CN110847950A - 一种水煤分离系统及分离方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水煤分离系统及分离方法，包括防喷孔装置，一级分离装置、二级分离装置、皮带输送机，防喷孔装置，包括固定连接在钻孔上的防尘筒、连接在防尘筒上部的进水管、下部的排渣管，所述进水管上端固定连接有喷头；一级分离装置，包括壳体、由上向下依次安装在壳体内的排管组、震动筛、水箱，二级分离装置，为一个具有‑5°爬坡筛面的高频震动脱水筛，排管组上的开口分别对应一级、二级分离装置，解决钻孔施工过程中大量水煤泥积滞现场而不能直接分离和快速外排的问题。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿瓦斯抽采系统技术领域，具体涉及一种水煤分离系统及分离方法。
背景技术
井下瓦斯抽采钻孔施工过程中产生大量水、煤、气混合物,恶化现场作业环境，同时由于瓦斯压力大，钻孔喷孔现象严重，频繁出现瓦斯超限，制约着井下安全生产。目前打钻现场主要采用在底板挖设沉底池对水煤进行收集、沉淀、人工清挖运输的方式,但是根据统计，采用上述方法，钻孔深度150米时，清理水煤就需要消耗4.8个小时，还需要配置清煤工一名，由此可见效率极为低下，很容易造成大量水煤泥积滞现场而不能直接分离和快速外排的情况,从而造成安全隐患，增大职工劳动强度，影响安全质量标准化工作开展，严重降低打钻效率等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水煤分离系统，解决钻孔施工过程中大量水煤泥积滞现场而不能直接分离和快速外排的问题。
提供适用于上述系统的分离方法是本发明的另一个目的。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种水煤分离系统，包括防喷孔装置，一级分离装置、二级分离装置、皮带输送机，
所述防喷孔装置，包括固定连接在钻孔上的防尘筒、连接在防尘筒上部的进水管、下部的排渣管，所述进水管上端固定连接有喷头，
所述一级分离装置，包括壳体、由上向下依次安装在壳体内的排管组、震动筛、水箱，所述壳体上部通过管道与瓦斯抽采管连通，所述排管组斜向设置，包括由横管及垂直安装在横管上的若干分支管组成，所述横管与排渣管连通，位于壳体中分支管的中部沿截面设置有滤网，滤网前侧的分支管下部设置有开口，所述分支管末端设置有水平段，分支管斜向段与水平段交叉处前侧设置有出水口，所述震动筛出料端位于皮带运输机上方，所述水箱面积完全覆盖震动筛的投影面积，水箱与积水坑连通，
所述二级分离装置，为一个具有-5°爬坡筛面的高频震动脱水筛，高频震动脱水筛下部设置有集水箱，集水箱与积水坑连通，高频震动脱水筛出料口位于皮带运输机上方，所述一级分离装置的分支管出水口位于二级分离装置前部上侧，所述二级分离装置中部上侧固定连接设置有喷洒口的均布管，均布管与分支管水平段末端连通。
所述二级分离装置的爬坡筛面由若干筛网块拼装而成。
所述防喷孔装置排渣管为倒三角形。
所述震动筛面两侧设置有挡板。
本发明结构简单，使用方便，可以逐级分离煤水，煤水分离效率高，有效避免了钻孔施工现场煤泥水积滞的现象。
一种煤水分离方法，包括如下步骤：
步骤一、利用防喷孔装置安装在钻孔上收集钻孔煤水，并利用喷头形成水流，加快钻孔煤水在管道中的流速；
步骤二、具有一定流速的钻孔煤水进入一级分离装置，一级分离装置壳体内由上向下依次安装排管组、震动筛、水箱，同时排管组的分支管上设置有滤网，滤网前侧设置有开口，用于拦截大块煤渣进入震动筛进行煤水分离，并送入皮带输送机；
步骤三、具有一定流速的钻孔煤水通过筛网后顺分支管继续前进，分支管末端为水平段，在分支管斜向段与水平段交界处前侧设置出水口，钻孔煤水由出水口喷洒在二级分离装置前部上，二级分离装置采用高频震动脱水筛，还有一部分携带更为细小煤渣的钻孔煤水进入二级分离装置上设置的均布管，喷洒到高频震动脱水筛中部，经过高频震动脱水筛分离的煤渣被输送到皮带运输机，完成煤水分离。
本发明方法主要将煤水中的不同颗粒的煤渣进行分流，并分别进行筛分，从而提高煤水分离效率。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种水煤分离系统，包括防喷孔装置，一级分离装置、二级分离装置、皮带输送机，
防喷孔装置，包括固定连接在钻孔上的防尘筒11、连接在防尘筒上部的进水管12、下部的排渣管13，排渣管为倒三角形,进水管上端固定连接有喷头14，钻机钻杆穿过防尘筒进行作业，本申请防尘筒上设置有带有喷头的进水管，用于以一定压力向防尘筒注入水流，水流可以带动钻孔作业流出的煤水以一定的速度进入一级分离装置，
一级分离装置，包括壳体21、由上向下依次安装在壳体内的排管组、震动筛22、水箱23，壳体21上部通过管道与瓦斯抽采管连通，排管组包括由横管241及垂直安装在横管上的若干分支管242组成，横管241与排渣管13连通，位于壳体中分支管的中部沿截面设置有滤网243，滤网243前侧的分支管下部设置有开口244，分支管末端设置有水平段245，分支管斜向段与水平段245交叉处前侧设置有出水口246，震动筛22出料端位于皮带运输机4上方，震动筛筛面两侧设置有挡板，水箱23面积完全覆盖震动筛22的投影面积，水箱23与积水坑连通。一级分离装置主要过滤一些大块的渣块。
二级分离装置，为一个具有-5°爬坡筛面的高频震动脱水筛3，高频震动脱水筛下部设置有集水箱31，集水箱31与积水坑连通，高频震动脱水筛出料口位于皮带运输机上方，一级分离装置的分支管出水口位于二级分离装置前部上侧，所述二级分离装置中部上侧固定连接设置有喷洒口的均布管32，均布管32与分支管水平段末端连通。二级分离装置的爬坡筛面由若干筛网块33拼装而成。二级分离装置进一步分离大小不同的煤渣。
本发明的工作原理是：利用喷头形成水流带动水煤渣在管道中快速前进，在一级分离装置的排管组分支管上设置一个开口和滤网，大块的煤渣被拦截到震动筛上，此步拦截的煤渣颗粒较大易于与水分离，所以采用震动筛快速煤水分离，并输送到皮带输送机上；通过滤网的钻孔煤水继续前行，然后从斜向段末端的出水口进入高频震动脱水筛前端开始进行煤水分离；还有一部分更加细小的煤渣随水流继续前进，进入均布管，由于水平段的设置进入均布管的煤水量并不大，所以直接喷洒到高频震动脱水筛中部进行煤水分离，随后输送到皮带输送机上，二级分离装置进一步对煤水中的煤渣按大小进行分离过筛，提高过筛效率，从而提高煤水分离效率。
使用本发明装置后，可以精简清煤岗位工9人，打钻清理水煤时间从平均4.8个小时缩短为1个小时，每年可节省成本9×30×220×12≈70万元。每年为我矿节省成本70万元。
Claims (5)
1.一种水煤分离系统，其特征在于：包括防喷孔装置，一级分离装置、二级分离装置、皮带输送机，
所述防喷孔装置，包括固定连接在钻孔上的防尘筒、连接在防尘筒上部的进水管、下部的排渣管，所述进水管上端固定连接有喷头，
所述一级分离装置，包括壳体、由上向下依次安装在壳体内的排管组、震动筛、水箱，所述壳体上部通过管道与瓦斯抽采管连通，所述排管组斜向设置，包括由横管及垂直安装在横管上的若干分支管组成，所述横管与排渣管连通，位于壳体中分支管的中部沿截面设置有滤网，滤网前侧的分支管下部设置有开口，所述分支管末端设置有水平段，分支管斜向段与水平段交叉处前侧设置有出水口，所述震动筛出料端位于皮带运输机上方，所述水箱面积完全覆盖震动筛的投影面积，水箱与积水坑连通，
所述二级分离装置，为一个具有-5°爬坡筛面的高频震动脱水筛，高频震动脱水筛下部设置有集水箱，集水箱与积水坑连通，高频震动脱水筛出料口位于皮带运输机上方，所述一级分离装置的分支管出水口位于二级分离装置前部上侧，所述二级分离装置中部上侧固定连接设置有喷洒口的均布管，均布管与分支管水平段末端连通。
2.根据权利要求1所述的水煤分离系统，其特征在于：所述二级分离装置的爬坡筛面由若干筛网块拼装而成。
3.根据权利要求1所述的水煤分离系统，其特征在于：所述防喷孔装置排渣管为倒三角形。
4.根据权利要求1所述的水煤分离系统，其特征在于：所述震动筛面两侧设置有挡板。
5.一种煤水分离方法，包括如下步骤：
步骤一、利用防喷孔装置安装在钻孔上收集钻孔煤水，并利用喷头形成水流，加快钻孔煤水在管道中的流速；
步骤二、具有一定流速的钻孔煤水进入一级分离装置，一级分离装置壳体内由上向下依次安装排管组、震动筛、水箱，同时排管组的分支管上设置有滤网，滤网前侧设置有开口，用于拦截大块煤渣进入震动筛进行煤水分离，并送入皮带输送机；
步骤三、具有一定流速的钻孔煤水通过筛网后顺分支管继续前进，分支管末端为水平段，在分支管斜向段与水平段交界处前侧设置出水口，钻孔煤水由出水口喷洒在二级分离装置前部上，二级分离装置采用高频震动脱水筛，还有一部分携带更为细小煤渣的钻孔煤水进入二级分离装置上设置的均布管，喷洒到高频震动脱水筛中部，经过高频震动脱水筛分离的煤渣被输送到皮带运输机，完成煤水分离。
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| CN111812295A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-10-23 | 安徽理工大学 | 一种煤水气混合物的高效分离、回收处理与循环利用试验装置 |
| CN111830231A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-10-27 | 安徽理工大学 | 一种煤水气混合物的高效分离、回收处理与循环利用试验方法 |
| CN114017111A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-02-08 | 平顶山天安煤业股份有限公司八矿 | 一种煤水渣集中输送系统及作业方法 |
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