本发明涉及的煤炭与矸石识别装置15，为公知公用的已有技术，例如：背景技术中描述的在线煤质检测设备，是能够测量出煤炭和矸石区别的装置，例如：x光机与探测器结合，或者伽马射线与探测器结合。

一种用于煤炭与矸石自动分选的方法，包含如下步骤：

在输煤皮带3的落料端设置喷嘴7，喷嘴7喷出具有压力的水，喷嘴7通过电磁阀6控制通断；矸石1和煤块2在输煤皮带3上行进的过程中，煤炭与矸石识别装置15对输煤皮带3上的矸石1和煤块2进行识别，并将煤块与矸石识别信号送入控制装置4；控制装置4根据煤块与矸石识别信号控制电磁阀6通断，喷嘴7的喷出水线8射向输煤皮带3落料端的矸石1或煤块2，打击矸石或煤块，实现煤块与矸石分离；将矸石从煤块中喷吹出去，或将煤块从矸石中喷吹出去，取决于控制装置的设置。

所述喷嘴7通过储水罐出水管14与储水罐12连接，储水罐12内盛有水13，储水罐12通过储水罐入水管11与水泵10连接；所述控制装置4通过水泵控制线9与水泵10连接；所述的储水罐12中安装压力传感器，并与控制装置连接，控制装置根据储水罐压强控制水泵对储水罐12进行补水。

实施例一，所述喷嘴设置在输煤皮带3落料端的下方，安装方向为向斜上方喷水，喷嘴7的喷出水线8从下向上射向输煤皮带3落料端的矸石1或煤块2。

实施例二，所述喷嘴设置在输煤皮带3落料端的上方，安装方向为向斜下方喷水，喷嘴7的喷出水线8从上向下射向输煤皮带3落料端的矸石1或煤块2。