CN109317301A - 一种空气干砂选煤系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空气干砂选煤系统，其特征在于：包括机体、分选系统、排煤系统、排矸系统、介质处理系统、电控系统、除尘系统、辅助系统，所述分选系统、排煤系统、排矸系统、介质处理系统均位于机体内，所述排煤系统与排矸系统分别与分选系统上的煤块层与矸石层使用配合，所述排煤系统上的排料口与排矸系统上的排料口分别连通介质处理系统上的进料口，所述介质处理系统上的出料口连通分选系统上的进料口，所述除尘系统除尘口连通机体，所述辅助系统上的出料口连接分选系统上的进料口，本发明与现有技术相比的优点在于：能够完全取代水法选煤和复合式风选，有效降低选煤成本，大幅提升选煤效率。

Description

一种空气干砂选煤系统
技术领域
本发明涉及煤炭分选技术领域，具体是指一种空气干砂选煤系统。
背景技术
中国是产煤大国，随着煤炭工业的飞速发展及采煤机械化水平的不断提高，原煤的质量不断下降，同时煤炭用户为了提高经济效益和满足环保的需要，从而对煤炭产品的质量不断提出更高要求，未经分选的原煤不能使用，因此选煤已成为煤炭生产和利用过程中必不可少的重要环节。原煤分选的实质是利用煤炭与其他矿物质的物理化学性质的差异，用机械的方法除去原煤中的杂质，如矸石.硫铁矿等，将原煤分成不同质量规格的精煤产品。
随着选煤工业发展，原煤的分选工艺可分为两种：水选和干法选，这两种工艺都存在极大的问题弊端。
水选：上个世纪以前，纵观全世界所有的选煤方法都离不开水——选煤全是在水溶液中进行的，利用煤和矸石的颗粒大小不同及密度的差异，在溶液中进行分选，用的最广泛的方法是跳汰选、重介质选和浮选。因传统的选煤方法必须在水溶液中进行分选，导致如下问题：
1.选煤必须用水且耗水，处理1吨原煤平均耗水量0.2m3,最多时要用到3吨水，但矿区的地质结构及地理位置注定了水源的贫乏，地球上即便是非产煤区亦有1/5以上的地区严重缺水，自然水源不能满足选煤使用，要么人工调水，要么将原煤运往水源充足处异地集中分选，成本高且操作不便。
2.煤泥污水外流不但造成煤炭损失，也严重地污染了环境，导致土壤板结等问题，为减少大量外排煤泥污水，必须实现洗水闭路循环，为实现洗水闭路循环必须对污水进行净化处理，为此必须附设专用污水净化系统设备，成本高且降低了选煤效率。
3.煤炭中的水分严重影响甚至决定着产品的质量指标，亦同时增加无效运输，在高寒地区湿煤冬运还会发生冻车涨车现象，为降低选后产品的水分含量，必须附设专用的脱水机械进行脱水，但脱水只是相对的而不是绝对的，就目前的脱水技术，经脱水处理后的产品仍含有一定的水分，不利于煤块的直接利用。
4.分选不彻底，煤中有矸，矸中有煤，跳汰选煤中因煤和矸石在分选过程中没有明确的界面，分离时不彻底，综合分选效果不超过80％，分选质量较低，我国的重介选煤技术始于1958年，该选煤流程较为复杂，设备、管道容易磨损，维修养护工作量大，在操作、调节方面的要求更为严格，重介质悬浮液选煤的分选效果较好，但介耗较大仍是困扰我国重介选煤的一个主要问题，在选煤生产实践中，介耗在1.5kg/t左右就属于相当好的水平，一般选煤厂介耗在3kg/t左右，略高一点是5～6kg/t，有的选煤厂则达到了10kg/t甚至更高。
5.选煤工艺繁杂，需附设大量的辅助机械设备，从而导致投建或改造选煤厂投资巨大，动辄就是几千万元，甚至几亿元。
干法选：
第一阶段即奠基阶段：1984年，中国矿业大学在全球范围内率先研究干法选煤，完成了实验室基础研究、模型试验研究，建立了“空气重介质稳态流化”的选矿理论，于1987年5月28日，在中国知识产权局申报“干式流化床选煤装置”申请号：8710105，此后，中国矿业大学即着手实施该项目，进行工业化试验，在太原的白家庄煤矿建立了世界上第一座试验基地，但该装置存在如下问题：
1.排矸方式是利用刮板强力推刮，导致核心部件频繁被矸石、煤泥等杂物堵塞、损坏而不能正常工作，后几经改进，采用其它方案，仍然不能满足正常的使用要求。
2.使用的介质是颗粒状的铁沙，损耗太大，每年损耗几百吨，一方面增加成本浪费资源，另一方面这些铁沙混在煤炭中燃烧时高温炽热容易损坏锅炉。
3.整体的成本造价过高且生产效率低，无法实现工业应用。
第二阶段即探索阶段：国内现有复合式干法选煤技术也称风选，其基本原理是通过床面的摇摆或振动，使原煤在小颗粒煤粉的托付下，依赖于外来风力作用实现轻重分向流动。此技术存在如下弊端：
1.分选效果差：此种方式仅属于“劣煤淘汰盘”早在1956年中国就开发了摇床分选，此技术只是在摇床分选时增加风力，对摇床分选稍作改进而已，因煤和矸石在分选过程中没有明确的界面，床面越振越实，变成死床，分离时不彻底，综合分选效果不超过75％。
2.分选效率低。
3.结构复杂体积庞大，导致制作成本大，占地面积大，处理量100吨/小时的体积超过1000立方米，导致新建和改造选煤厂的投资巨大，动辄就是几百万甚至几千万元。
4.能耗大，处理量100吨/小时的系统功率需300千瓦。
5.生产成本高，维修费用大。
6.粉尘较多，污染环境。
第三阶段即现状：国内有科技工作者于2008年将此前中国矿业大学的方案略作改进：用密布小孔及风帽的聚乙烯塑料板取代原金属布风板，存在如下问题：
1.块状及粒状的矸石仍直接落在聚乙烯塑料板表面，因仍采用刮板强力推刮，会很快堵塞和磨损，导致无法正常工作。
2.制造工艺复杂，制造成本过高，结构繁杂，以及耗电量巨大，导致选煤成本较高，接近于水选。
以上各因素导致至今干法选煤仍不能实现工业应用。
综上所述，因为现有干法选煤技术仍存在很多不成熟的问题，尚不完善，仅处于探索尝试阶段，所以不能推广应用，目前还是以水选为主。
本发明人经进一步改进完善，又开发出全套无水选煤系统---空气干砂选煤系统，以彻底解决传统选煤的诸多弊端。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服以上技术缺陷，提供一种无需水源、选煤效率高、成本低的空气干砂选煤系统。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种空气干砂选煤系统，包括机体、分选系统、排煤系统、排矸系统、介质处理系统、电控系统、除尘系统、辅助系统，所述分选系统、排煤系统、排矸系统、介质处理系统均位于机体内，所述排煤系统与排矸系统分别与分选系统上的煤块层与矸石层使用配合，所述排煤系统上的排料口与排矸系统上的排料口分别连通介质处理系统上的进料口，所述介质处理系统上的出料口连通分选系统上的进料口，所述电控系统分别与分选系统、排煤系统、排矸系统、介质处理系统、除尘系统及辅助系统电连接，所述除尘系统除尘口连通机体，所述辅助系统上的出料口连接分选系统上的进料口。
所述分选系统由分选室、气室、第一缓冲室、第二缓冲室及罗茨风机构成，所述分选室底部与气室上的进气口连通且在其连通处固定有配气板，所述气室内固定有加热气室内空气的加热网，所述气室上的进气口与第一缓冲室上的出气口连通，所述第一缓冲室上的进气口与第二缓冲室上的出气口连通，所述第二缓冲室上的进气口与罗茨风机上的出风口连通。
所述配气板由若干个固定板与若干个弹性透气板构成，所述固定板与弹性透气板固定连接，且其之间间隔排列，所述弹性透气板内一体成型有若干个通气孔。
所述第一缓冲室与第二缓冲室连通处连接有气体流量计与流量调节阀。
所述排煤系统由转动轴、排煤筛、排煤通道及电机驱动装置构成，所述转动轴转动设置在分选室的上端部，所述转动轴一端与电机驱动装置传动连接，所述排煤筛由若干个排煤杆构成，所述排煤杆均匀分布在转动轴外端面上，所述排煤通道上的进料口与分选室连通，且其与排煤筛使用配合。
所述电机驱动装置包括第一电机以及与第一电机传动连接的减速机，所述减速机与转动轴传动连接。
所述排矸系统包括矸石筛分装置、矸石推动装置、第一矸石负压装置、矸石吸料装置、矸石破碎装置及第二矸石负压装置，矸石筛分装置与矸石推动装置使用配合，矸石推动装置与第一矸石负压装置使用配合，矸石推动装置与矸石吸料装置使用配合，矸石吸料装置与矸石破碎装置使用配合，第二矸石负压装置与矸石吸料装置使用配合。
所述矸石筛分装置由底筛层与侧筛层构成，所述底筛层固定设置在分选室内，所述侧筛层的一端与分选室的内壁固定连接，且其另一端与底筛层固定连接，所述侧筛层与底筛层之间具有一定的倾斜度，所述底筛层及侧筛层均由筛棒构成，相邻筛棒之间具有一定的落料筛缝。
所述矸石推动装置由移动底座、顶杆及回位杆构成，所述顶杆、回位杆分别固定在分选室底部两侧，所述移动底座在分选室内滑动设置，所述移动底座上转动设置有旋转杆，所述旋转杆上固定连接有联动板，所述联动板分别与顶杆及回位杆使用配合，并且联动板受力后带动旋转杆转动，所述旋转杆上固定连接有排矸爪，所述排矸爪端部露出在底筛层的上部。
所述第一矸石负压装置由第一负压室、第一双闸、隔板第一星形放料阀、第二星形放料阀、琴弦筛及第一引风机，所述第一负压室上的进料口连通分选室并且其连通处位于底筛层侧端部，所述第一负压室与分选室连通处设置有第一双闸，所述隔板固定设置在第一负压室内，且其在第一负压室内形成排矸腔与排介腔，所述排矸腔上的出料口与第一星形放料阀上的进料口连通，所述排介腔上的出料口与第二星形放料阀上的进料口连通，所述琴弦筛固定设置在排介腔顶部，所述琴弦筛上的进料口与第一双闸出料口连通，且其另一端与隔板顶部固定连接，所述第一引风机上的进风口与第一负压室连通，且其之间连通处设置有第一磁性过滤筛。
所述矸石吸料装置由吸料管、送料管及移动装置构成，所述吸料管位于分选室底部并且固定在移动底座上，且其底部开设有吸料孔，所述送料管上的进料口与吸料管上的出料口连通，且其上的出料口与第二矸石负压装置上的进料口连通，所述送料管与移动装置连接并在移动装置的控制下往复移动。
所述移动装置包括第二电机、滚珠丝杠及连接座，所述滚珠丝杠与第二电机连接，所述连接座一端与滚珠丝杠连接，其另一端与送料管连接。
所述矸石破碎装置由转动杆、第一碎石棒及齿条构成，所述转动杆位于吸料管内且在吸料管内自由转动，所述齿条固定设置在分选室底部，所述转动杆的两端与齿条传动啮合，所述第一碎石棒均匀分布在转动杆外端面上，所述吸料管内壁上固定设置有第二碎石棒，所述第二碎石棒与第一碎石棒交错配合。
所述第二矸石负压装置由第二负压室、第二双闸、第三星形放料阀、软管及第二引风机构成，所述第二负压室上的进料口与第二双闸上的出料口连通，所述第二双闸上的进料口与软管上的出料口连通，所述软管上的进料口与送料管上的出料口连通，所述第三星形放料阀上的进料口与第二负压室连通，且其上的出料口与介质处理系统上的进料口连通，所述第二引风机与第二负压室连通，且其之间连通处设置有第二磁性过滤筛。
所述介质处理系统由介质粗脱装置、介质精脱装置、皮带脱介装置及介质仓构成，所述介质仓固定在机体底部，与排煤系统连接的介质处理系统，其内的介质粗脱装置与排煤系统使用配合，与排矸系统连接的介质处理系统，其内的介质粗脱装置与排矸系统使用配合，所述介质粗脱装置上的出料口与介质精脱装置上的进料口连通，所述介质精脱装置上的出料口与皮带脱介装置上的进料口连通，所述皮带脱介装置上的出料口与介质仓上的进料口连通，所述介质仓上的出料口与分选系统上的进料口连通。
所述介质粗脱装置由第一粗脱筒、外加强筒、集料斗、第二粗脱筒、内加强筒及辐条构成，所述第一粗脱筒在机体内转动设置，所述第一粗脱筒筒壁上开设有通料孔，且其两端与外加强筒固定连通，所述集料斗固定设置在第一粗脱筒底部，且其上的出料口与介质精脱装置上的进料口连通，所述内加强筒通过辐条固定在外加强筒内，所述内加强筒与第二粗脱筒固定连通，所述第二粗脱筒筒壁上开设有通料条缝，所述第二粗脱筒上的出料口与第一粗脱筒上的出料口均与皮带脱介装置上的进料口连通，所述介质处理系统与排矸系统连接时，所述第二粗脱筒上的进料口均与第一星形放料阀上的出料口及第二星形放料阀上的出料口连通，所述介质处理系统与排煤系统连接时，所述第二粗脱筒上的进料口与排煤通道上的出料口连通。
所述介质精脱装置由精脱底座、第一定轴、滚筒、第一轴承、圆弧架、第一传料筒、出料筒及第三电机构成，所述精脱底座固定设置在机体内，所述第一定轴固定设置在精脱底座上，所述滚筒通过第一轴承转动设置在第一定轴上，且其位于集料斗正下方，所述圆弧架固定在第一定轴上，且其上固定设置有若干个永磁块，相邻永磁块在滚筒外表面处的磁力不同，所述出料筒固定设置在精脱底座上，且其与圆弧架同侧，所述出料筒上的出料口与皮带脱介装置上的进料口连通，所述第一传料筒固定设置在精脱底座上，且其位于圆弧架末端的正下方，所述第一传料筒上的出料口与介质仓连通，所述第三电机与滚筒传动连接。
所述皮带脱介装置由皮带脱介底座、第二定轴、第二轴承、弧形磁环、主动轮、从动轮、传送带、第二传料筒及第四电机构成，所述皮带脱介底座固定设置在机体内，所述第二定轴固定设置在皮带脱介底座上，所述主动轮通过第二轴承转动设置在第二定轴上，所述弧形磁环固定设置在第二定轴上，且其与主动轮的内壁具有一定间隙，所述从动轮转动设置在皮带脱介底座上，所述主动轮与从动轮通过传送带传动，所述第二传料筒固定设置在皮带脱介底座上，且其位于弧形磁环端部的正下方，所述第二传料筒上的出料口连通介质仓，所述第四电机与主动轮传动连接有。
所述机体内固定设置有介质输送泵，所述介质输送泵上的进料端与介质仓连通，且其上的出料口连通分选室，所述分选室内固定设置有料位传感器，所述介质输送泵与料位传感器使用配合。
所述电控系统由控制室及控制主机构成，所述控制主机固定设置在控制室内，所述控制主机分别与分选系统、排煤系统、排矸系统、介质处理系统、除尘系统及辅助系统电连接。
所述除尘系统由除尘器及除尘管道构成，所述除尘器上的吸尘口与除尘管道上的出尘口连通，所述除尘管道上的出尘口与机体内部连通。
所述辅助系统由若干个皮带运输机构成，所述皮带运输机分别与皮带脱介装置上的出料口及分选室上的进料口使用配合。
采用上述结构后，本发明和现有技术相比所具有的优点是：
1.整个分选过程完全在空气与干燥的固体介质中进行，无需水源，也不需要将原煤异地集中分选，即便在高寒干旱无水的地区也能就地正常选煤，对周围环境的要求极低，其占地面积只有传统技术的1/3，占地面积小，大大提升了分选的适用范围，降低分选成本。
2.不涉及选煤后的脱水问题，也从根本上解决了污水排放方面污染环境的问题及污水净化处理方面的费用问题和污水排放导致的煤碳损失。
3.原煤不但不接触水而且在分选过程中进一步降低了精煤的含水量，从而既提高了产品的质量指标，有效减少了无效运输，更无高寒地区煤炭冬运的冻车涨车之忧。
4.分选质量高，床面充分松散分选，精煤与矸石之间有明确的界线，彻底分离，分选率接近100％。
5.能耗很小，安全、环保，分选工艺简化，自动化程度高，不需人力参与，大幅度地降低了选煤的生产成本，每吨原煤的分选成本仅需几元钱比水选每吨可节省几十元。
6.主机结构简单，易于安装与生产管理，制造成本低于传统选煤机械，不需土建工程，一台主机就是一个选煤厂，安装在平地上即可选煤，不需其他辅助设施，在同等条件下建造或改造选煤厂可节省1/2以上的费用。
7.介质损耗量小，煤炭燃烧时不损坏锅炉，有效节省成本。
8.生产效率高，整机质量稳定，可全天候连续工作，无须频繁检修，使用寿命长。
附图说明
图1是本发明一种空气干砂选煤系统的结构示意图。
图2是本发明一种空气干砂选煤系统内分选系统处的结构示意图。
图3是本发明一种空气干砂选煤系统内排煤系统与排矸系统处的右视结构示意图。
图4是本发明一种空气干砂选煤系统内排矸系统处的部分正视结构示意图。
图5是本发明一种空气干砂选煤系统内介质处理系统内介质粗脱装置的结构示意图。
图6是本发明一种空气干砂选煤系统内介质处理系统内介质精脱装置的结构示意图。
图7是本发明一种空气干砂选煤系统内介质处理系统内皮带脱介装置的结构示意图。
如图所示：2、机体，3、分选系统，301、分选室，302、气室，303、配气板，305、第一缓冲室，306、第二缓冲室，307、罗茨风机，308、固定板，309、弹性透气板，310、加热网，311、气体流量计，312、流量调节阀，4、排煤系统，401、转动轴，402、排煤筛，403、排煤通道，404、排煤杆，405、第一电机，5、排矸系统，501、矸石筛分装置，502、矸石推动装置，503、第一矸石负压装置，504、矸石吸料装置，505、矸石破碎装置，506、第二矸石负压装置，507、底筛层，508、侧筛层，509、筛棒，510、移动底座，511、顶杆，512、回位杆，513、旋转杆，514、联动板，515、排矸爪，516、第一负压室，517、第一双闸，518、隔板，519、排矸腔，520、排介腔，521、第一星形放料阀，522、第二星形放料阀，523、琴弦筛，524、第一引风机，525、第一磁性过滤筛，526、吸料管，527、吸料孔，528、送料管，529、第二电机，530、滚珠丝杠，531、连接座，532、转动杆，533、齿轮，534、齿条，535、第一碎石棒，536、第二碎石棒，537、第二负压室，538、软管，539、第二双闸，540、第三星形放料阀，541、第二引风机，542、第二磁性过滤筛，543、双闸室，544、第一闸门，545、第二闸门，6、介质处理系统，601、介质粗脱装置，602、介质精脱装置，603、皮带脱介装置，604、介质仓，605、第一粗脱筒，606、通料孔，607、外加强筒，608、集料斗，609、第二粗脱筒，610、通料条缝，611、内加强筒，612、辐条，613、精脱底座，614、第一定轴，615、滚筒，616、第一轴承，617、圆弧架，618、永磁块，619、出料筒，620、第一传料筒，621、第三电机，622、皮带脱介底座，623、第二定轴，624、主动轮，625、第二轴承，626、弧形磁环，627、从动轮，628、传送带，629、第二传料筒，630、第四电机，631、介质输送泵，632、料位传感器，7、电控系统，701、控制室，702、控制主机，8、除尘系统，801、除尘器，9、辅助系统，901、皮带运输机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
一种空气干砂选煤系统，可根据选煤量选定一定数量的空气干砂选煤系统1，避免整套体系做过多的无用功，提高选煤效率，包括机体2、分选系统3、排煤系统4、排矸系统5、介质处理系统6、电控系统7、除尘系统8、辅助系统9，机体2整体为钢结构，对内部各部件有很好的支撑和保护作用，分选系统3用于将煤与矸石分离，排煤系统4用于将分离后的煤排出，排矸系统5用于将分离后的矸石排出，介质处理系统6用于将介质从介质与煤的混合物料或介质与矸石的混合物料中分离出来然后再次输送到分选系统3内，控制系统7用于整体自动化的控制，便于操作，除尘系统8用于将机体2内的带有灰尘的空气吸出并过滤掉灰尘，防止灰尘对整体内的部件造成损坏以及对外部环境造成污染，辅助系统9用于物料的输送，所述分选系统3、排煤系统4、排矸系统5、介质处理系统6均位于机体2内，所述排煤系统4与排矸系统5分别与分选系统3上的煤块层与矸石层使用配合，所述排煤系统4上的排料口与排矸系统5上的排料口分别连通介质处理系统6上的进料口，所述介质处理系统6上的出料口连通分选系统3上的进料口，所述电控系统7分别与分选系统3、排煤系统4、排矸系统5、介质处理系统6、除尘系统8及辅助系统9电连接，所述除尘系统8除尘口连通机体2，所述辅助系统9上的出料口连接分选系统3上的进料口。
为了使煤与矸石的分选效果更好，进一步的，所述分选系统3由分选室301、气室302、第一缓冲室305、第二缓冲室306及罗茨风机307构成，分选室301是作为介质形成流体形式的有效载体，所述分选室301底部与气室302上的进气口连通且在其连通处固定有配气板303，配气板303能够保证进入到分选室301内的空气更为均匀，所述气室302内固定有加热气室内空气的加热网304，加热网304能够保证分选室301内的干燥，有利于介质更好的形成流体形式，也能够降低煤块表面的含水率，还能够保证在高寒地区无需预热各个部件即可工作，加热网310固定在气室302内与进气口相近处，加热网310网面与进气方向垂直，加热网310由若干根以格栅状分布的加热丝组成,加热丝加热速度快，效率高，同时也可选用加热片等类似装置，所述气室302上的进气口与第一缓冲室305上的出气口连通，所述第一缓冲室305上的进气口与第二缓冲室306上的出气口连通，所述第二缓冲室306上的进气口与罗茨风机307上的出风口连通，罗兹风机307吹出的压缩空气进入第一缓冲室306混合均匀然后再进入到第一缓冲室306混合，保证分选室301内的压缩空气更为均匀，进一步的，所述配气板303由若干个固定板308与若干个弹性透气板309构成，所述固定板308与弹性透气板309固定连接，且其之间间隔排列，所述弹性透气板309内一体成型有若干个通气孔，弹性透气板309选用毛毡板，固定板308选用钢板，保证通气均匀的同时提高整体的稳定性，进一步的，所述第一缓冲室305与第二缓冲室306连通处连接有气体流量计311与流量调节阀312，提高整体的自动化控制，方便监测与检修。
为了保证分离后的煤更好的从分选室301中排出，进一步的，所述排煤系统4由转动轴401、排煤筛402、排煤通道403及电机驱动装置构成，所述转动轴401转动设置在分选室301的上端部，所述转动轴401一端与电机驱动装置传动连接，所述排煤筛402由若干个排煤杆404构成，所述排煤杆404均匀分布在转动轴401外端面上，所述排煤通道403上的进料口与分选室301连通，且其与排煤筛402使用配合，进一步的，所述电机驱动装置包括第一电机405以及与第一电机405传动连接的减速机，所述减速机与转动轴401传动连接，第一电机405带动减速机转动，减速机带动转动轴401转动，转动轴401上的排煤筛402随之转动，在排煤筛402的拨动下，漂浮在介质表面的煤块从分选室301中被拨出到排煤通道403内，此种方式不会对配气板303造成损害，排煤效率高，介质损耗小。
为了保证分离后的矸石更好的从分选室301中排出，进一步的，所述排矸系统5包括矸石筛分装置501、矸石推动装置502、第一矸石负压装置503、矸石吸料装置504、矸石破碎装置505及第二矸石负压装置506，矸石筛分装置501与矸石推动装置502使用配合，矸石推动装置502与第一矸石负压装置503使用配合，矸石推动装置502与矸石吸料装置504使用配合，矸石吸料装置504与矸石破碎装置505使用配合，第二矸石负压装置506与矸石吸料装置504使用配合，进一步的，所述矸石筛分装置501由底筛层507与侧筛层508构成，所述底筛层507固定设置在分选室301内，所述侧筛层508的一端与分选室301的内壁固定连接，且其另一端与底筛层507固定连接，所述侧筛层508与底筛层507之间具有一定的倾斜度，所述底筛层507及侧筛层508均由筛棒509构成，相邻筛棒509之间具有一定的落料筛缝，在矸石从介质上方沉入到介质底层时，较大的矸石会落入到底筛层507上，较小的则会从筛缝中沉入到介质底层，有效的将矸石进行筛分，极大的减轻了后续工作量，进一步的，所述矸石推动装置502由移动底座510、顶杆511及回位杆512构成，所述顶杆511、回位杆512分别固定在分选室301底部两侧，所述移动底座510在分选室301内滑动设置，所述移动底座510上转动设置有旋转杆513，所述旋转杆513上固定连接有联动板514，所述联动板514分别与顶杆511及回位杆512使用配合，并且联动板514受力后带动旋转杆513转动，所述旋转杆513上固定连接有排矸爪515，所述排矸爪515端部露出在底筛层507的上部，为防止排矸爪515转动较大角度，还应设置定位挡板用作排矸爪515的限位，工作时，移动底座510的移动能够带动排矸爪515移动，此时排矸爪515与定位挡板抵接，以达到限位的作用，排矸爪515能够推动底筛层507落料筛缝上的大颗粒矸石移动，当到达分选箱端面矸石出口时即能对大颗粒矸石排出；而此时顶杆511会顶住联动板514并让其转动，联动板514的转动会带动旋转杆513转动，旋转杆513的转动会带动排矸爪515向下转动，使其位于底筛层507的下部，这样当移动底座510回位时即能使得回位较为顺畅；当移动底座510回到原位时，回位杆512会顶住联动板514，让联动板514带动旋转杆513反向转动，使得排矸爪515的上端部回到底筛层507的上方，以进行下一次矸石推动作业，进一步的，所述第一矸石负压装置503由第一负压室516、第一双闸517、隔板518第一星形放料阀521、第二星形放料阀522、琴弦筛523及第一引风机524，所述第一负压室516上的进料口连通分选室301并且其连通处位于底筛层507侧端部，所述第一负压室516与分选室301连通处设置有第一双闸517，所述隔板518固定设置在第一负压室516内，且其在第一负压室516内形成排矸腔519与排介腔520，所述排矸腔519上的出料口与第一星形放料阀521上的进料口连通，所述排介腔520上的出料口与第二星形放料阀522上的进料口连通，所述琴弦筛523固定设置在排介腔520顶部，所述琴弦筛523上的进料口与第一双闸517出料口连通，且其另一端与隔板518顶部固定连接，所述第一引风机524上的进风口与第一负压室516连通，且其之间连通处设置有第一磁性过滤筛525,工作时，第一引风机524将第一负压室516内空气吸出在第一负压室516内形成真空，第一负压室516在第一双闸机构517打开时能够将矸石推动系统502推出的矸石以及介质的混合物料吸入，混合物料首先经过琴弦筛523，琴弦筛523可通过介质但无法通过矸石，矸石随意滚入到排矸腔520内并通过第一星形放料阀521中排出到下一工序，介质掉入到排介腔520内并通过第二星形放料阀522排出到下一工序，由于混合物料在运动中会产生灰尘，这些灰尘在进入到第一引风机524前会在第一磁性过滤筛525中过滤，过滤后的介质与会成随即排出即可，进一步的，所述矸石吸料装置504由吸料管526、送料管528及移动装置构成，所述吸料管526位于分选室301底部并且固定在移动底座510上，且其底部开设有吸料孔527，所述送料管528上的进料口与吸料管526上的出料口连通，且其上的出料口与第二矸石负压装置506上的进料口连通，所述送料管528与移动装置连接并在移动装置的控制下往复移动,进一步的，所述移动装置包括第二电机529、滚珠丝杠530及连接座531，所述滚珠丝杠530与第二电机529连接，所述连接座531一端与滚珠丝杠530连接，其另一端与送料管528连接,工作时，第二电机529带动滚珠丝杠530转动，滚珠丝杠530带动连接座531移动，同时，与连接座531连接的送料管528会进行移动，并带动吸料管526移动，而吸料管526一边通过吸料孔527吸收小颗粒矸石及介质，一边能够带动移动底座510移动，进一步的，所述矸石破碎装置505由转动杆532、第一碎石棒535及齿条534构成，所述转动杆532位于吸料管526内且在吸料管526内自由转动，所述齿条534固定设置在分选室301底部，所述转动杆532的两端与齿条534传动啮合，转动杆532两端贯穿出吸料管526固定连接有与转动杆532同轴的齿轮533，齿轮533与齿条534使用配合，所述第一碎石棒535均匀分布在转动杆532外端面上，所述吸料管526内壁上固定设置有第二碎石棒536，所述第二碎石棒536与第一碎石棒535交错配合，吸料管526在送料管528的带动下在分选室301底部来回移动进行吸料，在吸料管526移动过程中，吸料管526内的转动杆532由于齿轮533与齿条534的配合进行转动，转动杆532上的第一碎石棒535随之转动，转动中的第一碎石棒535与吸料管526内的第二碎石棒536对矸石形成剪切破碎，直接将细长型的矸石碎片转换为颗粒状的矸石碎片，避免了堵塞问题，进一步的，所述第二矸石负压装置506由第二负压室537、第二双闸539、第三星形放料阀540、软管538及第二引风机541构成，所述第二负压室537上的进料口与第二双闸539上的出料口连通，所述第二双闸539上的进料口与软管538上的出料口连通，所述软管538上的进料口与送料管528上的出料口连通，所述第三星形放料阀540上的进料口与第二负压室537连通，且其上的出料口与介质处理系统6上的进料口连通，所述第二引风机541与第二负压室537连通，且其之间连通处设置有第二磁性过滤筛542，工作时，第二引风机541将第二负压室537内空气吸出在第二负压室537内形成真空，第二引风机541在第二双闸机构539打开时能够将送料管528内的矸石以及介质的混合物料吸入，然后通过第三星形放料阀540排出到下一工序，由于混合物料在运动中会产生灰尘，这些灰尘在进入到第二引风机541前会在第二磁性过滤筛542中过滤，过滤后的介质与会成随即排出即可，第一双闸机构517与第二双闸机构539结构相同，均由双闸室543、第一阀门544、第二阀门545构成，第一阀门544、第二阀门545分别位于双闸室543的进料端与出料端，第一双闸机构517的双闸室543的进料端与分选室301连通，其出料端连通第一负压室516，第二双闸机构539的双闸室543的进料端连通软管538，其出料端连通第二负压室537，闲置时第一阀门544为关闭状态，第二阀门545为打开状态，工作时，第一阀门544为关闭状态，第二阀门545关闭，由于真空作用，双闸室543内为真空状态，然后第一阀门544打开，第二阀门545为关闭状态，混合物料被吸入到双闸室543内，然后第一阀门544关闭，然后第二阀门545打开，完成进料，整个过程可保证第一负压室516或第二负压室537内的真空稳定。
为了保证介质从矸石或煤中更好的脱离，进一步的，所述介质处理系统6由介质粗脱装置601、介质精脱装置602、皮带脱介装置603及介质仓604构成，所述介质仓604固定在机体2底部，与排煤系统4连接的介质处理系统6，其内的介质粗脱装置601与排煤系统4使用配合，与排矸系统5连接的介质处理系统6，其内的介质粗脱装置601与排矸系统5使用配合，所述介质粗脱装置601上的出料口与介质精脱装置602上的进料口连通，所述介质精脱装置602上的出料口与皮带脱介装置603上的进料口连通，所述皮带脱介装置603上的出料口与介质仓604上的进料口连通，所述介质仓604上的出料口与分选系统3上的进料口连通,进一步的，所述介质粗脱装置601由第一粗脱筒605、外加强筒607、集料斗608、第二粗脱筒609、内加强筒611及辐条612构成，所述第一粗脱筒605在机体2内转动设置，所述第一粗脱筒605筒壁上开设有通料孔606，且其两端与外加强筒607固定连通，所述集料斗608固定设置在第一粗脱筒605底部，且其上的出料口与介质精脱装置602上的进料口连通，所述内加强筒611通过辐条612固定在外加强筒607内，所述内加强筒607与第二粗脱筒609固定连通，所述第二粗脱筒609筒壁上开设有通料条缝610，所述第二粗脱筒609上的出料口与第一粗脱筒605上的出料口均与皮带脱介装置603上的进料口连通，所述介质处理系统6与排矸系统5连接时，所述第二粗脱筒609上的进料口均与第一星形放料阀521上的出料口及第二星形放料阀522上的出料口连通，所述介质处理系统6与排煤系统4连接时，所述第二粗脱筒609上的进料口与排煤通道403上的出料口连通,工作时，介质与煤的混合物料或介质与矸石的混合物料首先从第二粗脱筒609一端进入到第二粗脱筒609内，由于第二星形放料阀522的带动，第二粗脱筒609与第一粗脱筒605同步转动，第二粗脱筒609在不断转动的过程中介质与较小的矸石或煤块从通料条缝610中脱出到第一粗脱筒605中，然后介质从通料孔606中脱出到集料斗608中，煤或矸石从第二粗脱筒609另一端以及第一粗脱筒605一端排出到下一工序，整体结构可有效避免通料孔606或通料条缝610处出现卡死问题，脱介质量好且效率高，进一步的，所述皮带脱介装置603由皮带脱介底座622、第二定轴623、第二轴承625、弧形磁环626、主动轮624、从动轮627、传送带628、第二传料筒629及第四电机630构成，所述皮带脱介底座622固定设置在机体2内，所述第二定轴623固定设置在皮带脱介底座622上，所述主动轮624通过第二轴承625转动设置在第二定轴623上，所述弧形磁环626固定设置在第二定轴623上，且其与主动轮624的内壁具有一定间隙，所述从动轮627转动设置在皮带脱介底座622上，所述主动轮624与从动轮627通过传送带628传动，所述第二传料筒629固定设置在皮带脱介底座622上，且其位于弧形磁环626端部的正下方，所述第二传料筒629上的出料口连通介质仓604，所述第四电机630与主动轮624传动连接有，进一步的，所述机体2内固定设置有介质输送泵631，所述介质输送泵631上的进料端与介质仓604连通，且其上的出料口连通分选室301，所述分选室301内固定设置有料位传感器632，所述介质输送泵631与料位传感器632使用配合，工作时，第四电机630带动第一传动轮624转动，传送带628与第二传动轮627随之转动，从而形成物料的传送，物料通过传送带628的带动下移动到弧形磁环626处时，由于介质含有大量铁元素，因此，介质便吸附在传送带628上，煤块、矸石等物料被传送到整体外部时即被排出，此时介质依然跟随传送带628移动，当介质远离弧形磁环626时便自行掉落到第二传料筒629内，矸石或煤块在传输过程中进一步的进行脱介，提高介质的再利用率。
为了整体更好的自动化控制，进一步的，所述电控系统7由控制室701及控制主机702构成，控制主机702用于接收各个传感器信号并向各个电气部件发送动作指令，所述控制主机702固定设置在控制室701内，所述控制主机702分别与分选系统3、排煤系统4、排矸系统5、介质处理系统6、除尘系统8及辅助系统9电连接。
为了避免机体2内灰尘较多，进一步的，所述除尘系统8由除尘器801及除尘管道构成，所述除尘器801上的吸尘口与除尘管道上的出尘口连通，所述除尘管道上的出尘口与机体2内部连通，除尘器801将机体2内带有灰尘的空气吸出并进行过滤，避免灰尘对机体2内各部件的损害以及对周围环境的破坏。
为了保证物料的有效传送，进一步的，所述辅助系统9由若干个皮带运输机901构成，所述皮带运输机901分别与皮带脱介装置603上的出料口及分选室301上的进料口使用配合。

Claims (22)

1.一种空气干砂选煤系统，其特征在于：包括机体(2)、分选系统(3)、排煤系统(4)、排矸系统(5)、介质处理系统(6)、电控系统(7)、除尘系统(8)、辅助系统(9)，所述分选系统(3)、排煤系统(4)、排矸系统(5)、介质处理系统(6)均位于机体(2)内，所述排煤系统(4)与排矸系统(5)分别与分选系统(3)上的煤块层与矸石层使用配合，所述排煤系统(4)上的排料口与排矸系统(5)上的排料口分别连通介质处理系统(6)上的进料口，所述介质处理系统(6)上的出料口连通分选系统(3)上的进料口，所述电控系统(7)分别与分选系统(3)、排煤系统(4)、排矸系统(5)、介质处理系统(6)、除尘系统(8)及辅助系统(9)电连接，所述除尘系统(8)除尘口连通机体(2)，所述辅助系统(9)上的出料口连接分选系统(3)上的进料口。
2.根据权利要求1所述一种空气干砂选煤系统，其特征在于：所述分选系统(3)由分选室(301)、气室(302)、第一缓冲室(305)、第二缓冲室(306)及罗茨风机(307)构成，所述分选室(301)底部与气室(302)上的进气口连通且在其连通处固定有配气板(303)，所述气室(302)内固定有加热气室(302)内空气的加热网(304)，所述气室(302)上的进气口与第一缓冲室(305)上的出气口连通，所述第一缓冲室(305)上的进气口与第二缓冲室(306)上的出气口连通，所述第二缓冲室(306)上的进气口与罗茨风机(307)上的出风口连通。
3.根据权利要求2所述一种空气干砂选煤系统，其特征在于：所述配气板(303)由若干个固定板(308)与若干个弹性透气板(309)构成，所述固定板(308)与弹性透气板(309)固定连接，且其之间间隔排列，所述弹性透气板(309)内一体成型有若干个通气孔。
4.根据权利要求2所述一种空气干砂选煤系统，其特征在于：所述第一缓冲室(305)与第二缓冲室(306)连通处连接有气体流量计(311)与流量调节阀(312)。
5.根据权利要求2所述一种空气干砂选煤系统，其特征在于：所述排煤系统(4)由转动轴(401)、排煤筛(402)、排煤通道(403)及电机驱动装置构成，所述转动轴(401)转动设置在分选室(301)的上端部，所述转动轴(401)一端与电机驱动装置传动连接，所述排煤筛(402)由若干个排煤杆(404)构成，所述排煤杆(404)均匀分布在转动轴(401)外端面上，所述排煤通道(403)上的进料口与分选室(301)连通，且其与排煤筛(402)使用配合。
6.根据权利要求5所述一种空气干砂选煤系统，其特征在于：所述电机驱动装置包括第一电机(405)以及与第一电机(405)传动连接的减速机，所述减速机与转动轴(401)传动连接。
7.根据权利要求2所述一种空气干砂选煤系统，其特征在于：所述排矸系统(5)包括矸石筛分装置(501)、矸石推动装置(502)、第一矸石负压装置(503)、矸石吸料装置(504)、矸石破碎装置(505)及第二矸石负压装置(506)，矸石筛分装置(501)与矸石推动装置(502)使用配合，矸石推动装置(502)与第一矸石负压装置(503)使用配合，矸石推动装置(502)与矸石吸料装置(504)使用配合，矸石吸料装置(504)与矸石破碎装置(505)使用配合，第二矸石负压装置(506)与矸石吸料装置(504)使用配合。
8.根据权利要求7所述一种空气干砂选煤系统，其特征在于：所述矸石筛分装置(501)由底筛层(507)与侧筛层(508)构成，所述底筛层(507)固定设置在分选室(301)内，所述侧筛层(508)的一端与分选室(301)的内壁固定连接，且其另一端与底筛层(507)固定连接，所述侧筛层(508)与底筛层(507)之间具有一定的倾斜度，所述底筛层(507)及侧筛层(508)均由筛棒(509)构成，相邻筛棒(509)之间具有一定的落料筛缝。
9.根据权利要求8所述一种空气干砂选煤系统，其特征在于：所述矸石推动装置(502)由移动底座(510)、顶杆(511)及回位杆(512)构成，所述顶杆(511)、回位杆(512)分别固定在分选室(301)底部两侧，所述移动底座(510)在分选室(301)内滑动设置，所述移动底座(510)上转动设置有旋转杆(513)，所述旋转杆(513)上固定连接有联动板(514)，所述联动板(514)分别与顶杆(511)及回位杆(512)使用配合，并且联动板(514)受力后带动旋转杆(513)转动，所述旋转杆(513)上固定连接有排矸爪(515)，所述排矸爪(515)端部露出在底筛层(507)的上部。
10.根据权利要求7所述一种空气干砂选煤系统，其特征在于：所述第一矸石负压装置(503)由第一负压室(516)、第一双闸(517)、隔板(518)第一星形放料阀(521)、第二星形放料阀(522)、琴弦筛(523)及第一引风机(524)，所述第一负压室(516)上的进料口连通分选室(301)并且其连通处位于底筛层(507)侧端部，所述第一负压室(516)与分选室(301)连通处设置有第一双闸(517)，所述隔板(518)固定设置在第一负压室(516)内，且其在第一负压室(516)内形成排矸腔(519)与排介腔(520)，所述排矸腔(519)上的出料口与第一星形放料阀(521)上的进料口连通，所述排介腔(520)上的出料口与第二星形放料阀(522)上的进料口连通，所述琴弦筛(523)固定设置在排介腔(520)顶部，所述琴弦筛(523)上的进料口与第一双闸(517)出料口连通，且其另一端与隔板(518)顶部固定连接，所述第一引风机(524)上的进风口与第一负压室(516)连通，且其之间连通处设置有第一磁性过滤筛(525)。
11.根据权利要求10所述一种空气干砂选煤系统，其特征在于：所述矸石吸料装置(504)由吸料管(526)、送料管(528)及移动装置构成，所述吸料管(526)位于分选室(301)底部并且固定在移动底座(510)上，且其底部开设有吸料孔(527)，所述送料管(528)上的进料口与吸料管(526)上的出料口连通，且其上的出料口与第二矸石负压装置(506)上的进料口连通，所述送料管(528)与移动装置连接并在移动装置的控制下往复移动。
12.根据权利要求11所述一种空气干砂选煤系统，其特征在于：所述移动装置包括第二电机(529)、滚珠丝杠(530)及连接座(531)，所述滚珠丝杠(530)与第二电机(529)连接，所述连接座(531)一端与滚珠丝杠(530)连接，其另一端与送料管(528)连接。
13.根据权利要求11所述一种空气干砂选煤系统，其特征在于：所述矸石破碎装置(505)由转动杆(532)、第一碎石棒(535)及齿条(534)构成，所述转动杆(532)位于吸料管(526)内且在吸料管(526)内自由转动，所述齿条(534)固定设置在分选室(301)底部，所述转动杆(532)的两端与齿条(534)传动啮合，所述第一碎石棒(535)均匀分布在转动杆(532)外端面上，所述吸料管(526)内壁上固定设置有第二碎石棒(536)，所述第二碎石棒(536)与第一碎石棒(535)交错配合。
14.根据权利要求11所述一种空气干砂选煤系统，其特征在于：所述第二矸石负压装置(506)由第二负压室(537)、第二双闸(539)、第三星形放料阀(540)、软管(538)及第二引风机(541)构成，所述第二负压室(537)上的进料口与第二双闸(539)上的出料口连通，所述第二双闸(539)上的进料口与软管(538)上的出料口连通，所述软管(538)上的进料口与送料管(528)上的出料口连通，所述第三星形放料阀(540)上的进料口与第二负压室(537)连通，且其上的出料口与介质处理系统(6)上的进料口连通，所述第二引风机(541)与第二负压室(537)连通，且其之间连通处设置有第二磁性过滤筛(542)。
15.根据权利要求7所述一种空气干砂选煤系统，其特征在于：所述介质处理系统(6)由介质粗脱装置(601)、介质精脱装置(602)、皮带脱介装置(603)及介质仓(604)构成，所述介质仓(604)固定在机体(2)底部，与排煤系统(4)连接的介质处理系统(6)，其内的介质粗脱装置(601)与排煤系统(4)使用配合，与排矸系统(5)连接的介质处理系统(6)，其内的介质粗脱装置(601)与排矸系统(5)使用配合，所述介质粗脱装置(601)上的出料口与介质精脱装置(602)上的进料口连通，所述介质精脱装置(602)上的出料口与皮带脱介装置(603)上的进料口连通，所述皮带脱介装置(603)上的出料口与介质仓(604)上的进料口连通，所述介质仓(604)上的出料口与分选系统(3)上的进料口连通。
16.根据权利要求15所述一种空气干砂选煤系统，其特征在于：所述介质粗脱装置(601)由第一粗脱筒(605)、外加强筒(607)、集料斗(608)、第二粗脱筒(609)、内加强筒(611)及辐条(612)构成，所述第一粗脱筒(605)在机体(2)内转动设置，所述第一粗脱筒(605)筒壁上开设有通料孔(606)，且其两端与外加强筒(607)固定连通，所述集料斗(608)固定设置在第一粗脱筒(605)底部，且其上的出料口与介质精脱装置(602)上的进料口连通，所述内加强筒(611)通过辐条(612)固定在外加强筒(607)内，所述内加强筒(607)与第二粗脱筒(609)固定连通，所述第二粗脱筒(609)筒壁上开设有通料条缝(610)，所述第二粗脱筒(609)上的出料口与第一粗脱筒(605)上的出料口均与皮带脱介装置(603)上的进料口连通，所述介质处理系统(6)与排矸系统(5)连接时，所述第二粗脱筒(609)上的进料口均与第一星形放料阀(521)上的出料口及第二星形放料阀(522)上的出料口连通，所述介质处理系统(6)与排煤系统(4)连接时，所述第二粗脱筒(609)上的进料口与排煤通道(403)上的出料口连通。
17.根据权利要求16所述一种空气干砂选煤系统，其特征在于：所述介质精脱装置(602)由精脱底座(613)、第一定轴(614)、滚筒(615)、第一轴承(616)、圆弧架(617)、第一传料筒(620)、出料筒(619)及第三电机(621)构成，所述精脱底座(613)固定设置在机体(2)内，所述第一定轴(614)固定设置在精脱底座(613)上，所述滚筒(615)通过第一轴承(616)转动设置在第一定轴(614)上，且其位于集料斗(608)正下方，所述圆弧架(617)固定在第一定轴(614)上，且其上固定设置有若干个永磁块(618)，相邻永磁块(618)在滚筒(615)外表面处的磁力不同，所述出料筒(619)固定设置在精脱底座(613)上，且其与圆弧架(617)同侧，所述出料筒(619)上的出料口与皮带脱介装置(603)上的进料口连通，所述第一传料筒(620)固定设置在精脱底座(613)上，且其位于圆弧架(617)末端的正下方，所述第一传料筒(620)上的出料口与介质仓(604)连通，所述第三电机(621)与滚筒(615)传动连接。
18.根据权利要求17所述一种空气干砂选煤系统，其特征在于：所述皮带脱介装置(603)由皮带脱介底座(622)、第二定轴(623)、第二轴承(625)、弧形磁环(626)、主动轮(624)、从动轮(627)、传送带(628)、第二传料筒(629)及第四电机(630)构成，所述皮带脱介底座(622)固定设置在机体(2)内，所述第二定轴(623)固定设置在皮带脱介底座(622)上，所述主动轮(624)通过第二轴承(625)转动设置在第二定轴(623)上，所述弧形磁环(626)固定设置在第二定轴(623)上，且其与主动轮(624)的内壁具有一定间隙，所述从动轮(627)转动设置在皮带脱介底座(622)上，所述主动轮(624)与从动轮(627)通过传送带(628)传动，所述第二传料筒(629)固定设置在皮带脱介底座(622)上，且其位于弧形磁环(626)端部的正下方，所述第二传料筒(629)上的出料口连通介质仓(604)，所述第四电机(630)与主动轮(624)传动连接有。
19.根据权利要求2所述一种空气干砂选煤系统，其特征在于：所述机体(2)内固定设置有介质输送泵(631)，所述介质输送泵(631)上的进料端与介质仓(604)连通，且其上的出料口连通分选室(301)，所述分选室(301)内固定设置有料位传感器(632)，所述介质输送泵(631)与料位传感器(632)使用配合。
20.根据权利要求1所述一种空气干砂选煤系统，其特征在于：所述电控系统(7)由控制室(701)及控制主机(702)构成，所述控制主机(702)固定设置在控制室(701)内，所述控制主机(702)分别与分选系统(3)、排煤系统(4)、排矸系统(5)、介质处理系统(6)、除尘系统(8)及辅助系统(9)电连接。
21.根据权利要求1所述一种空气干砂选煤系统，其特征在于：所述除尘系统(8)由除尘器(801)及除尘管道构成，所述除尘器(801)上的吸尘口与除尘管道上的出尘口连通，所述除尘管道上的出尘口与机体(2)内部连通。
22.根据权利要求2所述一种空气干砂选煤系统，其特征在于：所述辅助系统(9)由若干个皮带运输机(901)构成，所述皮带运输机(901)分别与皮带脱介装置(603)上的出料口及分选室(301)上的进料口使用配合。
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