CN217491209U - 一种智能化浅槽重介预排矸系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能化浅槽重介预排矸系统，包括预警系统、重介分选系统、补加介质系统和补加水系统，所述预警系统包括原煤X光灰分仪、精煤X光灰分仪、矸石X光灰分仪、预警信号器和PIDⅠ控制器，所述分选系统包括浅槽重介主体、水平流重介质悬浮液流量计和水平流重介悬浮液管道电动阀门，所述补加介质系统和补加水系统包括分流装置、脱介装置、补水装置、合格介质桶、液位计、重介质悬浮液密度计、重介质悬浮液磁性物含量计、分流量电动控制阀门、重介质添加电动控制阀门、水添加电动控制阀门和PIDⅡ控制器，本实用新型能够提高设备的适用性，针对于煤质复杂的夹矸和高矸原煤，智能化重介浅槽分选设备能够正常工作，保证产品质量。

Description

一种智能化浅槽重介预排矸系统

技术领域

本实用新型属于原煤排矸技术领域，具体涉及一种智能化浅槽重介预排矸系统。

背景技术

目前井下采煤作业大多采用机采和放顶煤技术，随着矿井大型化和采煤设备的机械化程度提升，在实际生产中，为保障采煤作业的连续性和高效性，煤层上下的顶底板或地质原因导致的工作面断层中的矸石会同煤一起形成原煤，因此原煤中的夹矸煤或可见矸石含量会增加。为了增加企业效益，减轻原煤在后续分选流程中相关设备压力，提高工作效率，随着工艺流程的成熟，越来越多企业在实际生产中引入原煤预排矸工作流程。

原煤预排矸作为煤炭的洗选加工中的一部分，煤炭加工利用协会在2021年1月1日发布并实施了《智能化选煤厂建设通用技术规范》行业标准，随着行业标准的出台，煤炭洗选智能化建设越来越受到重视和关注，煤炭洗选设计规范会逐步向智能化的方向转变。

浅槽重介分选设备在选煤厂作业中通常进行原煤预排矸工作，目前得到大范围的应用。在实际的生产实践中，由于原煤灰分的不均一性，浅槽重介分选槽的悬浮液中会存在一层既不上浮也不下沉的硬层，现场操作工人通常称为“托层”，部分矸石受“托层”阻碍影响，会随上浮物进入精煤，增大精煤含矸率；相反的，在实际分选中也会存在“跑煤”，即精煤进入矸石产品的量增加，提高矸石含煤率。这都会降低浅槽重介分选设备的分选效率，降低精煤产品质量，影响企业效益。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种智能化浅槽重介预排矸系统，以解决上述背景技术中提出的由于原煤灰分的不均一性，浅槽重介分选槽的悬浮液中会存在一层既不上浮也不下沉的硬层，或者矸石带煤率提高，带来的降低浅槽重介分选设备的分选效率，降低精煤产品质量的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种智能化浅槽重介预排矸系统，包括预警系统、重介分选系统、补加介质系统和补加水系统，所述预警系统包括原煤X光灰分仪、精煤X光灰分仪、矸石X光灰分仪、预警信号器和PIDⅠ控制器，所述分选系统包括浅槽重介主体、水平流重介质悬浮液流量计和水平流重介悬浮液管道电动阀门，所述补加介质系统和补加水系统包括分流装置、脱介装置、补水装置、合格介质桶、液位计、重介质悬浮液密度计、重介质悬浮液磁性物含量计、分流量电动控制阀门、重介质添加电动控制阀门、水添加电动控制阀门和PIDⅡ控制器，所述原煤X光灰分仪安装在原煤皮带上，所述精煤X光灰分仪安装在精煤皮带上，所述矸石X光灰分仪安装在矸石溜槽上，所述水平流重介质悬浮液流量计与水平流重介悬浮液管道电动阀门安装在水平流重介悬浮液管道上，所述脱介装置包括精煤脱介筛和磁选机组成，所述分流装置包括分流箱和分流量电动控制阀门，分流箱与合格介质桶和磁选机相连，所述分流量电动控制阀门安装在分流箱与磁选机连接的管道上，所述补水装置包括水添加电动控制阀门和水箱，所述重介质添加电动控制阀门安装在重介质添加管道，所述重介质悬浮液密度计和重介质悬浮液磁性物含量计安装在合格介质桶上，所述液位计安装在合格介质桶上。

优选的，所述浅槽重介主体一侧设置有精煤排料口，所述浅槽重介主体一侧下端设置有矸石排料口。

优选的，所述原煤X光灰分仪、精煤X光灰分仪、矸石X光灰分仪、预警信号器与PIDⅠ控制器电性连接。

优选的，所述液位计、重介质悬浮液密度计、重介质悬浮液磁性物含量计、分流量电动控制阀门、重介质添加电动控制阀门、水添加电动控制阀门与PIDⅡ控制器电性连接。

优选的，所述浅槽重介主体上端设置有入料口。

优选的，所述合格介质桶一侧设置有合格介质泵。

优选的，所述水平流重介悬浮液管道电动阀门内部设置有水平流重介质悬浮液，所述浅槽重介主体下端设置有上升流重介质悬浮液。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种智能化浅槽重介预排矸系统，具备以下有益效果：

1、本实用新型能够提高设备的适用性，针对于煤质复杂的夹矸和高矸原煤，智能化重介浅槽分选设备能够正常工作，保证产品质量，智能化控制，提高生产效率；根据入料原煤性质，实时控制并调节重介悬浮液密度，有效解决由于“托层”、“跑煤”等导致的浅槽重介分选设备的宕机，提高生产效率。

2、本实用新型能够降低生产成本，一方面，原煤经过智能化浅槽重介分选系统，精煤产品进行后续分选作业，降低后续分选设备的分选压力；另一方面，该智能化浅槽分选系统需要的现场工作人员大幅度降低，可视化数据有利于工作人员更好的管理分选系统，从而达到降低生产成本的目的。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制，在附图中：

图1是本实用新型的智能化浅槽重介预排矸系统整体结构示意图；

图2是本实用新型的浅槽重介分选设备的原煤分选示意图；

图中：1、入料口；2、浅槽重介主体；3、精煤脱介筛；4、分流箱；5、磁选机；6、合格介质桶；7、水箱；8、合格介质泵；9、精煤排料口；10、矸石排料口；11、原煤X光灰分仪；12、预警信号器；13、精煤X光灰分仪；14、矸石X光灰分仪；15、液位计；16、重介质悬浮液密度计；17、重介质悬浮液磁性物含量计；18、分流量电动控制阀门；19、重介质添加电动控制阀门；20、水添加电动控制阀门；21、水平流重介质悬浮液流量计；22、水平流重介悬浮液管道电动阀门；23、水平流重介质悬浮液；24、上升流重介质悬浮液。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种智能化浅槽重介预排矸系统，包括预警系统、重介分选系统、补加介质系统和补加水系统，预警系统包括原煤X光灰分仪11、精煤X光灰分仪13、矸石X光灰分仪14、预警信号器12和PIDⅠ控制器，分选系统包括浅槽重介主体2、水平流重介质悬浮液流量计21和水平流重介悬浮液管道电动阀门22，补加介质系统和补加水系统包括分流装置、脱介装置、补水装置、合格介质桶6、液位计15、重介质悬浮液密度计16、重介质悬浮液磁性物含量计17、分流量电动控制阀门18、重介质添加电动控制阀门19、水添加电动控制阀门20和PIDⅡ控制器，原煤X光灰分仪11安装在原煤皮带上，原煤X光灰分仪11用于实时检测原煤灰分，与原煤皮带连接；精煤X光灰分仪13安装在精煤皮带上，精煤X光灰分仪13用于实时检测精煤灰分，与精煤皮带连接；矸石X光灰分仪14安装在矸石溜槽上，矸石X光灰分仪14用于实时检测矸石灰分，与矸石溜槽连接，水平流重介质悬浮液流量计21与水平流重介悬浮液管道电动阀门22安装在水平流重介悬浮液管道上，脱介装置包括精煤脱介筛3和磁选机5组成，分流装置包括分流箱4和分流量电动控制阀门18，分流箱4与合格介质桶6和磁选机5相连，分流量电动控制阀门18安装在分流箱4与磁选机5连接的管道上，补水装置包括水添加电动控制阀门20和水箱7，重介质添加电动控制阀门19安装在重介质添加管道，重介质悬浮液密度计16和重介质悬浮液磁性物含量计17安装在合格介质桶6上，液位计15安装在合格介质桶6上，液位计15安装在合格介质桶6上，监测合格介质桶中重介质悬浮液的液面高度，重介质悬浮液密度计16安装在合格介质桶6上，检测合格介质桶中重介质悬浮液的密度，重介质悬浮液磁性物含量计17安装在合格介质桶6上，检测合格介质桶中重介质悬浮液的磁性物百分比含量。

本实用新型中，优选的，浅槽重介主体2一侧设置有精煤排料口9，浅槽重介主体2一侧下端设置有矸石排料口10。

本实用新型中，优选的，原煤X光灰分仪11、精煤X光灰分仪13、矸石X光灰分仪14、预警信号器12与PIDⅠ控制器电性连接，原煤X光灰分仪11、预警信号器12、精煤X光灰分仪13和矸石X光灰分仪14各仪器输出信号通过自适应PIDⅠ控制器系统整合控制并输出。

本实用新型中，优选的，液位计15、重介质悬浮液密度计16、重介质悬浮液磁性物含量计17、分流量电动控制阀门18、重介质添加电动控制阀门19、水添加电动控制阀门20与PIDⅡ控制器电性连接。

本实用新型中，优选的，浅槽重介主体2上端设置有入料口1。

本实用新型中，优选的，合格介质桶6一侧设置有合格介质泵8。

本实用新型中，优选的，水平流重介悬浮液管道电动阀门22内部设置有水平流重介质悬浮液23，浅槽重介主体2下端设置有上升流重介质悬浮液24。

本实用新型的工作原理及使用流程：使用时，原煤X光灰分仪11用于实时检测原煤灰分，与原煤皮带连接；精煤X光灰分仪13用于实时检测精煤灰分，与精煤皮带连接；矸石X光灰分仪14用于实时检测矸石灰分，与矸石溜槽连接，预警信号器12、原煤X光灰分仪11、精煤X光灰分仪13和矸石X光灰分仪14各仪器输出信号通过自适应PIDⅠ系统整合控制并输出，液位计15安装在合格介质桶6上，监测合格介质桶中重介质悬浮液的液面高度；重介质悬浮液密度计16安装在合格介质桶6上，检测合格介质桶中重介质悬浮液的密度；重介质悬浮液磁性物含量计17安装在合格介质桶6上，检测合格介质桶中重介质悬浮液的磁性物百分比含量；分流量电动控制阀门18安装在分流箱4和磁选机5相连接的管道上，用于控制介质分流量；重介质添加电动控制阀门19安装在介质添加管道上，并于合格介质桶连接，用于控制重介质添加量；水添加电动控制阀门20安装在合格介质桶6和水箱7相连接的管道上，用于控制加水量，液位计15、重介质悬浮液密度计16、重介质悬浮液磁性物含量计17、分流量电动控制阀门18、重介质添加电动控制阀门19和水添加电动控制阀门20通过自适应PIDⅡ系统整合控制并输出，水平流重介质悬浮液流量计21安装在水平流重介质悬浮液23的管道上，监测水平流重介质悬浮液的具体流量；水平流重介悬浮液管道电动阀门22安装在水平流重介质悬浮液23的管道上，用于控制水平流流速，原煤经原煤皮带运输，原煤X光灰分仪11实时测量并输出原煤灰分值，从入料口1进入浅槽重介主体2，开始分选，精煤随溢流从精煤排料口9排出，矸石由刮板从矸石排料口10排出，精煤进入精煤脱介筛3脱介，筛上物精煤进入精煤皮带，精煤X光灰分仪13实时测量并输出精煤灰分值；筛下物介质部分进入合格介质桶6，部分进入分流箱4，分流箱中的介质根据系统需求通过分流量电动控制阀门18定量进入磁选机5磁选，磁选机精矿进入合格介质桶6，磁选机尾矿进入水箱7，合格介质桶中的介质循环利用，通过合格介质泵8进入浅槽重介分选设备，分为水平流重介质悬浮液23和上升流重介质悬浮液24；

当原煤X光灰分仪11显示原煤灰分大于35％或精煤X光灰分仪13显示精煤灰分加大时，预警信号器12发出预警信号，通过控制分流量电动控制阀门18加大分流箱4的分流量，实现磁选机5的入料加大，启动重介质添加电动控制阀门19，根据PIDⅡ控制系统智能化计算结果添加所需重介质量，增大合格介质桶6中的重介质悬浮液密度，提高浅槽重介分选设备主体中的分选密度，实现提前预防浅槽重介设备中出现“托层”现象的目的，当原煤X光灰分仪11显示原煤灰分较低或矸石X光灰分仪14显示矸石灰分减小时，通过控制分流量电动控制阀门18减小分流箱4的分流量，实现磁选机5的入料减少，启动水添加电动控制阀门20，根据PIDⅡ控制系统智能化计算结果添加所需水量，从而降低合格介质桶6中的重介质悬浮液密度，进而降低浅槽重介分选设备中的分选密度，防止出现“跑煤”现象导致的产品质量下降，通过智能化调控浅槽重介分选设备中重介质悬浮液的密度，从而保证浅槽重介分选系统的分选稳定性和产品质量的连贯性。

本实用新型的工作过程可分为原煤分选、介质回收和智能化调节重介悬浮液密度；

原煤分选：合格介质桶6中的重介悬浮液通过水平和上升管道进入浅槽重介分选主体，开采原煤由原煤运输皮带进入浅槽重介分选设备主体，在水平流和上升流共同作用下，原煤由于密度差异在重介悬浮液中分层，精煤上浮，矸石下沉，精煤产品在水平流重介悬浮液的带动下溢流进入精煤脱介筛3，矸石产品通过刮板沿脱水段经排料口排出；

介质回收：精煤产品随溢流进入精煤脱介筛3，开始脱介；矸石产品在运输过程中完成脱介；分流箱4截取部分精煤脱介筛3筛下物，根据合格介质系统需求部分筛下物进入合格介质桶6，部分进入磁选机5磁选，磁选精矿进入合格介质桶6，磁选尾矿进入水箱7；

智能化调节重介悬浮液密度：当原煤灰分大于35％时，预警信号器12发出预警信号，通过控制分流量电动阀门来加大分流箱4中去磁选机5的分流量，启动重介质添加电动控制阀门19和水添加电动控制阀门20，根据智能化计算结果添加重介质，增大合格介质桶6中的重介质悬浮液密度，提高浅槽重介分选设备主体中的分选密度，防止出现“托层”现象；当入料原煤产品灰分降低后，通过控制分流量电动阀门来减小分流箱4中去磁选机5的分流量，启动重介质添加电动控制阀门19和水添加电动控制阀门20，根据智能化计算结果添加水，降低合格介质桶6中的重介质悬浮液密度，降低浅槽重介分选设备主体中的分选密度，防止出现“跑煤”现象。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种智能化浅槽重介预排矸系统，包括预警系统、重介分选系统、补加介质系统和补加水系统，其特征在于：所述预警系统包括原煤X光灰分仪(11)、精煤X光灰分仪(13)、矸石X光灰分仪(14)、预警信号器(12)和PIDⅠ控制器，所述分选系统包括浅槽重介主体(2)、水平流重介质悬浮液流量计(21)和水平流重介悬浮液管道电动阀门(22)，所述补加介质系统和补加水系统包括分流装置、脱介装置、补水装置、合格介质桶(6)、液位计(15)、重介质悬浮液密度计(16)、重介质悬浮液磁性物含量计(17)、分流量电动控制阀门(18)、重介质添加电动控制阀门(19)、水添加电动控制阀门(20)和PIDⅡ控制器，所述原煤X光灰分仪(11)安装在原煤皮带上，所述精煤X光灰分仪(13)安装在精煤皮带上，所述矸石X光灰分仪(14)安装在矸石溜槽上，所述水平流重介质悬浮液流量计(21)与水平流重介悬浮液管道电动阀门(22)安装在水平流重介悬浮液管道上，所述脱介装置包括精煤脱介筛(3)和磁选机(5)组成，所述分流装置包括分流箱(4)和分流量电动控制阀门(18)，分流箱(4)与合格介质桶(6)和磁选机(5)相连，所述分流量电动控制阀门(18)安装在分流箱(4)与磁选机(5)连接的管道上，所述补水装置包括水添加电动控制阀门(20)和水箱(7)，所述重介质添加电动控制阀门(19)安装在重介质添加管道，所述液位计(15)、重介质悬浮液密度计(16)和重介质悬浮液磁性物含量计(17)安装在合格介质桶(6)上。

2.根据权利要求1所述的一种智能化浅槽重介预排矸系统，其特征在于：所述浅槽重介主体(2)一侧设置有精煤排料口(9)，所述浅槽重介主体(2)一侧下端设置有矸石排料口(10)。

3.根据权利要求1所述的一种智能化浅槽重介预排矸系统，其特征在于：所述原煤X光灰分仪(11)、精煤X光灰分仪(13)、矸石X光灰分仪(14)、预警信号器(12)与PIDⅠ控制器电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种智能化浅槽重介预排矸系统，其特征在于：所述液位计(15)、重介质悬浮液密度计(16)、重介质悬浮液磁性物含量计(17)、分流量电动控制阀门(18)、重介质添加电动控制阀门(19)、水添加电动控制阀门(20)与PIDⅡ控制器电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种智能化浅槽重介预排矸系统，其特征在于：所述水平流重介悬浮液管道电动阀门(22)内部设置有水平流重介质悬浮液(23)，所述浅槽重介主体(2)下端设置有上升流重介质悬浮液(24)。

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