專(zhuān)利名稱(chēng):礦井煤矸分離方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及礦井煤矸分離方法及設(shè)備,尤其適用于礦山井下大塊煤與煤矸石的直接分選。
背景技術(shù):
目前煤矸的分離都是在地面進(jìn)行,分選方式有手選、水選、風(fēng)選、伽馬射線分選。手選是通過(guò)人工用眼看,用手從帶式輸送機(jī)上混合煤中撿出大塊矸石。其工作條件十分艱苦、效率低,易造成誤選、漏選,安全隱患大。水選是利用煤與矸石的比重不同,靠水的浮力分離煤與矸石,分選效果較好。但其設(shè)備昂貴,工藝復(fù)雜,所需場(chǎng)地大,在井下使用較困難。風(fēng)選利用煤與矸石的密度不同,靠風(fēng)的浮力分離出煤與矸石,適用于水資源貧乏的地區(qū)。其投資大、占地面積大外,灰塵處理設(shè)備較大,處理效果不理想,不適應(yīng)井下環(huán)境。伽馬射線煤矸分選是采用伽馬射線識(shí)別煤和矸石,根據(jù)伽馬射線在煤和矸石中的衰減量不同產(chǎn)生不同的電信號(hào),通過(guò)電信號(hào)的反饋控制執(zhí)行機(jī)構(gòu),執(zhí)行機(jī)構(gòu)改變矸石的運(yùn)動(dòng)軌跡,從而達(dá)到煤矸分離的目的。但其系統(tǒng)復(fù)雜,分選能力小,放射源的輻射隱患,現(xiàn)場(chǎng)的原煤中經(jīng)常存有水或煤泥,使煤塊、矸石表面被煤泥遮住,造成識(shí)別上的困難。隨著采煤機(jī)械化程度的日益提高,煤中混入大塊矸石量逐漸增加,在井上分選,造成環(huán)境污染,占用農(nóng)田。如使用于采空區(qū)的回填,將混合煤由井下運(yùn)到地面,分選出的矸石再?gòu)牡孛孢\(yùn)回井下,既浪費(fèi)人力,又不經(jīng)濟(jì),造成二次污染。因此,如何直接在井下進(jìn)行煤矸的分選是當(dāng)前急需解決的一個(gè)問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是根據(jù)已有技術(shù)中存在的問(wèn)題,提供一種結(jié)構(gòu)緊湊,尺寸小,拆裝方便,直接在井下進(jìn)行大塊煤矸分選的礦井煤矸分離設(shè)備。
本發(fā)明的礦井煤矸分離方法是a.將井下開(kāi)采出來(lái)的煤與煤矸石混合物料就地用篩分破碎機(jī)進(jìn)行初步破碎,然后通過(guò)前置式皮帶運(yùn)輸機(jī)輸送至篩分機(jī);b.經(jīng)篩分機(jī)篩分的小于50mm的煤矸落至設(shè)在其下方的后置式皮帶運(yùn)輸機(jī)上,大于50mm的大塊煤及煤矸石流向設(shè)在尾部的選擇破碎式分離機(jī);
c.進(jìn)入選擇破碎式分離機(jī)的大塊煤及煤矸石經(jīng)選擇破碎式分離機(jī)中的旋轉(zhuǎn)葉輪敲擊后被分解,被敲碎的煤經(jīng)螺旋篩板篩分落入后置式皮帶運(yùn)輸機(jī)上;未被敲碎的矸石在葉輪螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)的作用力下甩向后擋板,落入矸石運(yùn)輸機(jī)運(yùn)出。
本發(fā)明的礦井煤矸分離設(shè)備,包括礦用防爆電機(jī),篩分破碎機(jī)、前置式皮帶運(yùn)輸機(jī)、篩分機(jī)和后置式皮帶運(yùn)輸機(jī),將篩分破碎機(jī)、前置式皮帶運(yùn)輸機(jī)、篩分機(jī)和后置式皮帶運(yùn)輸機(jī)有機(jī)的組合在一起,在篩分機(jī)的后部設(shè)有選擇破碎式分離機(jī),破碎式分離機(jī)的尾部設(shè)有矸石運(yùn)輸機(jī)。
所述篩分機(jī)的高度h≤3.8m;所述選擇破碎式分離機(jī)由設(shè)在底架上的螺旋篩板、螺旋篩板上方的敲擊煤矸的葉輪、設(shè)置葉輪的傳動(dòng)軸、聯(lián)軸器及防爆電動(dòng)機(jī)構(gòu)成。
本發(fā)明的礦井煤矸分離方法及設(shè)備,根據(jù)礦山井下的條件與狀況,將多個(gè)設(shè)備有機(jī)的組合在一起,通過(guò)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的選擇破碎式分離機(jī),將大塊煤矸直接在井下進(jìn)行煤與煤矸石的分離,使大塊矸石不出井,即可直接用于采空區(qū)的充填。不僅解決了大量的運(yùn)輸問(wèn)題,節(jié)約了地面堆積占地面積、避免地表塌陷、環(huán)境治理等費(fèi)用,同時(shí)為井下的回填提供了大量的原料。可減少運(yùn)輸費(fèi)用、地面堆積占地面積、避免地表塌陷、減少環(huán)境的污染,環(huán)境治理等費(fèi)用,節(jié)省矸石的井下、井上的運(yùn)輸量,該方法構(gòu)思巧妙,其設(shè)備緊湊,尺寸小,拆裝方便,分離效果好,在本領(lǐng)域內(nèi)具有廣泛的實(shí)用性。
圖1是本發(fā)明礦井煤矸分離設(shè)備的結(jié)構(gòu)主視圖。
圖2是圖1的俯視圖。
圖3是本發(fā)明的選擇破碎式分離機(jī)結(jié)構(gòu)圖。
圖中1-篩分破碎機(jī),2-前置式皮帶運(yùn)輸機(jī),3-篩分機(jī),4-選擇破碎式分離機(jī),5-后置式皮帶運(yùn)輸機(jī),6-矸石運(yùn)輸機(jī),4-1底架,4-2殼體,4-3螺旋篩板,4-4葉輪,4-5聯(lián)軸器,4-6防爆電動(dòng)機(jī)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖中的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述本發(fā)明的礦井煤矸分離方法將井下開(kāi)采出來(lái)的煤與煤矸石混合物料送入篩分破碎機(jī)1進(jìn)行初步破碎,然后通過(guò)前置式皮帶運(yùn)輸機(jī)2將物料送入篩分機(jī)3進(jìn)行物料篩分,經(jīng)篩分機(jī)3篩分的小于50mm的混合煤落入篩下進(jìn)入后置式皮帶輸送機(jī)5送入井下煤倉(cāng);大于50mm混合煤則進(jìn)入選擇破碎式分離機(jī)4中,經(jīng)選擇破碎式分離機(jī)4中的旋轉(zhuǎn)葉輪敲擊對(duì)大塊混合煤進(jìn)行破碎分選,被打碎的小于50mm的煤,通過(guò)選擇破碎式分離機(jī)4的螺旋篩板落入后置式皮帶輸送機(jī)5送入井下煤倉(cāng),未被敲碎的矸石在中葉輪螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)的作用力下甩向后擋板,落入矸石運(yùn)輸機(jī)6送入矸石倉(cāng)備用。
圖1所示的礦井煤矸分離設(shè)備,它由篩分破碎機(jī)1、前置式皮帶運(yùn)輸機(jī)2、篩分機(jī)3、選擇破碎式分離機(jī)4和后置式皮帶運(yùn)輸機(jī)5構(gòu)成,其中前置式皮帶運(yùn)輸機(jī)2傾斜設(shè)置,其低端與篩分破碎機(jī)3相連,高端與篩分機(jī)3入口相接;后置式皮帶運(yùn)輸機(jī)5接續(xù)在前置式皮帶運(yùn)輸機(jī)2的高端下方;選擇破碎式分離機(jī)4設(shè)在篩分機(jī)3的尾部,選擇破碎式分離機(jī)4的尾部設(shè)有矸石運(yùn)輸機(jī)6,選擇破碎式分離機(jī)4由設(shè)在底架4-1上的螺旋篩板4-3、螺旋篩板4-3上方的敲擊煤矸的多個(gè)葉輪4-4、安裝葉輪4-4的傳動(dòng)軸、聯(lián)軸器4-5及防爆電動(dòng)機(jī)4-6構(gòu)成,螺旋篩板4-3上罩有殼體4-2,螺旋篩板4-3由多根螺桿排列組合而成,通過(guò)一電動(dòng)機(jī)和減速器傳動(dòng)。安裝葉輪4-4的傳動(dòng)軸通過(guò)軸承座設(shè)在殼體4-2兩側(cè)擋板上。選擇破碎式分離機(jī)4的防爆電動(dòng)機(jī)4-6前端裝有控制其轉(zhuǎn)速的變頻器,通過(guò)聯(lián)軸器4-5帶動(dòng)傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn),傳動(dòng)軸通過(guò)鍵連接帶動(dòng)葉輪4-4旋轉(zhuǎn),當(dāng)煤矸混合物通過(guò)殼體4-2兩側(cè)的擋板進(jìn)入選擇破碎式分離機(jī)4時(shí),被其旋轉(zhuǎn)的葉輪擊打2至4次,煤被敲碎,未被擊碎的矸石流向后端進(jìn)入矸石運(yùn)輸機(jī)6。篩分機(jī)3、選擇破碎式分離機(jī)4和矸石運(yùn)輸機(jī)6騎在后置式皮帶運(yùn)輸機(jī)的上方,篩分機(jī)3的高度h≤3.8m;設(shè)備中所有的電動(dòng)機(jī)均采用煤礦井下防爆電機(jī),電壓為380/660伏。篩分破碎機(jī)1的最大入料粒度為300毫米,出料粒度≤50~150毫米,處理能力200~600噸每小時(shí)。前置式皮帶運(yùn)輸機(jī)2,其輸送量260噸/每小時(shí),粒度0~100毫米,水平段長(zhǎng)度8米,傾斜段水平長(zhǎng)度13米,設(shè)備水平段高度600毫米,出料端底部高度3米,膠帶用阻燃膠帶,傾斜設(shè)置,其低端與篩分破碎機(jī)1相連接,高端下方續(xù)接后置式皮帶運(yùn)輸機(jī)5,篩分機(jī)3設(shè)在后置式皮帶運(yùn)輸機(jī)5上,其篩箱接在前置式皮帶運(yùn)輸機(jī)2的下口處,篩分機(jī)3的處理量260噸每小時(shí),入料粒度0~100毫米,分級(jí)粒度50毫米,篩子總高3.8米,振動(dòng)軌跡為直線。選擇破碎式分離機(jī)4的電機(jī)功率為18.5千瓦,沖擊錘轉(zhuǎn)速250~350轉(zhuǎn)每分鐘,處理量200噸每小時(shí),其螺旋篩面篩分粒度為50毫米,篩面寬度1.5米,U型篩面。后置式皮帶運(yùn)輸機(jī)5的輸送量200噸每小時(shí),粒度0~50毫米,水平長(zhǎng)度15米,設(shè)備高度600毫米,膠帶用阻燃膠帶;矸石運(yùn)輸機(jī)6的輸送量200噸每小時(shí),粒度0~100毫米,水平長(zhǎng)度8米,設(shè)備高度按現(xiàn)場(chǎng)配作,膠帶用阻燃膠帶。
權(quán)利要求
1.礦井煤矸分離方法,其特征在于a.將井下開(kāi)采出來(lái)的煤與煤矸石混合物料就地用篩分破碎機(jī)(1)進(jìn)行初步破碎,然后通過(guò)前置式皮帶運(yùn)輸機(jī)(2)輸送至篩分機(jī)(3);b.經(jīng)篩分機(jī)(3)篩分的小于50mm的煤矸落至設(shè)在其下方的后置式皮帶運(yùn)輸機(jī)(5)上,大于50mm的大塊煤及煤矸石流向設(shè)在尾部的選擇破碎式分離機(jī)(4);c.進(jìn)入選擇破碎式分離機(jī)(4)的大塊煤及煤矸石經(jīng)選擇破碎式分離機(jī)(4)中的旋轉(zhuǎn)葉輪敲擊后被分解,被敲碎的煤經(jīng)螺旋篩板篩分落入后置式皮帶運(yùn)輸機(jī)(5)上;未被敲碎的矸石在葉輪螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)的作用力下甩向后擋板,落入矸石運(yùn)輸機(jī)(6)運(yùn)出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井煤矸分離方法的設(shè)備,包括礦用防爆電機(jī)、篩分破碎機(jī)(1)、前置式皮帶運(yùn)輸機(jī)(2)、篩分機(jī)(3)和后置式皮帶運(yùn)輸機(jī)(5),其特征在于將篩分破碎機(jī)(1)、前置式皮帶運(yùn)輸機(jī)(2)、篩分機(jī)(3)和后置式皮帶運(yùn)輸機(jī)(5)有機(jī)的組合在一起,在篩分機(jī)(3)的后部設(shè)有選擇破碎式分離機(jī)(4),破碎式分離機(jī)(4)的尾部設(shè)有矸石運(yùn)輸機(jī)(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦井煤矸分離設(shè)備,其特征在于所述篩分機(jī)(3)的高度h≤3.8m。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦井煤矸分離設(shè)備,其特征在于所述選擇破碎式分離機(jī)(4)由設(shè)在底架(4-1)上的螺旋篩板(4-3)、螺旋篩板(4-3)上方的敲擊煤矸的葉輪(4-4)、設(shè)置葉輪(4-4)的傳動(dòng)軸、聯(lián)軸器(4-5)及防爆電動(dòng)機(jī)(4-6)構(gòu)成。
全文摘要
一種礦井煤矸分離方法及設(shè)備,采用篩分破碎機(jī)、前置式皮帶運(yùn)輸機(jī)、篩分機(jī)、選擇破碎式分離機(jī)、后置式皮帶運(yùn)輸機(jī)和矸石運(yùn)輸機(jī)的組合,在井下對(duì)煤與煤矸石就地進(jìn)行分選,使小于50mm的煤矸落至后置式皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)出;大于50mm的煤及煤矸石送入選擇破碎式分離機(jī),經(jīng)旋轉(zhuǎn)葉輪敲擊后分解,被敲碎的煤經(jīng)螺旋篩板篩分落入后置式皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)出;未被敲碎的矸石在葉輪作螺旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的作用力下甩向后擋板,落入矸石運(yùn)輸機(jī)運(yùn)出。該設(shè)備可直接在井下進(jìn)行煤與煤矸石的分離,矸石可不出井,即可直接用于采空區(qū)的充填,又可避免地表塌陷、減少環(huán)境污染,節(jié)省矸石的井下、井上的運(yùn)輸量。其設(shè)備緊湊,尺寸小,拆裝方便,分離效果好,具有廣泛的實(shí)用性。
文檔編號(hào)B02C13/00GK101053856SQ20071002260
公開(kāi)日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2007年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月18日
發(fā)明者李建平, 杜長(zhǎng)龍, 丁開(kāi)旭, 鮑建偉, 蔡津玲, 徐龍江, 方樹(shù)鵬, 周甲偉, 劉飛 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)