CN205287817U - 井下气水渣分离装置 - Google Patents

Abstract

井下气水渣分离装置，收集器箱体、动力驱动机构、二级过滤机构和振动筛网机构；收集器箱体为一相对密闭空间，收集器箱体顶部右侧设有气水渣混合物入口，收集器箱体顶部左侧设有抽气口，收集器箱体右下底部从上到下依次设有出水口、煤渣出口和煤泥出口；本实用新型构造简单、运行费用低、使用寿命长、占用空间小、安全性高并且经过二级过滤，过滤效果更好。

Description

井下气水渣分离装置

技术领域

本实用新型属于矿山开采技术领域，具体涉及一种井下气水渣分离装置。

背景技术

我国煤炭资源丰富，2014年全国煤炭总产量达38.7亿吨，约占世界煤炭开采总量的50%，即使到2020年，煤炭占能源消费的比重仍在62%左右，其作为主要能源和重要工业原料的主题能源地位难以改变。但我国煤层瓦斯赋存条件复杂，煤层具有微观孔隙发育、非均质性、高吸附性、低透气性等特征，伴随煤矿开采深度的持续增加，煤层瓦斯含量、瓦斯压力、地应力明显增大，随之而来的则是以煤与瓦斯突出为代表的瓦斯灾害防治难度日益增加。保护层开采已被广泛证明是煤层群条件下的单一低透突出煤层瓦斯高效抽采仍是世界性难题，依照《防治煤与瓦斯突出规定》，此类煤层只能依靠井下钻孔预抽煤层瓦斯作为区域防突措施。

在打钻过程中，煤层会排出大量的瓦斯、水、钻渣，造成巷道局部积水和淤煤，占用巷道大量空间，致使作业者无法通过，而且排除的大量瓦斯会造成巷道局部瓦斯含量超限，针对以上问题，国内外科研人员和现场工程人员

研发了一些气煤分离装置，但或多或少存在一些问题，例如，其中的水渣分离组件常采用网孔板或金属过滤网，将瓦斯、水和钻渣混合物直接输入到金属网，然后经过过滤将气、水和渣分离开来，由于水和渣在通过金属过滤网时，会出现煤粉颗粒把金属网孔堵塞，不能有效的将煤水快速分离；同时气水渣在输入到金属过滤网的过程中，由于重力的作用，会对金属过滤网产生较大的冲击力，减缓了金属过滤网的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、过滤效果高、使用寿命长的井下气水渣分离装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：井下气水渣分离装置，包括收集器箱体、动力驱动机构、二级过滤机构和振动筛网机构；收集器箱体为一相对密闭空间，收集器箱体顶部右侧设有气水渣混合物入口，收集器箱体顶部左侧设有抽气口，收集器箱体右下底部从上到下依次设有煤渣出口和煤泥出口,收集器箱体左下底部设有出水口且出水口位于煤泥出口上方。

振动筛网机构位于收集器箱体内上部，振动筛网机构包括第一不锈钢板和外型呈长方体结构的金属钢骨架；金属钢骨架左侧和右侧均通过刚性弹簧连接有三角骨架缓冲板，左侧和右侧的刚性弹簧沿前后方向均设有一排，两个三角骨架缓冲板分别固定在收集器箱体上部内壁的左侧和右侧且左侧的三角骨架缓冲板位于右侧的三角骨架缓冲板下方；金属钢骨架底部设有外型呈长方形的第一金属滤网，第一金属滤网右侧边沿紧邻金属钢骨架底面右侧边沿，第一金属滤网前侧边沿长度小于金属钢骨架底面前侧边沿，第一金属滤网上设有位于气水渣混合物入口正下方的第一橡胶缓冲板；第一不锈钢板位于第一金属滤网下方且第一不锈钢板与第一金属滤网平行设置，第一不锈钢板的前侧边沿和后侧边沿均固定在收集器箱体内壁上，第一不锈钢板的左侧边沿位于第一金属滤网左侧边沿的右侧；金属钢骨架底部左侧和右侧均转动连接有滚轮，两个滚轮均滚动连接在第一不锈钢板上表面；第一不锈钢板左侧边沿设有阻水挡板，第一不锈钢板上设有紧邻阻水挡板的通孔。

动力驱动机构包括驱动电机和振动拉杆，驱动电机设置在收集器箱体内部，驱动电机主轴键连接有驱动盘，金属钢骨架上设有固定座，振动拉杆一端铰接在固定座上，振动拉杆另一端铰接在驱动盘的偏心处。

二级过滤机构包括第二金属滤网和两个阻煤挡板，第二金属滤网的前侧边沿和后侧边沿均固定在收集器箱体内壁上，第二金属滤网沿左右方向倾斜设置在第一不锈钢板下方且第二金属滤网的左侧边沿高于右侧边沿，第二金属滤网的右侧边沿紧邻煤渣出口下边沿；第二金属滤网左侧上表面设有第二橡胶缓冲板；两个阻煤挡板位于第一金属滤网与第二金属滤网之间，两个阻煤挡板前侧边沿和后侧边沿均固定在收集器箱体内壁上，两个阻煤挡板与收集器箱体内壁之间形成上大下小且上下通透的锥形下料筒，锥形下料筒的上端口紧邻第一金属滤网左侧边沿且位于第一金属滤网左侧边沿的正下方，锥形下料筒的下端口紧邻第二金属滤网且位于第二橡胶缓冲板的正上方。

金属钢骨架底部设有位于通孔右侧的毛刷板，毛刷板设有毛刷，毛刷与第一不锈钢板上表面接触。

抽气口处设有气压计。

采用上述技术方案，本实用新型的具体实施方式为：工作开始时，首先通过其他设备（如瓦斯粉尘敛集器）收集到的气水渣通过收集器箱体顶部右侧的气水渣混合物入口进入收集器箱体，之后开启与抽气口连接的抽气设备，由于收集器箱体为一相对密闭空间，因此收集器箱体内的带有瓦斯的气体会被充分抽走，水和煤渣的混合物在重力的作用下落在第一橡胶缓冲板上并流向第一金属滤网，启动驱动电机，在驱动电机的带动下，驱动盘转动并带动振动拉杆一端做圆周运动，振动拉杆另一端与金属钢骨架上的固定座铰接，振动拉杆拉动固定座沿左右方向来回摆动，刚性弹簧起到支撑连接的作用；

然后混合物中的水透过第一金属滤网并落在下方的第一不锈钢板上，接着混合物中的水沿倾斜的第一不锈钢板向下流动，经过毛刷板进一步清扫过滤后流向通孔，紧接着从通孔流出至出水口并由出水口向外排出；另外煤渣在金属钢骨架的不断前后摆动下，慢慢沿着第一金属滤网向下滚动，接着从第一金属滤网的左侧落入锥形下料筒中，两个阻煤挡板用于防止煤渣溅落在收集器箱体其他地方，煤渣顺着锥形下料筒落在第二橡胶缓冲板并流向第二金属滤网，在煤渣沿着第二金属滤网滚动时，煤渣中较小的煤粒和水形成煤泥，煤泥透过第二金属滤网从煤泥出口流出，而煤渣中较大的煤块沿着第二金属滤网并从煤渣出口滚出，到此完成气水渣分离作业。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型与传统的气水渣分离装置不同，具有以下优点：

（1）本实用新型能够实现水煤渣在振动筛网机构上反复筛分，实现初级快速水煤渣分离，同时第一金属滤网在不断振动下，可以减少煤渣对网孔的堵塞，第一金属滤网上设有第一橡胶缓冲板很好的缓冲了气水渣混合物对第一金属滤网的冲击力，从而保护了第一金属滤网，延长了使用寿命；

（2）经过第一金属滤网的初级过滤后，水煤渣混合物中仍存在水和渣，此时将水煤渣混合物通入第二金属滤网进行二级过滤，较大的煤块沿着倾斜的第二金属滤网向下滚动并从煤渣出口滚出，水和较小的煤渣透过第二金属滤网煤泥出口流出；经过二级过滤，水煤渣分离更加彻底，同样第二橡胶缓冲板缓冲了水渣混合物对第二金属滤网的冲击力，从而保护了第二金属滤网；

（3）刚性弹簧实现了对金属钢骨架减震和保护作用；

（4）第一不锈钢板上设有位于通孔右侧的毛刷板，毛刷板进一步清扫出水中的煤渣；

（5）抽气口处设有气压计，气压计用于观测抽气口处气体流动压力。

综上所述，本实用新型构造简单、运行费用低、使用寿命长、占用空间小、安全性高并且经过二级过滤，过滤效果更好。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是振动筛网机构的A向视图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型的井下气水渣分离装置，包括收集器箱体1、动力驱动机构、二级过滤机构和振动筛网机构；收集器箱体1为一相对密闭空间，收集器箱体1顶部右侧设有气水渣混合物入口2，收集器箱体1顶部左侧设有抽气口3，收集器箱体1右下底部从上到下依次设有煤渣出口5和煤泥出口6，收集器箱体1左下底部设有出水口4且出水口4位于煤泥出口6上方；

振动筛网机构位于收集器箱体1内上部，振动筛网机构包括第一不锈钢板7和外型呈长方体结构的金属钢骨架8；金属钢骨架8左侧和右侧均通过刚性弹簧9连接有三角骨架缓冲板10，刚性弹簧9沿前后方向设有一排，两个三角骨架缓冲板10分别固定在收集器箱体1上部内壁的左侧和右侧且左侧的三角骨架缓冲板10位于右侧的三角骨架缓冲板10下方；金属钢骨架8底部设有外型呈长方形的第一金属滤网11，第一金属滤网11右侧边沿紧邻金属钢骨架8底面右侧边沿，第一金属滤网11前侧边沿长度小于金属钢骨架8底面前侧边沿，第一金属滤网11上设有位于气水渣混合物入口2正下方的第一橡胶缓冲板12；第一不锈钢板7位于第一金属滤网11下方且第一不锈钢板7与第一金属滤网11平行设置，第一不锈钢板7的前侧边沿和后侧边沿均固定在收集器箱体1内壁上，第一不锈钢板7的左侧与收集器箱体1内壁之间具有间隙；金属钢骨架8底部左侧和右侧均转动连接有滚轮13，两个滚轮13均压接在第一不锈钢板7上表面；第一不锈钢板7左侧边沿设有阻水挡板14和紧邻阻水挡板14的通孔15；

动力驱动机构包括驱动电机17和振动拉杆18，驱动电机17设置在收集器箱体1内部，驱动电机17主轴键连接有驱动盘19，金属钢骨架8上设有固定座20，振动拉杆18一端铰接在固定座20上，振动拉杆18另一端铰接在驱动盘19的偏心处；

二级过滤机构包括第二金属滤网21和两个阻煤挡板22，第二金属滤网21的前侧边沿和后侧边沿均固定在收集器箱体1内壁上，第二金属滤网21沿左右方向倾斜设置在第一不锈钢板7下方且第二金属滤网21的左侧边沿高于右侧边沿，第二金属滤网21的右侧边沿紧邻煤渣出口5下边沿；第二金属滤网21左侧上表面设有第二橡胶缓冲板23；两个阻煤挡板22位于第一金属滤网11与第二金属滤网21之间，两个阻煤挡板22前侧边沿和后侧边沿均固定在收集器箱体1内壁上，两个阻煤挡板22与收集器箱体1内壁之间形成上大下小的上下通透的锥形下料筒24，锥形下料筒24的上端口紧邻第一金属滤网11左侧边沿，锥形下料筒24的下端口紧邻第二金属滤网21且位于第二橡胶缓冲板23的正上方；

金属钢骨架8底部设有位于通孔15右侧的毛刷板26，毛刷板26设有毛刷27，毛刷27与第一不锈钢板7上表面接触。

抽气口3处设有气压计28。

工作开始时，首先通过其他设备（如瓦斯粉尘敛集器）收集到的气水渣通过收集器箱体1顶部右侧的气水渣混合物入口2进入收集器箱体1，之后开启与抽气口3连接的抽气设备，由于收集器箱体1为一相对密闭空间，因此收集器箱体1内的带有瓦斯的气体会被充分抽走，水和煤渣的混合物在重力的作用下落在第一橡胶缓冲板12上并流向第一金属滤网11，启动驱动电机17，在驱动电机17的带动下，驱动盘19转动并带动振动拉杆18一端做圆周运动，振动拉杆18另一端与金属钢骨架8上的固定座20铰接，振动拉杆18拉动固定座20沿左右方向来回摆动，刚性弹簧9起到支撑连接的作用；

然后混合物中的水透过第一金属滤网11并落在下方的第一不锈钢板7上，接着混合物中的水沿倾斜的第一不锈钢板7向下流动，经过毛刷板26进一步清扫过滤后流向通孔15，紧接着从通孔15流出至出水口4并由出水口4向外排出；另外煤渣在金属钢骨架8的不断前后摆动下，慢慢沿着第一金属滤网11向下滚动，接着从第一金属滤网11的左侧落入锥形下料筒24中，两个阻煤挡板22用于防止煤渣溅落在收集器箱体1其他地方，煤渣顺着锥形下料筒24落在第二橡胶缓冲板23并流向第二金属滤网21，在煤渣沿着第二金属滤网21滚动时，煤渣中较小的煤粒和水形成煤泥，煤泥透过第二金属滤网21从煤泥出口6流出，而煤渣中较大的煤块沿着第二金属滤网21并从煤渣出口5滚出，到此完成气水渣分离作业。

本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.井下气水渣分离装置，其特征在于：包括收集器箱体、动力驱动机构、二级过滤机构和振动筛网机构；收集器箱体为一相对密闭空间，收集器箱体顶部右侧设有气水渣混合物入口，收集器箱体顶部左侧设有抽气口，收集器箱体右下底部从上到下依次设有煤渣出口和煤泥出口,收集器箱体左下底部设有出水口且出水口位于煤泥出口上方。

2.根据权利要求1所述的井下气水渣分离装置，其特征在于：振动筛网机构位于收集器箱体内上部，振动筛网机构包括第一不锈钢板和外型呈长方体结构的金属钢骨架；金属钢骨架左侧和右侧均通过刚性弹簧连接有三角骨架缓冲板，左侧和右侧的刚性弹簧沿前后方向均设有一排，两个三角骨架缓冲板分别固定在收集器箱体上部内壁的左侧和右侧且左侧的三角骨架缓冲板位于右侧的三角骨架缓冲板下方；金属钢骨架底部设有外型呈长方形的第一金属滤网，第一金属滤网右侧边沿紧邻金属钢骨架底面右侧边沿，第一金属滤网前侧边沿长度小于金属钢骨架底面前侧边沿，第一金属滤网上设有位于气水渣混合物入口正下方的第一橡胶缓冲板；第一不锈钢板位于第一金属滤网下方且第一不锈钢板与第一金属滤网平行设置，第一不锈钢板的前侧边沿和后侧边沿均固定在收集器箱体内壁上，第一不锈钢板的左侧边沿位于第一金属滤网左侧边沿的右侧；金属钢骨架底部左侧和右侧均转动连接有滚轮，两个滚轮均滚动连接在第一不锈钢板上表面；第一不锈钢板左侧边沿设有阻水挡板，第一不锈钢板上设有紧邻阻水挡板的通孔。

3.根据权利要求2所述的井下气水渣分离装置，其特征在于：动力驱动机构包括驱动电机和振动拉杆，驱动电机设置在收集器箱体内部，驱动电机主轴键连接有驱动盘，金属钢骨架上设有固定座，振动拉杆一端铰接在固定座上，振动拉杆另一端铰接在驱动盘的偏心。

4.根据权利要求3所述的井下气水渣分离装置，其特征在于：二级过滤机构包括第二金属滤网和两个阻煤挡板，第二金属滤网的前侧边沿和后侧边沿均固定在收集器箱体内壁上，第二金属滤网沿左右方向倾斜设置在第一不锈钢板下方且第二金属滤网的左侧边沿高于右侧边沿，第二金属滤网的右侧边沿紧邻煤渣出口下边沿；第二金属滤网左侧上表面设有第二橡胶缓冲板；两个阻煤挡板位于第一金属滤网与第二金属滤网之间，两个阻煤挡板前侧边沿和后侧边沿均固定在收集器箱体内壁上，两个阻煤挡板与收集器箱体内壁之间形成上大下小且上下通透的锥形下料筒，锥形下料筒的上端口紧邻第一金属滤网左侧边沿且位于第一金属滤网左侧边沿的正下方，锥形下料筒的下端口紧邻第二金属滤网且位于第二橡胶缓冲板的正上方。

5.根据权利要求4所述的井下气水渣分离装置，其特征在于：金属钢骨架底部设有位于通孔右侧的毛刷板，毛刷板设有毛刷，毛刷与第一不锈钢板上表面接触。

6.根据权利要求5所述的井下气水渣分离装置，其特征在于：抽气口处设有气压计。