本發(fā)明涉及選煤技術(shù)，具體為一種疊加泵、增減壓自身密度二產(chǎn)品旋流選煤裝置。適用于井下。

背景技術(shù)：

隨著煤炭深加工技術(shù)的發(fā)展，重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，對我國選煤技術(shù)水平的提高做出了重要貢獻(xiàn)。重介質(zhì)旋流器選煤不但使用較大的磁鐵礦粉配制懸浮液，同時還需在生產(chǎn)過程中不斷進(jìn)行檢測、加介、脫介、脫磁等工序，另外還需通過磁選機(jī)進(jìn)行回收磁鐵礦粉，致使生產(chǎn)成本增加，生產(chǎn)管理繁雜。為促進(jìn)煤炭深加工技術(shù)的創(chuàng)新，有必要研發(fā)一種能夠簡化選煤流程、可靠降低生產(chǎn)成本的新的選煤技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決目前重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)需要磁鐵礦粉配制懸浮液導(dǎo)致成本高操作管理繁雜的技術(shù)問題，為井下選煤提供一種疊加泵、增減壓自身密度二產(chǎn)品旋流選煤裝置。

本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種疊加泵、增減壓自身密度二產(chǎn)品旋流選煤裝置，包括傾斜角度可調(diào)的旋流器、調(diào)速增壓介質(zhì)泵、精煤脫水篩、矸石脫水篩以及具有攪拌功能的自身密度介質(zhì)倉；旋流器上的旋流器入料口用于接收原煤和沖水，旋流器上的加壓介質(zhì)入口通過管路以及調(diào)速增壓介質(zhì)泵與自身密度介質(zhì)倉相連通，精煤脫水篩用于對旋流器上的分選精煤出口分離出的包含精煤的物料進(jìn)行固液分離，矸石脫水篩用于對旋流器上的分選矸石出口分離出的包含矸石的物料進(jìn)行固液分離；精煤脫水篩和矸石脫水篩分離出的液體均通過管路輸送至自身密度介質(zhì)倉；自身密度介質(zhì)倉內(nèi)的介質(zhì)液由調(diào)速增壓介質(zhì)泵泵入旋流器中實現(xiàn)循環(huán)利用。

本發(fā)明的工作原理是利用改變調(diào)速增壓介質(zhì)泵的工作壓力，替代磁鐵礦粉，通過增、減壓力的方法，把兩種介質(zhì)（即水、生產(chǎn)中形成的礦漿液）變?yōu)橐环N介質(zhì)水(可控密度)，在高壓的作用下利用物料自身密度的不同，物料在旋流器裝置內(nèi)沿圓周高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力的不同，按密度進(jìn)行分離，也就是矸石和煤的分離。本發(fā)明從工作原理上完全顛覆了現(xiàn)有技術(shù)的局限，將選煤分離出的介質(zhì)液循環(huán)利用，在不需要使用磁鐵礦粉配制懸浮液的前提下實現(xiàn)了精煤和矸石的分離。

進(jìn)一步的，所述原煤通過原煤輸送系統(tǒng)輸送至旋流器入料口；所述原煤輸送系統(tǒng)包括井下原煤皮帶、設(shè)在井下原煤皮帶上方的原煤卸料器、用于輸送原煤卸料器所卸原煤的原煤1號分選皮帶、設(shè)在原煤1號分選皮帶輸出端的原煤分級篩、原煤破碎機(jī)以及將原煤破碎機(jī)篩下的煤和破碎后的原煤輸送至旋流器入料口的原煤2號分選皮帶；經(jīng)過矸石脫水篩分離出的矸石通過矸石1號皮帶機(jī)和矸石2號皮帶機(jī)運(yùn)出；經(jīng)精煤脫水篩篩出的精煤經(jīng)由精煤皮帶機(jī)以及井下原煤皮帶運(yùn)出。

本裝置的工藝流程（見圖1所示）：井下原煤皮帶在原煤卸料器的作用下，使得一條皮帶成為兩種用途，原煤卸料器后段為原煤皮帶，卸料器前段變成了精煤皮帶，一帶兩用。待篩選的原煤和沖水混合后，通過旋流器入料口進(jìn)入旋流器上端的中央入口，由于實際分選密度和自生介質(zhì)水密度差別大，調(diào)速增壓介質(zhì)泵把自生密度介質(zhì)倉內(nèi)的混合液體（介質(zhì)液）通過相應(yīng)管路加壓，加壓后的介質(zhì)液進(jìn)入加壓介質(zhì)入口，給到旋流器內(nèi)部使加壓介質(zhì)液沿旋流器內(nèi)的切線方向射入旋流器內(nèi)，使介質(zhì)作圓周高速旋轉(zhuǎn)，致使液體在離心力的作用下，密度小的煤在旋流器的分選精煤出口流出，密度大的矸石由旋流器分選矸石出口的切線方向射出。分選精煤出口和分選矸石出口射出的物料分別通過由精煤脫水篩和矸石脫水篩作固液分離，分離后的液體則經(jīng)過相應(yīng)管路進(jìn)入自生密度介質(zhì)倉循環(huán)利用。

井下原煤輸送系統(tǒng)用于輸送原煤，同時還可以將分離出的精煤運(yùn)送到井上；矸石皮帶機(jī)則將分離出的矸石運(yùn)送至采空區(qū)回填；所述旋流器、原煤輸送篩分破碎系統(tǒng)、調(diào)速增壓介質(zhì)泵、矸石皮帶機(jī)均設(shè)在井下，節(jié)省了井上空間和生產(chǎn)成本。

進(jìn)一步的，旋流器的傾斜角度通過液壓升降裝置以及與液壓升降裝置相連接的智能數(shù)控裝置實現(xiàn)調(diào)節(jié)；還包括設(shè)在連通加壓介質(zhì)入口與調(diào)速增壓介質(zhì)泵的管路上的壓力密度傳感器；智能數(shù)控裝置的信號輸出端分別與調(diào)速增壓介質(zhì)泵以及液壓裝置的控制端相連接；壓力密度傳感器信號輸出端與智能數(shù)控裝置的信號輸入端相連接。

本發(fā)明所述裝置可以根據(jù)煤質(zhì)變化情況自動調(diào)整旋流器的傾斜角度，以針對介質(zhì)密度的不同實現(xiàn)精煤和矸石的分離。連通加壓介質(zhì)入口和調(diào)速增壓介質(zhì)泵的管路上的壓力大小通過壓力密度傳感器實時在線檢測，并通過智能數(shù)控裝置控制調(diào)速增壓介質(zhì)泵實現(xiàn)對管路壓力的控制。壓力密度傳感器還將管路中的介質(zhì)密度實時傳輸給智能數(shù)控裝置，智能數(shù)控裝置則對管路內(nèi)介質(zhì)的密度進(jìn)行自動分析并調(diào)整配比，也就是執(zhí)行密度的上限指令。

本發(fā)明所述裝置克服了跳汰選煤廠龐大的系統(tǒng)工程和重介選煤的繁雜介質(zhì)回收系統(tǒng)的缺點(diǎn)，所述旋流器、原煤輸送系統(tǒng)、調(diào)速增壓介質(zhì)泵均設(shè)可在井下，讓選煤工藝處于更簡單化，為選煤事業(yè)尋找到一條確實可行的捷徑，也是選煤行業(yè)的創(chuàng)新與革命。本發(fā)明把選煤主要設(shè)備簡約化放在井下，煤泥水的處理放在井上，把有效的資源在井下分離出來，把矸石雜物變?yōu)橘Y源進(jìn)行采空區(qū)的充填。

本發(fā)明的優(yōu)特點(diǎn)：

1、為礦井下潔凈煤生產(chǎn)創(chuàng)造可行的生產(chǎn)條件。

2、解決占用地的困難。

3、徹底解決礦井廢物的運(yùn)輸、存放造成的占地自燃等多方面的污染，有效防止二氧化硫和霧霾的產(chǎn)生。

4、極大降低了礦井生產(chǎn)運(yùn)輸成本，減去了生產(chǎn)中的無用功，節(jié)約能源。

5、為焦煤企業(yè)和電力企業(yè)由傳統(tǒng)原煤配制改為精煤配制。以保證煤炭質(zhì)量。

6、用人少，節(jié)約了人力資源。

7、設(shè)備簡約、便于維護(hù)。

8、井下、井上均可使用。

此技術(shù)將會成為煤炭生產(chǎn)加工的一項真正變革創(chuàng)新，可為煤炭綜合開發(fā)和環(huán)境保護(hù)創(chuàng)出一條新的道路。

附圖說明

圖1 本發(fā)明所述裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

1-井下原煤皮帶，2-原煤卸料器，3-原煤1號分選皮帶，4-原煤分級篩，5-原煤破碎機(jī)，6-原煤2號分選皮帶，7-旋流器入料口，8-來自礦井上的濃縮凈化水，9-旋流器，10-加壓介質(zhì)入口，11-分選精煤出口，12-精煤脫水篩，13-精煤皮帶機(jī)，14-分選矸石出口，15-矸石脫水篩，16-矸石1號皮帶機(jī)，17-矸石2號皮帶機(jī)，18-旋流器可調(diào)角度，19-液壓升降裝置，20-液壓站，21-壓力密度傳感器，22-智能數(shù)控裝置，23-液位傳感器，24-第一篩下水入料管，25-攪拌循環(huán)管路，26-n個循環(huán)攪拌調(diào)壓支管，27-自身密度介質(zhì)倉，28-壓力攪拌泵，29-調(diào)速增壓介質(zhì)泵，30-余液排料泵，31-介質(zhì)泵入料管，32-介質(zhì)泵上料管，33-第一智能調(diào)速調(diào)量控制線，34-攪拌泵入料管，35-攪拌泵上料管，36-余液排料泵入料管，37-余液泵出料管，38-液壓站升降循環(huán)管路，39-第二篩下水入料管，40-第二智能調(diào)速調(diào)量控制線。

具體實施方式

一種疊加泵、增減壓自身密度二產(chǎn)品旋流選煤裝置，包括傾斜角度可調(diào)的旋流器9、調(diào)速增壓介質(zhì)泵29、精煤脫水篩12、矸石脫水篩15以及具有攪拌功能的自身密度介質(zhì)倉27；旋流器9上的旋流器入料口7用于接收原煤和沖水，旋流器9上的加壓介質(zhì)入口10通過管路以及調(diào)速增壓介質(zhì)泵29與自身密度介質(zhì)倉27相連通，精煤脫水篩12用于對旋流器9上的分選精煤出口11分離出的包含精煤的物料進(jìn)行固液分離，矸石脫水篩15用于對旋流器9上的分選矸石出口14分離出的包含矸石的物料進(jìn)行固液分離；精煤脫水篩12和矸石脫水篩15分離出的液體均通過管路輸送至自身密度介質(zhì)倉27；自身密度介質(zhì)倉27內(nèi)的介質(zhì)液由調(diào)速增壓介質(zhì)泵29泵入旋流器9中實現(xiàn)循環(huán)利用。

所述原煤通過原煤輸送系統(tǒng)輸送至旋流器入料口7；所述原煤輸送系統(tǒng)包括井下原煤皮帶1、設(shè)在井下原煤皮帶1上方的原煤卸料器2、用于輸送原煤卸料器2所卸原煤的原煤1號分選皮帶3、設(shè)在原煤1號分選皮帶3輸出端的原煤分級篩4、原煤破碎機(jī)5以及將原煤破碎機(jī)5篩下的煤和破碎后的原煤輸送至旋流器入料口7的原煤2號分選皮帶6；經(jīng)過矸石脫水篩15分離出的矸石通過矸石1號皮帶機(jī)16和矸石2號皮帶機(jī)17運(yùn)出；經(jīng)精煤脫水篩12篩出的精煤經(jīng)由精煤皮帶機(jī)13以及井下原煤皮帶1運(yùn)出。

旋流器9的傾斜角度通過液壓升降裝置19以及與液壓升降裝置19相連接的智能數(shù)控裝置22實現(xiàn)調(diào)節(jié)；還包括設(shè)在連通加壓介質(zhì)入口10與調(diào)速增壓介質(zhì)泵29的管路上的壓力密度傳感器21；智能數(shù)控裝置22的信號輸出端分別與調(diào)速增壓介質(zhì)泵29以及液壓裝置的控制端相連接；壓力密度傳感器21信號輸出端與智能數(shù)控裝置22的信號輸入端相連接。

所述自身密度介質(zhì)倉27的攪拌功能通過其上設(shè)置的循環(huán)攪拌系統(tǒng)來實現(xiàn)；所述循環(huán)攪拌系統(tǒng)包括連接在自身密度介質(zhì)倉27中上部側(cè)壁的攪拌泵入料管34、與攪拌泵入料管34順次相連的壓力攪拌泵28、攪拌泵上料管35以及攪拌循環(huán)管路25；所述攪拌循環(huán)管路25環(huán)繞自身密度介質(zhì)倉27設(shè)置，攪拌循環(huán)管路25連接有n 個循環(huán)攪拌調(diào)壓支管26；所述n個循環(huán)攪拌調(diào)壓支管26環(huán)繞自身密度介質(zhì)倉27布置且其另一端連接在靠近自身密度介質(zhì)倉27底部的位置。

自身密度介質(zhì)倉27上設(shè)有余液排出系統(tǒng)；所述余液排出系統(tǒng)包括連接在自身密度介質(zhì)倉27上的余液排料泵入料管36、與余液排料泵入料管36相連接的余液排料泵30以及與余液排料泵30相連接的余液泵出料管37；還包括設(shè)在自身密度介質(zhì)倉27內(nèi)的液位傳感器23；液位傳感器23的信號輸出端與智能數(shù)控裝置22的信號輸入端相連接；所述智能數(shù)控裝置22的信號輸出端與余液排料泵30的控制端相連接；加壓介質(zhì)入口10順次通過介質(zhì)泵上料管32、調(diào)速增壓介質(zhì)泵29以及介質(zhì)泵出料管31與自身密度介質(zhì)倉27相連接；所述壓力密度傳感器21設(shè)在介質(zhì)泵上料管32上。

所述調(diào)速增壓介質(zhì)泵29采用多級疊加布置；沖水采用來自礦井上的濃縮凈化水8。

在井下原煤皮帶1上安裝原煤卸料器2，由原煤卸料器2卸下的原煤通過原煤卸料器2上的漏斗進(jìn)入原煤1號分選皮帶3輸送到原煤分級篩4進(jìn)行分級。大塊煤進(jìn)入原煤破碎機(jī)5，原煤破碎機(jī)5篩下的煤和破碎后的原煤經(jīng)原煤2號分選皮帶6和沖水（來自礦井上的濃縮凈化水8）一并由旋流器入料口7流入旋流器內(nèi)。通過調(diào)速增壓介質(zhì)泵29經(jīng)介質(zhì)泵上料管32壓至旋流器9的加壓介質(zhì)入口10，并沿圓的切線方向進(jìn)入旋流器，此時產(chǎn)生了旋流力場；在離心力的作用下，旋流器內(nèi)部中心區(qū)域的物料從分選精煤出口11排出流入精煤脫水篩12，篩上分離出的精煤通過精煤皮帶機(jī)13輸入井下原煤皮帶1上，比重大的煤矸石沿旋流器的切線方向從分選矸石出口14排出流入矸石脫水篩15，篩上的矸石經(jīng)矸石1號皮帶機(jī)16輸往坑下矸石2號皮帶機(jī)17運(yùn)往適當(dāng)?shù)拇娣盼恢谩?/p>

精煤脫水篩和矸石脫水篩的篩下水經(jīng)第一篩下水入料管24和第二篩下水入料管39進(jìn)入自身密度介質(zhì)倉27；自身密度介質(zhì)倉27根據(jù)井下原煤開采的煤的回收程度，通過智能控制系統(tǒng)22指揮液壓站20，經(jīng)過液壓站升降循環(huán)管路38使得液壓升降裝置19動作從而也就調(diào)整了旋流器可調(diào)角度18，以適應(yīng)煤碳化性質(zhì)的變化程度。為了使自身密度介質(zhì)倉27自身密度良好，自身密度介質(zhì)倉27內(nèi)的介質(zhì)由壓力攪拌泵28從攪拌泵入料管34吸入又從攪拌泵上料管35壓入攪拌循環(huán)管路25，并經(jīng)過n個循環(huán)攪拌調(diào)壓支管26把介質(zhì)倉液的濃度攪拌均勻后，由調(diào)速增壓介質(zhì)泵29吸入至旋流器9。由于濃度的變化，倉中的密度也在變化，在介質(zhì)泵上料管32上特設(shè)了壓力密度傳感器21把介質(zhì)密度信號傳到智能數(shù)控裝置22，智能數(shù)控裝置22通過信號指揮（通過第一智能調(diào)速調(diào)量控制線33疊加調(diào)速增壓介質(zhì)泵系統(tǒng)調(diào)整運(yùn)轉(zhuǎn)速度，密度小的時候流量和壓力增大，密度大的時候流量和壓力減小。由于沖水和補(bǔ)水的緣故，自身密度介質(zhì)倉27一定會產(chǎn)生余液。余液的排出由液位傳感器通過智能數(shù)控裝置指揮余液泵（通過第二智能調(diào)速調(diào)量控制線40由余液排料泵入料管36吸入從余液泵出料管37輸出至礦上煤泥水的處理系統(tǒng)。

本發(fā)明所述裝置克服了跳汰選煤廠龐大的系統(tǒng)工程和重介選煤的繁雜介質(zhì)回收系統(tǒng)的缺點(diǎn)，讓選煤工藝處于更簡單化，開創(chuàng)井下選煤，把潔凈煤送到井上，把污染源煤矸石淘汰在井下，有效地管控煤礦生產(chǎn)中煤矸石對環(huán)境的重復(fù)污染，更有效地減少了煤矸石污染導(dǎo)致霧霾的源頭。體現(xiàn)節(jié)能、增效、環(huán)保的目的。為選煤事業(yè)尋找到一條確實可行的捷徑，它是選煤行業(yè)的創(chuàng)新與革命。