CN103133031B - 一种井下煤矸分离输送充填方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种井下煤矸分离输送充填方法及设备，通过对辊破碎分选机和锤式破碎分选机将煤和矸石直接在井下进行两次破碎分选，由气力输送充填系统将分选出的煤块直接送入井下煤仓，通过对辊破碎机将分选出的矸石破碎成矸石碎块，并将破碎后的矸石送至采空区进行充填作业。本发明不仅解决了井下煤和矸石的运输问题，节约井下空间，并为井下采空区充填提供大量原料，避免地表塌陷、矸石山堆积等问题，符合绿色采煤、绿色生产的要求。该方法构思巧妙、结构合理，其设备简单，占用井下空间小，尤其是采用气力输送充填系统，改变了井下运输格局，提高了井下空间的使用率，而且煤矸分选设备分离效果好，在本领域内具有广泛的实用性和较强的创新性。

Description

一种井下煤矸分离输送充填方法及设备
技术领域
本发明涉及井下煤矸分离输送充填方法及设备，尤其适用于矿山井下块煤与矸石的分选及输送。
背景技术
目前采用的煤与煤矸石的分离分选方法主要有手选、风选、水选、伽马射线分选等。手选：通过人工用手从带式输送机上挑拣矸石，工作条件艰苦、效率低，误选、漏选严重。风选：利用煤和矸石密度不同，靠风的浮力分离出煤和矸石，适用于水资源贫乏的地区，但设备投资大，占地面积大，灰尘处理设备较大，处理效果不理想，不适合井下使用。水选：利用煤与矸石的密度不同，靠液体浮力分离煤与矸石，分选效果好，但设备昂贵，工艺复杂，在井下实现较困难。伽马射线分选：采用伽玛射线识别煤和矸石，根据伽马射线在煤和矸石中的衰减量不同产生不同的电信号，通过电信号的反馈控制执行机构，改变矸石的运动轨迹，从而实现煤矸分离，但系统复杂，分选能力小，放射源的辐射隐患，现场的原煤中经常含有水或者煤泥，使煤块矸石表面被煤泥遮住，造成识别上的困难。
实现井下原煤直接分选并充填采空区，是解决矸石占用耕地和环境污染的最佳方法，也是提高煤矿经济效益和社会效益的有效措施，同时也是解决井下充填材料的有效途径。特别是在当今强调实行循环经济，推行可持续发展战略的形势下，研究和推广应用矸石不出井的洁净煤生产技术是解决矸石危害的重要发展方向，不仅可以改善生态环境，而且具有广阔的市场应用前景与工程实际意义。因此，在井下直接进行煤矸分选是当前急需解决的一个问题。
发明内容
发明目的：本发明的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种井下煤矸分离输送充填方法及设备。
本发明的井下煤矸分离输送充填方法是：
a、将开采出的煤与矸石在井下通过对辊破碎分选机进行初步破碎分选；
b、将对辊破碎分选机分选出的粒度小于50mm的煤块送入气力输送系统，粒度为50mm以上的煤块与矸石通过锤式破碎分选机进行二次破碎分选；
c、将锤式破碎分选机分选出的粒度小于50mm的煤块送入气力输送系统，并与对辊破碎分选机分选出的粒度小于50mm的煤块一起输送至井下煤仓，粒度为50mm以上的矸石通过对辊破碎机破碎成粒度为30mm以下的矸石碎块；
d、将步骤c中得到的粒度为30mm以下的矸石碎块通过气力输送系统输送至井下采空区，然后通过矿用湿喷机进行气力充填。
本发明的井下煤矸分离输送充填设备包括气力输送系统、对辊破碎分选机、锤式破碎分选机、对辊破碎机和矿用湿喷机，所述气力输送充填系统包括风机、分风器一、物料喷射器一、分风器二、物料喷射器二、物料喷射器三，所述物料喷射器一和物料喷射器三分别含有一个进风口、一个进料口和一个混合物料出口，物料喷射器二含有一个进风口、二个进料口和一个混合物料出口，所述分风器一和分风器二分别含有一个进风口和两个出风口；
所述对辊破碎分选机的细原料出口连接物料喷射器一的进料口，对辊破碎分选机的粗原料出口连接锤式破碎分选机的进料口，锤式破碎分选机的细原料出口连接物料喷射器二的一个进料口，锤式破碎分选机的粗原料出口连接对辊破碎机的进料口，对辊破碎机的出料口连接物料喷射器三的进料口；
所述风机连接分风器一的进风口，分风器一的两个出风口分别连接物料喷射器一的进风口和分风器二的进风口，物料喷射器一的混合物料出口连接物料喷射器二的另一个进料口，物料喷射器二的混合物料出口连接井下煤仓，分风器二的两个出风口分别连接物料喷射器二和物料喷射器三的进风口，物料喷射器三的混合物料出口连接矿用湿喷机。
有益效果：本发明的井下煤矸分离输送充填方法及设备，根据井下的实际工况，将煤矸分选系统和气力输送充填系统有机结合在一起，通过煤矸破碎分选系统将煤和矸石直接在井下进行破碎分选，再由气力输送充填系统将分选出的煤块直接送入井下煤仓，并将破碎后的矸石送至采空区进行充填作业。不仅解决了井下煤和矸石的运输问题，节约井下空间，并为井下采空区充填提供大量原料，避免地表塌陷、矸石山堆积等问题，符合绿色采煤、绿色生产的要求。该方法构思巧妙、结构合理，其设备简单，占用井下空间小，尤其是采用气力输送充填系统，改变了井下运输格局，提高了井下空间的使用率，而且煤矸分选设备分离效果好，在本领域内具有广泛的实用性和较强的创新性。
附图说明
图1是本发明的整体结构示图；
图2是本发明的气力输送系统结构示图。
图中：1、气力输送充填系统，2、对辊破碎分选机，3、皮带输送机，4、锤式破碎分选机，5、导料槽，6、对辊破碎机，7、矿用湿喷机，11、风机，12、分风器一，13、物料喷射器一，14、气力输送管一，15、分风器二，16、物料喷射器二，17、物料喷射器三，18、气力输送管二。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
如图1所示，本发明的井下煤矸分离输送充填方法包括以下步骤：
a、将开采出的煤与矸石在井下通过对辊破碎分选机2进行初步破碎分选；
b、将步骤a中对辊破碎分选机2分选出的粒度小于50mm的煤块送入气力输送系统1，粒度为50mm以上的煤块与矸石通过锤式破碎分选机4进行二次破碎分选；
c、将步骤b中锤式破碎分选机4分选出的粒度小于50mm的煤块送入气力输送系统1，并与步骤a中对辊破碎分选机2分选出的粒度小于50mm的煤块一起输送至井下煤仓，粒度为50mm以上的矸石通过对辊破碎机6破碎成粒度为30mm以下的矸石碎块；
d、将步骤c中对辊破碎机6破碎成的粒度为30mm以下的矸石碎块通过气力输送系统1输送至井下采空区，然后通过矿用湿喷机7进行气力充填。
如图1和2所示，本发明的井下煤矸分离输送充填设备包括气力输送系统1、对辊破碎分选机2、锤式破碎分选机4、对辊破碎机和矿用湿喷机7。气力输送充填系统1包括风机11、分风器一12、物料喷射器一13、分风器二15、物料喷射器二16、物料喷射器三17。物料喷射器一13和物料喷射器三17分别含有一个进风口、一个进料口和一个混合物料出口；物料喷射器二16含有一个进风口、二个进料口和一个混合物料出口。分风器一12和分风器二15分别含有一个进风口和两个出风口。
对辊破碎分选机2的细原料出口连接物料喷射器一13的进料口，对辊破碎分选机2的粗原料出口通过皮带输送机3连接锤式破碎分选机4的进料口，锤式破碎分选机4的细原料出口连接物料喷射器二16的一个进料口，锤式破碎分选机4的粗原料出口通过导料槽5连接对辊破碎机6的进料口，对辊破碎机6的出料口连接物料喷射器三17的进料口。
风机11连接分风器一12的进风口，分风器一12的两个出风口分别连接物料喷射器一13的进风口和分风器二15的进风口，物料喷射器一13的混合物料出口通过气力输送管一14连接物料喷射器二16的另一个进料口，物料喷射器二16的混合物料出口连接井下煤仓，分风器二15的两个出风口分别连接物料喷射器二16和物料喷射器三17的进风口，物料喷射器三17的混合物料出口通过气力输送管二18连接矿用湿喷机7。
本实施例中，井下煤矸分离输送设备的总体高度不超过3米，其中：对辊破碎分选机2的最大入料粒度为300毫米，出料粒度为50～100毫米，筛箱分级粒度为50毫米，处理能力为250～500吨每小时。锤式破碎分选机4的最大入料粒度为150毫米，出料粒度为0～100毫米，筛箱分级粒度50毫米，处理能力为200～400吨每小时。对辊破碎机6的最大入料粒度为150毫米，出料粒度为0～30毫米，处理能力150～350吨每小时。皮带输送机3的输送量为260吨每小时，输送粒度为0～100毫米，倾斜段水平长度7.7米，输送机整体高度2.7米，皮带用阻燃胶带。气力输送充填系统1的气流压力为0.4～0.5兆帕，耗风量为250～300立方米每小时,其中：气力输送管一14的风压为0.5兆帕，管径为150毫米，输送量为70～80立方米每小时，输送最大距离为300米；气力输送管二18的风压为0.4兆帕，管径为100毫米，输送量为30～35立方米每小时，输送最大距离为500米。气力输送充填系统1的整体输送距离为100～300米，超过300米距离需添加增压补风装置。
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。

Claims (1)

1.一种井下煤矸分离输送充填设备，包括气力输送系统(1)、对辊破碎分选机(2)、锤式破碎分选机(4)、对辊破碎机(6)和矿用湿喷机(7)，其特征在于：所述气力输送充填系统(1)包括风机(11)、分风器一(12)、物料喷射器一(13)、分风器二(15)、物料喷射器二(16)、物料喷射器三(17)，所述物料喷射器一(13)和物料喷射器三(17)分别含有一个进风口、一个进料口和一个混合物料出口，物料喷射器二(16)含有一个进风口、二个进料口和一个混合物料出口，所述分风器一(12)和分风器二(15)分别含有一个进风口和两个出风口；
所述对辊破碎分选机(2)的细原料出口连接物料喷射器一(13)的进料口，对辊破碎分选机(2)的粗原料出口连接锤式破碎分选机(4)的进料口，锤式破碎分选机(4)的细原料出口连接物料喷射器二(16)的一个进料口，锤式破碎分选机(4)的粗原料出口连接对辊破碎机(6)的进料口，对辊破碎机(6)的出料口连接物料喷射器三(17)的进料口；
所述风机(11)连接分风器一(12)的进风口，分风器一(12)的两个出风口分别连接物料喷射器一(13)的进风口和分风器二(15)的进风口，物料喷射器一(13)的混合物料出口连接物料喷射器二(16)的另一个进料口，物料喷射器二(16)的混合物料出口连接井下煤仓，分风器二(15)的两个出风口分别连接物料喷射器二(16)和物料喷射器三(17)的进风口，物料喷射器三(17)的混合物料出口连接矿用湿喷机(7)。
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