CN114308655B - 一种环形煤矸分选装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及采煤设备技术领域，具体是一种环形煤矸分选装置及其使用方法，包括撒料机构，撒料机构将煤和矸石送入双层排队机构，煤和矸石由双层排队机构落入分选机构，分选机构将煤和矸石分离开并送入收料机构收集，除尘箱对分选过程中产生的粉尘进行收集处理；本发明能够快速准确地将煤和矸石分离，并且同时减小装置的整体尺寸，操作简单且节能环保。

Description

一种环形煤矸分选装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及采煤设备技术领域，具体是一种环形煤矸分选装置及其使用方法。

背景技术

煤矸石是煤炭开采和洗选加工过程中排出的固体废弃物，是成煤过程中的伴生产物，其产量占原煤产量的15％左右。由于煤矸石受到长时间的日晒雨淋后，会产生风化现象；另外煤矸石吸水后会崩解，很容易产生粉尘，将会恶化矿区大气的质量。此外煤矸石中含有残煤、碳质泥浆等可燃物，矸石山内部热量积累，会产生自燃的危险，同时会排放大量有害气体，降低周围环境的空气质量，影响矿区居民的身体健康；尤其是煤矸石中含有重金属元素，会污染周围土地和水体。因此在采煤过程中，将煤和矸石分选出来是很有必要的。

但是目前市场的煤矸分选装置存在以下问题：一，煤矸分选设备体积过于庞大，造成设备占用面积过大；二，传统的分选设备在分选时容易产生煤的堆叠，导致煤与矸石产生堆叠现象，从而影响识别分选的精准度；三，煤和矸石在分选时产生大量粉尘，会对操作人员的身体产生极大危害，因此亟待解决。

发明内容

为了避免和克服现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种环形煤矸分选装置，能够快速准确地将煤和矸石分离，并且同时减小装置的整体尺寸，操作简单且节能环保。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种环形煤矸分选装置及其方法，包括撒料机构，所述撒料机构内部沿铅垂方向向下形成有煤和矸石滑落的滑落通道，滑落通道的入口处连通有供应煤和矸石的料源，滑落通道的出口处设有可与双层排队机构相对转动的用于接载煤和矸石的长撒料槽和短撒料槽，长撒料槽将煤和矸石送入双层排队机构的上层送料槽内，煤和矸石沿上层送料槽滑落并形成上层滑落轨迹，短撒料槽将煤和矸石送入双层排队机构的下层送料槽内，煤和矸石沿下层送料槽滑落并形成下层滑落轨迹，分选机构中的上层分选喷嘴吹动上层滑落轨迹中的矸石并形成上层偏移轨迹，分选机构中的下层分选喷嘴吹动下层滑落轨迹中的矸石并形成下层偏移轨迹，从而使煤渣沿着上层滑落轨迹和下层滑落轨迹落入收料机构，矸石沿着上层偏移轨迹和下层偏移轨迹落入收料机构。

作为本发明进一步的方案：所述撒料机构包括进料斗，所述进料斗的底部设有可同轴转动的回转件，回转件的底部连接有旋转套，进料斗内设有转动电机，转动电机的输出轴连接在旋转套上以驱动旋转套转动，长撒料槽入口端和短撒料槽的入口端分别铰接在旋转套的底部且铰接轴相互平行，长撒料槽的出口端和短撒料槽的出口端均连接有安装在旋转套上的角度调节机构，进而调节长撒料槽和短撒料槽的倾斜角度。

作为本发明再进一步的方案：所述双层排队机构包括圆锥状的下层底板，所述下层底板的上板面上沿圆周方向均匀设有向上延伸的下层隔板，下层底板的上方同轴设有与下层隔板相连的上层底板，上层底板为两端开口且口径由上往下逐渐扩张的筒状结构，下层底板的底边位于上层底板沿铅垂方向的投影范围内，相邻的下层隔板、下层底板和上层底板围合形成下层送料槽，上层底板上板面上沿圆周方向均匀设有向上延伸的上层隔板，相邻的上层隔板和上层底板之间配合形成上层送料槽。

作为本发明再进一步的方案：所述分选机构包括同轴设置在下层底板下方的环状的光信号接收座，在光信号接收座的内外环面上分别设有下层接收器和上层接收器；

在光信号接收座的外围同轴设有环状的上层光源座，在上层光源座上沿圆周方向均匀设有与上层接收器相配合的上层光源，上层光源沿水平方向照射上层滑落轨迹中的煤和矸石并由上层接收器接收照射后的光信号；

在光信号接收座的内侧同轴设有除尘箱，在除尘箱的顶部开设有环形凹槽，在环形凹槽内沿圆周方向均匀设有与下层接收器相配合的下层光源，下层光源沿水平方向照射下层滑落轨迹内的煤和矸石并由下层接收器接收照射后的光信号；

在光信号接收座的下方同轴设有环状的喷嘴座，喷嘴座位于上层滑落轨迹和下层滑落轨迹之间，在喷嘴座的内外环面上沿圆周方向分别均匀设有下层分选喷嘴和上层分选喷嘴，上层光源座上沿圆周方向均匀设有同时连接光信号接收座和喷嘴座的挡板。

作为本发明再进一步的方案：所述收料机构包括与下层底板同轴设置的内接料斗、中间接料斗和外接料斗，内接料斗嵌套在中间接料斗内，中间接料斗嵌套在外接料斗内，内接料斗内部形成位于下层偏移轨迹下方的下层矸石收集腔，内接料斗和中间接料斗之间围合形成位于上层滑落轨迹和下层滑落轨迹下方的煤渣收集腔，中间接料斗和外接料斗之间围合形成位于上层偏移轨迹下方的上层矸石收集腔，所述挡板固定在中间接料斗的上端，中间接料斗的底部开设有煤渣出料口，内接料斗和外接料斗的底部均开设有矸石出料口，所述外接料斗的外部设有向轴线延伸并依次穿过外接料斗、中间接料斗和内接料斗的支撑杆，支撑杆的顶部连接在进料斗上。

作为本发明再进一步的方案：所述除尘箱的底部设有连接内接料斗内侧底部的支撑架，除尘箱内设有除尘隔板，除尘隔板将除尘箱分为上除尘腔和下除尘腔，上除尘腔的腔壁上开设有连通外界的进风口，除尘隔板上安装有向下除尘腔延伸的过滤网筒，下除尘腔内装配有风机，风机的输出端与开设在下除尘腔腔壁上且连通外界的出风口连通，在过滤网筒的底部设有可开合的出灰口，进而可使收集的粉尘落入内接料斗排出。

作为本发明再进一步的方案：所述上层送料槽和下层送料槽内均设有倒V型的导流板，相对设置的上层隔板、下层隔板和挡板均位于位于同一铅垂面内，下层底板的底部安装有共振电机，且下层底板和除尘箱的顶端之间设有共振弹簧，进而使上层底板和下层底板沿竖直方向上下振动。

作为本发明再进一步的方案：所述回转件为轴承，进料斗的底部连接在轴承的内圈上，旋转套的顶端连接在轴承的外圈上。

作为本发明再进一步的方案：所述角度调节机构包括上螺纹套和下螺纹套，上螺纹套和下螺纹套之间螺纹连接有螺杆，上螺纹套的另一端铰接在旋转套上，下螺纹套的另一端可分别铰接在长撒料槽和短撒料槽的槽壁上。

一种环形煤矸分选装置的使用方法，具体包括以下步骤：

S1、旋转撒料：将装置架设在采煤输送设备的下方，启动电机，带动撒料机构工作，撒料机构将煤和矸石的混合物输送到双层排队机构上；

S2、振动铺开：S1处理完毕后，为防止煤和矸石堆叠，双层排队机构振动，进而对部分堆叠的煤和矸石进行分离平铺；

S3、识别分选：煤和矸石通过自由落体掉落至分选机构内，喷嘴喷出高压气体将煤和矸石吹送到不同的接料斗中，完成煤和矸石的分选。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明使用的撒料机构可以旋转着将煤和矸石送入双层排队机构，旋转送料能够加快送料的速度，避免同一送料通道内部的煤和矸石堆积进而堵塞通道，确保送料进程稳定有序地进行。通过长撒料槽和短撒料槽的配合使用，能够快速地将煤和矸石送入上层送料槽和下层送料槽；在上下层送料槽和长短撒料槽的共同的作用下，能够进一步加快煤和矸石的送料速度。分选机构中的上下层分选喷嘴能够对落下的煤和矸石进行分离，并使其分别产生上层偏移轨迹和下层偏移轨迹，进而准确地将煤和矸石分离。由于整个装置是一个上下配合运转的结构，因此其充分的利用了上下层空间部分，减少了占地面积的使用，同时装置结构紧凑，缩小了装置的整体体积。

2、本发明使用的进料斗和旋转套的内部空间形成了煤和矸石滑落的滑落通道，充分的利用了撒料机构的内部空间。进料斗、旋转套以及回转件同轴设置，这样的机构在转动电机驱动时更加快捷方便，同轴度较高，能够减小各个部件之间的磨损，延长撒料机构的使用寿命，降低生产成本。长撒料槽和短撒料槽相互靠近的上端口是封闭的，这样能避免煤和矸石从长撒料槽和短撒料槽的上端口落入双层排队机构，进而可以均匀的将煤和矸石分配给上下送料槽。转动电机可以以不同的功率控制长短撒料槽的旋转速度，进而可以根据供料的速度合理的分配撒料的速度。在长短撒料槽和旋转套之间配合设置的角度调节结构能够调节长短撒料槽的倾斜角度，进而适应不同尺寸的双层排队机构。角度的调节也能够使长短撒料槽更加准确的对准相应的上下层送料槽，确保煤和矸石稳定有序的供给。

3、本发明使用的圆锥形的下层底板，能够使煤和矸石沿着形成的下层送料槽滑落，并形成一个较为合理的抛物线型的下层滑落轨迹。形成的下层送料槽和上层送料槽，能够为煤和矸石提供一个稳定的下落通道，进而能够使煤和矸石按照预定轨迹下落。

4、本发明设置在除尘箱和下层底板之间的共振弹簧和共振电机，一方面能够振动位于上下层撒料槽内的煤和矸石，使其分离开，确保在筛选的过程中不会因为煤和矸石的粘连而出现筛选错误的情况；另一方面在振动的影响下，能够使过滤网筒内的粉尘振动掉落至出灰口，便于粉尘的回收处理。

5、本发明的上下分选喷嘴水平吹动上下层滑落轨迹中的煤和矸石，进而准确的将其中的矸石分离出来，达到煤矸分离的目的。并且在喷嘴座的两侧设置的喷嘴，能够将为位于上下层滑落轨迹中的矸石向两个轨迹的外侧吹动，避免偏移轨迹之间的相互干涉，使分离的效果更加突出。

6、本发明气体的运动范围位于装置之内，这样便于除尘箱将产生的粉尘吸入内部进行回收；并且设置在除尘箱底部的出风口能够将过滤干净的气体再次由下而上的吹动煤和矸石，在一定程度上能将煤和矸石上的粘连的粉尘吹离开来，进一步收集粉尘，这样能够最大程度的收集粉尘，减少对环境的污染。

7、本发明的角度调节机构采用螺纹连接的方式来调节角度，充分的利用了螺纹连接的稳定性，确保在长短撒料槽在运行的过程中，螺纹连接不会因为轻微的振动而松动，保持角度调节的稳定性。

8、本装置的使用方法通过一系列的操作步骤，能够将粘连在一起的煤矸进行初步的分离，并且由分选机构将煤和矸石彻底的分离开来，进而能够使煤和矸石更加快速有效地分离。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明内部结构剖视图。

图3为本发明中的撒料机构爆炸图。

图4为本发明中的双层排队机构结构示意图。

图5为本发明中的分选机构结构示意图。

图6为本发明中的角度调节机构结构示意图。

图7为本发明中的除尘箱结构示意图。

图8为本发明中的除尘箱内部结构示意图。

10-撒料机构11-进料斗12-回转件13-旋转套14-转动电机

15-长撒料槽151-上层滑落轨迹1511-上层偏移轨迹16-短撒料槽

161-下层滑落轨迹1611-下层偏移轨迹

20-双层排队机构21-下层底板22-下层隔板23-下层送料槽

24-上层底板25-上层隔板26-上层送料槽27-共振电机

28-共振弹簧

30-分选机构31-光信号接收座311-上层接收器312-下层接收器

32-上层光源座33-上层光源34-下层光源35-喷嘴座

36-上层分选喷嘴37-下层分选喷嘴38-挡板

40-收料机构41-内接料斗42-中间接料斗43-外接料斗

50-角度调节机构51-上螺纹套52-下螺纹套53-螺杆

60-除尘箱61-支撑架62-除尘隔板63-进风口64-过滤网筒

65-出风口

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～8，本发明实施例中，将本装置架设在采煤输送设备的下方，煤和矸石落入装置内进行分离筛选。煤和矸石首先落入撒料机构10，撒料机构10包括进料斗11，进料斗11是一个两端开口且口径由上往下逐渐减小的倒圆锥筒状结构，在进料斗11的顶端连接在支撑杆上。在进料斗11的底部设有回转件12，回转件12为与进料斗11同轴连接的轴承，且轴承的内圈与进料斗11连接在一起，轴承的外圈同轴连接有旋转套13。在进料斗11的内部有通过连杆连接有输出轴同轴转动的转动电机14，转动电机14的输出轴与旋转套13连接，从而驱动旋转套13转动。进料斗11和旋转套13内部的空间形成了滑落通道。在旋转套13的两侧还连接有长撒料槽15和短撒料槽16，长撒料槽15和短撒料槽16均为U型的槽状结构，且长撒料槽15和短撒料槽16靠近的端部为封口结构，避免煤和矸石从长撒料槽15和短撒料槽16之间的间隙掉落。为了避免由滑落通道落下的煤和矸石从长撒料槽15和短撒料槽16之间的间隙落下，于是在旋转套13的内部沿着间隙的长度方向在间隙上方设有防漏板。长撒料槽15的入口端和短撒料槽16的入口端分别铰接在旋转套13的底部且铰接轴相互平行，长撒料槽15的出口端和短撒料槽16的出口端均连接有安装在旋转套13上的角度调节机构50。

角度调节机构50包括上螺纹套51和下螺纹套52，上螺纹套51和下螺纹套52之间螺纹连接有螺杆53，上螺纹套51的另一端铰接在旋转套13上，下螺纹套52的另一端可分别铰接在长撒料槽15和短撒料槽16的槽壁上。当需要调节角度时，此时扭转螺杆53，上螺纹套51和下螺纹套52两端相互靠近，从而调节长撒料槽15和短撒料槽16的倾斜角度。煤和矸石由滑落通道落入长撒料槽15和短撒料槽16，转动电机14带动长撒料槽15和短撒料槽16旋转着将煤和矸石撒入双层排队机构20内。

双层排队机构20包括圆锥状的下层底板21，在下层底板21的上板面上沿圆周方向均匀设有垂直向上延伸的下层隔板22。在下层隔板22的上方设有上层底板24，上层底板24为两端开口且口径由上往下逐渐扩张的筒状结构，并且下层底板21的底板直径小于上层底板24的底边直径。这样的设计可以使上下两层的煤和矸石有不同的滑落起点，上层的煤和矸石可以滑落的更远一点，下层的煤和矸石滑落的更近一点，避免产生的轨迹相干涉。相邻的下层隔板22、下层底板21和上层底板24之间围合形成下层送料槽23；上层底板24上板面上沿圆周方向均匀设有向上延伸的上层隔板25，相邻的上层隔板25和上层底板24之间配合形成上层送料槽26。煤和矸石由上层送料槽26滑落，形成上层滑落轨迹151；沿着下层送料槽23滑落的煤和矸石形成下层滑落轨迹161。

在下层送料槽23和上层送料槽26的槽底均设有倒V型的导流板，这样可以使煤和矸石在一定程度上分离，增加分选的效率。在下层底板21的底部设有共振电机27，并且在下层底板21的底部和除尘箱60的顶端之间均匀设置有共振弹簧28。在共振弹簧28和共振电机27的共同作用下，上层底板24和下层底板21沿着铅垂方向上下振动，进一步使下层送料槽23和上层送料槽26内的煤和矸石分离开。煤和矸石由双层排队机构20落入分选机构30。

分选机构30包括同轴设置在下层底板21下方的环状的光信号接收器，并且在光信号接收座31的内外环面上分别设有下层接收器312和上层接收器311。在光信号接收座31的外围同轴设有环状的上层光源33座32，在上层光源33座32上沿圆周方向均匀设有与上层接收器311相配合的上层光源33，上层光源33沿水平方向照射上层滑落轨迹151中的煤和矸石，照射后的光信号传输至上层接收器311并由上层接收器311接收，接收后的光信号传输至计算机终端进行处理分析。

在光信号接收座31的内侧同轴设有圆柱状的除尘箱60，在除尘箱60的顶部开设有环形凹槽，在环形凹槽内沿圆周方向均匀设有与下层接收器312相配合的下层光源34。下层光源34沿水平方向照射下层滑落轨迹161内的煤和矸石，照射后的光信号传输至下层接收器312并由下层接收器312接收，接收后的光信号传输至计算机终端进行处理分析。

在光信号接收座31的下方同轴设有环状的喷嘴座35，喷嘴座35位于上层滑落轨迹151和下层滑落轨迹161之间，这样的结构设计能够使喷嘴座35上的喷嘴准确的对煤和矸石的滑落轨迹进行吹动，同时避免干涉。

在喷嘴座35的内外环面上沿圆周方向分别均匀设有下层分选喷嘴37和上层分选喷嘴36，下层分选喷嘴37和上层分选喷嘴36的进气端与气泵连通。为了使光源座、光信号接收座31和喷嘴座35稳定的连接在一起，于是在上层光源33座32上沿圆周方向均匀设有同时连接光信号接收座31和喷嘴座35的挡板38。并且为了不干扰煤和矸石落下时与挡板38发生碰撞，因此挡板38、上层隔板25和下层隔板22这三个相对设置的板状结构位于同一铅垂面内，并且挡板38固定在收料结构的中间接料斗42的端口上。

煤和矸石沿着上层送料槽26滑落并形成上层滑落轨迹151，计算机终端控制气泵运转，使上层分选喷嘴36吹动上层滑落轨迹151中的矸石并形成上层偏移轨迹1511；煤和矸石沿下层送料槽23滑落并形成下层滑落轨迹161，计算机终端控制气泵运转，使下层分选喷嘴37吹动下层滑落轨迹161中的矸石并形成下层偏移轨迹1611，煤和矸石沿着轨迹滑落至收料机构40内。

收料机构40包括与下层底板21同轴设置且相互嵌套的内接料斗41、中间接料斗42和外接料斗43。内接料斗41嵌套在中间接料斗42内，中间接料斗42嵌套在外接料斗43内。内接料斗41内部形成位于下层偏移轨迹1611下方的下层矸石收集腔，内接料斗41和中间接料斗42之间围合形成位于上层滑落轨迹151和下层滑落轨迹161下方的煤渣收集腔，中间接料斗42和外接料斗43之间围合形成位于上层偏移轨迹1511下方的上层矸石收集腔，煤和矸石沿着不同的轨迹落入相对应的收集腔内。在中间接料斗42的底部设有连通外界的煤渣出料口，在内接料斗41和外接料斗43的底部均开设有矸石出料口。支撑杆向下延伸并直角弯折依次贯穿插入外接料斗43、中间接料斗42和内接料斗41，进而使外接料斗43、中间接料斗42和内接料斗41的位置相互固定，确保整个装置的紧密性。并且在外接料斗的底部设有底座，进而使装置能够稳定的固定在地面上。

除尘箱60同轴设置在内接料斗41内部，并且通过除尘箱60底部的支撑架61固定在内接料斗41内。在除尘箱60的底部设有除尘隔板62，除尘隔板62将除尘箱60分为上除尘腔和下除尘腔。上除尘腔的腔壁上开设有连通外界的进风口63，除尘隔板62上安装有向下除尘腔延伸的过滤网筒64。过滤网筒64可以过滤从外界吸入的含有粉尘的空气，粉尘留在过滤网筒64内，并且在共振电机27振动的影响下，其内部的粉尘会掉落至开设在除尘箱60底部且可开合的出灰口处。下除尘腔内装配有风机，风机的输出端与开设在下除尘腔腔壁上且连通外界的出风口65连通，风机的输入端与下除尘腔连通，进而将空气吸入除尘腔内。除尘箱60的出灰口、内接料斗41的出料口、外接料斗43的出料口均与下层底板21同轴设置，并且从上到下依次为除尘箱60的出灰口、内接料斗41的出料口、外接料斗43的出料口。当除尘箱60的出灰口开启时，其内部的粉尘落经内接料斗41的出料口并由外接料斗43的出料口落出。

本发明还包括了一种环形煤矸分选装置的使用方法，具体包括以下步骤：

S1、旋转撒料：将装置架设在采煤输送设备的下方，同时启动转动电机14带动撒料机构10工作，撒料机构10将煤和矸石的混合物输送到双层排队机构上；

S2、振动铺开：S1处理完毕后，为防止煤和矸石堆叠，双层排队机构20振动，进而对部分堆叠的煤和矸石进行分离平铺，煤和矸石由双层排队机构20落入分选机构30；

S3、识别分选：煤和矸石通过自由落体掉落至分选机构30内，喷嘴喷出高压气体将煤和矸石吹送到不同的接料斗中，完成煤和矸石的分选。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种环形煤矸分选装置，其特征在于，包括撒料机构(10)，所述撒料机构(10)内部沿铅垂方向向下形成有煤和矸石滑落的滑落通道，滑落通道的入口处连通有供应煤和矸石的料源，滑落通道的出口处设有可与双层排队机构(20)相对转动的用于接载煤和矸石的长撒料槽(15)和短撒料槽(16)；

长撒料槽(15)将煤和矸石送入双层排队机构(20)的上层送料槽(26)内，煤和矸石沿上层送料槽(26)滑落并形成上层滑落轨迹(151)，短撒料槽(16)将煤和矸石送入双层排队机构(20)的下层送料槽(23)内，煤和矸石沿下层送料槽(23)滑落并形成下层滑落轨迹(161)；

分选机构(30)中的上层分选喷嘴(36)吹动上层滑落轨迹(151)中的矸石并形成上层偏移轨迹(1511)，分选机构(30)中的下层分选喷嘴(37)吹动下层滑落轨迹(161)中的矸石并形成下层偏移轨迹(1611)，从而使煤渣沿着上层滑落轨迹(151)和下层滑落轨迹(161)落入收料机构(40)，使矸石沿着上层偏移轨迹(1511)和下层偏移轨迹(1611)落入收料机构(40)。

2.根据权利要求1所述的一种环形煤矸分选装置，其特征在于，所述撒料机构(10)包括进料斗(11)，所述进料斗(11)的底部设有可同轴转动的回转件(12)，回转件(12)的底部连接有旋转套(13)，进料斗(11)内设有转动电机(14)，转动电机(14)的输出轴连接在旋转套(13)上以驱动旋转套(13)转动，长撒料槽(15)的入口端和短撒料槽(16)的入口端分别铰接在旋转套(13)的底部且铰接轴相互平行，长撒料槽(15)的出口端和短撒料槽(16)的出口端均连接有安装在旋转套(13)上的角度调节机构(50)，进而调节长撒料槽(15)和短撒料槽(16)的倾斜角度。

3.根据权利要求1或2所述的一种环形煤矸分选装置，其特征在于，所述双层排队机构(20)包括圆锥状的下层底板(21)，所述下层底板(21)的上板面上沿圆周方向均匀设有向上延伸的下层隔板(22)，下层底板(21)的上方同轴设有与下层隔板(22)相连的上层底板(24)，上层底板(24)为两端开口且口径由上往下逐渐扩张的筒状结构，下层底板(21)的底边位于上层底板(24)沿铅垂方向的投影范围内，相邻的下层隔板(22)、下层底板(21)和上层底板(24)之间围合形成下层送料槽(23)，上层底板(24)上板面上沿圆周方向均匀设有向上延伸的上层隔板(25)，相邻的上层隔板(25)和上层底板(24)之间配合形成上层送料槽(26)。

4.根据权利要求3所述的一种环形煤矸分选装置，其特征在于，所述分选机构(30)包括同轴设置在下层底板(21)下方的环状的光信号接收座(31)，在光信号接收座(31)的内外环面上分别设有下层接收器(312)和上层接收器(311)；

在光信号接收座(31)的外围同轴设有环状的上层光源座(32)，在上层光源座(32)上沿圆周方向均匀设有与上层接收器(311)相配合的上层光源(33)，上层光源(33)沿水平方向照射上层滑落轨迹(151)中的煤和矸石并由上层接收器(311)接收照射后的光信号；

在光信号接收座(31)的内侧同轴设有除尘箱(60)，在除尘箱(60)的顶部开设有环形凹槽，在环形凹槽内沿圆周方向均匀设有与下层接收器(312)相配合的下层光源(34)，下层光源(34)沿水平方向照射下层滑落轨迹(161)内的煤和矸石并由下层接收器(312)接收照射后的光信号；

在光信号接收座(31)的下方同轴设有环状的喷嘴座(35)，喷嘴座(35)位于上层滑落轨迹(151)和下层滑落轨迹(161)之间，在喷嘴座(35)的内外环面上沿圆周方向分别均匀设有下层分选喷嘴(37)和上层分选喷嘴(36)，上层光源座(32)上沿圆周方向均匀设有同时连接光信号接收座(31)和喷嘴座(35)的挡板(38)。

5.根据权利要求4所述的一种环形煤矸分选装置，其特征在于，所述收料机构(40)包括与下层底板(21)同轴设置的内接料斗(41)、中间接料斗(42)和外接料斗(43)，内接料斗(41)嵌套在中间接料斗(42)内，中间接料斗(42)嵌套在外接料斗(43)内，内接料斗(41)内部形成位于下层偏移轨迹(1611)下方的下层矸石收集腔，内接料斗(41)和中间接料斗(42)之间围合形成位于上层滑落轨迹(151)和下层滑落轨迹(161)下方的煤渣收集腔，中间接料斗(42)和外接料斗(43)之间围合形成位于上层偏移轨迹(1511)下方的上层矸石收集腔，所述挡板(38)固定在中间接料斗(42)的上端，中间接料斗(42)的底部开设有煤渣出料口，内接料斗(41)和外接料斗(43)的底部均开设有矸石出料口，所述外接料斗(43)的外部设有向轴线延伸并依次穿过外接料斗(43)、中间接料斗(42)和内接料斗(41)的支撑杆，支撑杆的顶部连接在进料斗(11)上。

6.根据权利要求5所述的一种环形煤矸分选装置，其特征在于，所述除尘箱(60)的底部设有连接内接料斗(41)内侧底部的支撑架(61)，除尘箱(60)内设有除尘隔板(62)，除尘隔板(62)将除尘箱(60)分为上除尘腔和下除尘腔，上除尘腔的腔壁上开设有连通外界的进风口(63)，除尘隔板(62)上安装有向下除尘腔延伸的过滤网筒(64)，下除尘腔内装配有风机，风机的输出端与开设在下除尘腔腔壁上且连通外界的出风口(65)连通，风机的输入端与下除尘腔连通，在过滤网筒(64)的底部设有可开合的出灰口，进而可使收集的粉尘落入内接料斗(41)排出。

7.根据权利要求6所述的一种环形煤矸分选装置，其特征在于，所述上层送料槽(26)和下层送料槽(23)内均设有倒V型的导流板，相对设置的上层隔板(25)、下层隔板(22)和挡板(38)均位于同一铅垂面内，下层底板(21)的底部安装有共振电机(27)，且下层底板(21)和除尘箱(60)的顶端之间设有共振弹簧(28)，进而使上层底板(24)和下层底板(21)可沿竖直方向上下振动。

8.根据权利要求2所述的一种环形煤矸分选装置，其特征在于，所述回转件(12)为轴承，进料斗(11)的底部连接在轴承的内圈上，旋转套(13)的顶端连接在轴承的外圈上。

9.根据权利要求2所述的一种环形煤矸分选装置，其特征在于，所述角度调节机构(50)包括上螺纹套(51)和下螺纹套(52)，上螺纹套(51)和下螺纹套(52)之间螺纹连接有螺杆(53)，上螺纹套(51)的另一端铰接在旋转套(13)上，下螺纹套(52)的另一端可分别铰接在长撒料槽(15)和短撒料槽(16)的槽壁上。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种环形煤矸分选装置使用方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1、旋转撒料：将装置架设在采煤输送设备的下方，启动电机，带动撒料机构(10)工作，撒料机构(10)将煤和矸石的混合物输送到双层排队机构(20)上；

S2、振动铺开：S1处理完毕后，为防止煤和矸石堆叠，双层排队机构(20)振动，进而对部分堆叠的煤和矸石进行分离平铺；

S3、识别分选：煤和矸石通过自由落体掉落至分选机构(30)内，喷嘴喷出高压气体将煤和矸石吹送到不同的接料斗中，完成煤和矸石的分选。

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