CN103480482B - 槽选工艺煤矿井下排矸系统 - Google Patents
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Abstract
本发明创造涉及一种槽选工艺煤矿井下排矸系统。采用的技术方案是：毛煤输送机安装在滚轴筛入料端一侧，筛上入选原料煤输送机两端分别连接滚轴筛筛前溜槽和槽选机进料口上，槽选机块煤出口与脱水筛连接，脱水筛筛上物出料端依次连接块煤输送机、块煤转载输送机和末煤输送机，块煤输送机中间安装高频筛，脱水筛筛下水经管路和浓缩池连接，浓缩池通过浓缩底流泵与高频筛连接；槽选机矸石出口与斗式提升机连接，斗式提升机出料端依次连接矸石输送机、矸石转载输送机和矸石入仓输送机；高频筛筛下水和浓缩池溢流经管路分别与循环水池连接，循环水池通过循环水泵和管路与槽选机进水口连接。本发明创造工艺简单、分选效果较好、动力消耗少、运营成本低。
Description
技术领域
本发明创造涉及一种采煤（选煤）行业的井下排矸工艺系统，具体涉及一种用于煤矿井下将毛煤分选精煤和矸石系统。
背景技术
煤矿开采的毛煤（没有经过任何加工过程的煤）中存在大量的可见矸石，一般情况下毛煤不经处理直接由矿井箕斗或胶带输送机运至地面进行排矸作业。首先，产生大量的矸石堆放在地面形成“矸石山”。据有关资料介绍：全国目前大中型煤矿矸石山1900多座，约有10%左右的矸石山正在自燃，自燃的矸石山不但释放大量的SO2，CO,H2S等有毒有害气体，破坏生态环境，造成人员中毒或窒息，甚至诱发爆炸事故。其次，如果能将这部分毛煤中的矸石在井下就地排除并充填到采空区,既可以防止或减少地面沉陷，减少地面建筑的损毁，同时井下采用沿空留巷等采煤技术代替煤柱，还可以提高回采率，实现以矸换煤，最大限度的回收有用资源。第三，井下煤流系统中矸石的运输属于无效运输，这部分的无效运输量会大大降低矿井的实际产能。以毛煤中+50mm矸石含量按10-15%计算，对于生产能力为5.0Mt/a的矿井而言，每年就有50-75万吨的无效运输量，相当于一个中型矿井的产量，若将这部分矸石排放在井下，就可以多将50-75万吨的煤炭运输（提升）到地面。增加企业的效益达2-3亿之多。
目前国内有重介浅槽分选机井下排矸系统、动筛跳汰机井下排矸系统和定筛跳汰机（单段跳汰机）井下排矸系统三种。因重介浅槽排矸系统工艺复杂，跳汰机排矸系统配套设备多，分选机体积庞大且动力消耗大等在使用上受到一定的局限。
发明内容
为了解决上述问题，本发明创造提供一种工艺简单、分选效果较好、动力消耗少、运营成本低的槽选机井下排矸系统。
为了实现上述目的，本发明创造采用的技术方案是：槽选工艺煤矿井下排矸系统，毛煤输送机安装在滚轴筛入料端一侧，筛上入选原料煤输送机的两端分别连接滚轴筛筛上物出料端和槽选机中段的进料口，槽选机的块煤出口与脱水筛连接，脱水筛筛上物出料端依次连接块煤输送机、块煤转载输送机和安装于滚轴筛下方的末煤输送机，块煤输送机中间安装高频筛，脱水筛筛下水经管路和浓缩池连接，浓缩池通过浓缩底流泵与高频筛连接；槽选机的矸石出口与斗式提升机连接，斗式提升机的出料端依次连接矸石输送机、矸石转载输送机和矸石入仓输送机；高频筛的筛下水和浓缩池溢流经管路分别与循环水池连接，循环水池通过循环水泵和管路与槽选机的进水口连接。
上述的槽选工艺煤矿井下排矸系统，所述的槽选机内设有上调节板和下调节板，上调节板和下调节板上分别设有挡板。
本发明创造的有益效果是：
1. 提高产能和经济效益。采用本发明创造可直接在井下就地将矸石排出而不需运至地面。如前所述，若将运输矸石量变为运输煤炭量（一般指立井提升量或斜井皮带输送量），一个中型矿井每年可增产50万吨煤炭，至少增收2-3亿元。
2. 降低动能消耗和运输成本，由于矸石不升井，可以取消无效运输、节约运输费用，降低运输成本。
3. 保护环境和土地资源。矸石排在井下，可以省去矸石堆放在地面占用的场地，避免因地面矸石山自燃而带来的环境灾难。矸石不升井从根本上解决矸石山占地和破坏生态环境问题，有着巨大的社会效益。
4. 有效利用废弃物变废为利。井下排除的矸石可以作为采空区的回填充填物，矸石可以在井下砌石墙等代替预留煤柱，矸石粉碎后可以用作井下喷涂混凝土的骨料等，降低井巷施工维护成本，做到废物利用。
5. 矸石井下充填，防止地面塌陷，实施井下充填的原料就地取材于选后矸石，矸石充填到采空区，可以减少地面建筑物的损毁，矸石充填技术的应用可以解决“三下”（建筑物下，铁路下，水体下）开采的难题，提高回采率和最大限度的回收有用资源。
6. 槽选机无需动力，水为介质无需添加重介质，运行岗位无需专人值守，只需一名操作员和一名现场巡回检查人员即可。
7. 工艺系统简单，动力消耗少、生产成本低、自动化程度高、运行可靠、维修方便。
本发明创造中是首次将槽选机应用于煤矿井下排矸系统，填补了井下排矸系统中主选工艺设备无需动力的空白；槽选机的简单结构更适用于井下巷道内的工艺布置、设备安装、生产运行和日常维护，能够达到理想的分选效果。分选密度可达1.8g/cm3，数量效率95%左右，不完善度I值0.12-0.16。
附图说明
图1是本发明创造的总体结构示意图。
图2是图1的A-A视图。
图3是图1的B-B视图。
图4是图1的C-C视图。
图5是图1的D-D视图。
图6是本发明创造槽选机的结构示意图。
图7是工艺流程图。
具体实施方式
如图1-6所示，一种槽选工艺煤矿井下排矸系统，包括毛煤输送机（1）、滚轴筛（2）、槽选机（3）、脱水筛（4）、斗式提升机（5）、浓缩池（6）、高频筛（7）、浓缩底流泵（8）、循环水泵（9）、循环水池（10）、筛上入选原料煤输送机（11）、块煤输送机（12）、块煤转载输送机（13）、末煤输送机（14）、矸石输送机（15）、矸石转载输送机（16）和矸石入仓输送机（17）。
毛煤输送机（1）安装在滚轴筛（2）入料端一侧，筛上入选原料煤输送机（11）的两端分别连接滚轴筛（2）筛上物出料端和槽选机（3）中段的进料口（3-1），入料由放料口的闸门控制入料量进入槽选机（3），槽选机（3）的块煤出口（3-2）与脱水筛（4）连接，脱水筛（4）筛上物出料端依次连接块煤输送机（12）、块煤转载输送机（13）和安装于滚轴筛（2）下方的末煤输送机（14），块煤输送机（12）中间安装高频筛（7），脱水筛（ 4）筛下水经管路和浓缩池（6）连接，浓缩池（6）通过浓缩底流泵（8）与高频筛（7）连接；槽选机（3）的矸石出口（3-3）与斗式提升机（5）连接，斗式提升机（5）的出料端依次连接矸石输送机（15）、矸石转载输送机（16）和矸石入仓输送机（17）；高频筛（7）的筛下水和浓缩池（6）溢流经管路分别与循环水池（10）连接，循环水池（10）通过循环水泵（9）和管路与槽选机（3）的进水口（3-4）连接。
所述的槽选机（3）内设有上调节板（3-5）和下调节板（3-6），上调节板（3-5）和下调节板（3-6）上分别设有挡板（3-7）。
本发明创造的工作原理是：将本发明创造按照煤流由上向下依次将各部分布置在井下巷道内。工艺流程如图7所示。
1）筛分：将毛煤经过毛煤输送机（1）运输到滚轴筛（2）（筛孔为13-200mm任选）上，进行筛分作业。筛出小于筛孔的物料进入末煤输送机（14）上。
2）分选：滚轴筛（2）上的筛上物经筛上入选原料煤输送机（11）和进料口（3-1）进入槽选机（3）内，进行分选作业。循环水泵（9）将水以一定的压力和流量从槽选机（3）的槽体底部的进水口（3-4）向槽选机内给水，被选物料从槽体中部的进料口（3-1）进入，在逆向上升水流作用下，颗粒运动方向取决于水流的上升速度和颗粒的下降速度。密度大的颗粒下降速度大于水流的上升速度，于是向下沉降由斗式提升机（5）排除。密度小的颗粒下降速度小于水流的上升速度，结果被水流向上托起，从上部块煤出口（3-2）排出。
槽选机（3）的槽体断面为矩形倾斜安装（与水平呈48°-52°）整体钢板焊接而成，分为上、中、下三段，也称为轻产品段、入料段和重产品段。在上下端的槽体中各设一块带有若干挡板（3-7）的调节板，每块调节板的位置可以根据工艺要求通过调节机构（手轮）进行调整。槽体的长度主要取决于有效分选长度，一般为5m左右，入槽选机的上升水流压力50-70kpa，每吨煤需循环水4-6m3。
3）产品：密度小的颗粒被水流向上托起，从上部块煤出口（3-2）排出进入脱水筛（4）脱水后，筛上物料进入块煤运输机（12），经由块煤转载输送机（13）送入末煤输送机（14）上，与滚轴筛（2）的筛下物一起运输到井下煤仓后提升（运输）至地面。
脱水筛（4）的筛下水（掺杂有部分煤泥），经管路进入浓缩池（6），沉淀后 ，底部浓缩煤泥经浓缩底流泵（8）打入高频筛（7）进一步脱水回收，筛上物最终送入末煤输送机（14）上。
4）脱矸石：槽选机（3）中密度大的颗粒向下运动，从矸石出口（3-3）进入斗式提升机（5）脱水后，提升至矸石输送机（15），经矸石转载输送机（16），送入矸石入仓输送机（17）上，运输到井下矸石仓，作为井下采空区的充填材料或其他用途的材料。
5）在滚轴筛（2）入料端处设置旁路，当本发明创造槽选机排矸系统发生 故障时，毛煤不经洗选排矸直接从旁路运输，保证煤矿井下正常生产。
6）循环水的利用：高频筛筛下水和浓缩池的溢流水进入循环水池（10），由循环水泵（9）将有一定压力和流量的给水从进水口（3-4）打入槽选机作为洗煤生产用水，整个排矸工艺系统实现洗水闭路循环，煤泥在系统中回收不外流（泄）洗选生产用水，节约资源。
Claims (2)
1.槽选工艺煤矿井下排矸系统，其特征在于：毛煤输送机（1）安装在滚轴筛（2）入料端一侧，筛上入选原料煤输送机（11）的两端分别连接滚轴筛（2）筛上物出料端和槽选机（3）中段的进料口（3-1），槽选机（3）的块煤出口（3-2）与脱水筛（4）连接，脱水筛（4）筛上物出料端依次连接块煤输送机（12）、块煤转载输送机（13）和安装于滚轴筛（2）下方的末煤输送机（14），块煤输送机（12）中间安装高频筛（7），脱水筛（ 4）筛下水经管路和浓缩池（6）连接，浓缩池（6）通过浓缩底流泵（8）与高频筛（7）连接；槽选机（3）的矸石出口（3-3）与斗式提升机（5）连接，斗式提升机（5）的出料端依次连接矸石输送机（15）、矸石转载输送机（16）和矸石入仓输送机（17）；高频筛（7）的筛下水和浓缩池（6）溢流经管路分别与循环水池（10）连接，循环水池（10）通过循环水泵（9）和管路与槽选机（3）的进水口（3-4）连接。
2.如权利要求1所述的槽选工艺煤矿井下排矸系统，其特征在于：所述的槽选机（3）内设有上调节板（3-5）和下调节板（3-6），上调节板（3-5）和下调节板（3-6）上分别设有挡板（3-7）。
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