[實用新型]井下矸石分離裝置

無效

• 申請號: 201020575091.9
• 申請日: 2010-10-25
• 公開（公告）號: CN201950031U
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 盧建剛;鄭劍鋒;孫優賢
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B07B13/10
• 分類號: B07B13/10;B07B13/14
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

技術領域

本實用新型涉及一種井下矸石分離裝置，特別是在煤礦井下直接分離煤與矸石的裝置。

背景技術

隨著采煤機械化程度的不斷提高，特別是放頂煤開采技術的廣泛應用，使采煤過程中由工作面斷層、頂底板及夾矸等產生的大量矸石混入煤流。據不完全統計，從井下提升進入地面選煤廠的毛煤（采出后未經任何處理的煤，主要是煤與矸石）中含矸率平均在16%左右。

在煤炭行業傳統作業中，均將采煤與選煤分成兩個獨立的系統。煤礦在井下對混入煤中的矸石不作處理，而是一起直接運輸、提升至地面，再由選煤廠通過洗選排除。其不足之處有：矸石的運輸和提升浪費大量能源；增加地面選煤廠的機電設備損耗和能耗；選煤廠分離出的矸石占用大量土地；矸石污染周邊地區的土壤和水源；礦區沉陷等。

因此，研制煤礦井下選煤技術與裝備，在井下就地排除矸石，尤其是排除大塊矸石，可以產生顯著的經濟效益和社會效益，具體表現為：

(1)?可避免大量的無效運輸，提高礦井的實際產能，實現“節能減排”。將混入毛煤中的矸石由井下運輸、提升至地面選煤廠再做處理，屬無效運輸；若能在井下就地排除，則可將原來用于運輸、提升矸石的運能轉化為運煤，不僅可提高礦井運輸的實際能力，同時還起到了“節能減排”的作用。

(2)?降低地面選煤廠的機電設備損耗和能耗。大量矸石的分離操作，尤其是大塊矸石的處理，會對選煤廠的機電設備造成較大的機械損耗，同時也增加了機電設備的能耗。井下矸石的就地分離，可顯著降低地面選煤廠的機電設備損耗和能耗。

(3)?節約用地，保護生態環境。地面選煤廠排除的矸石需占用大量場地進行堆積存放，矸石風化后，遇風則塵土飛揚，遇雨則污水橫流，而且矸石中的硫分和可燃物極易形成自燃，更加重了對生態環境的損害。在井下通過分選就地排除矸石，則可消除這些弊端。

(4)?井下分離的矸石可以就地回填。將井下就地排除的矸石（尤其是大塊矸石）作為采空的回填材料，可有效避免礦區地面的塌陷；經技術處理后，可置換傳統技術不能回收的保安煤柱中的煤炭，實現提高煤炭采收率、延長礦井服務年限的目的。

發明內容

本實用新型首先所要解決的技術問題是提供一種井下矸石分離裝置，其簡單實用并易于井下實施。為此，本實用新型采用以下技術方案：它包括第一帶式輸送機與第二帶式輸送機，所述第一帶式輸送機輸送毛煤，所述第二帶式輸送機輸送從毛煤中排除大部分矸石后的煤，所述第一帶式輸送機的物料出口在垂直方向上高于所述第二帶式輸送機的輸送帶，在所述第一帶式輸送機的物料出口與所述第二帶式輸送機的輸送帶之間還設有旋轉的毛煤撞擊體，所述毛煤撞擊體的旋轉軸水平且垂直于第一帶式輸送機的輸送方向。

本實用新型所提供的裝置利用煤與矸石在硬度等物理性質方面的差異進行區分，使大部分矸石（尤其是大塊矸石）在井下即被分離出去。

由于煤（尤其是塊狀煤）質地疏松，易于破碎，所以彈性較小，煤在受到撞擊后容易在撞擊點出現粉末狀破壞或整體破碎成多個小塊。在此破壞過程中，撞擊產生的大部分能量被吸收，所以受到撞擊后的煤通常不具有太大的動能，表現為運動速度較小。

而矸石則不同。矸石（尤其是塊狀矸石）質地致密堅硬，難以破碎，所以在受到撞擊時產生的能量不能及時釋放，受到撞擊后的矸石通常具有較大的動能，從而使矸石往往具有比煤更大的運動速度。

本實用新型基于上述原理實現矸石井下分離：通過撞擊從上方落下的毛煤，使煤與矸石在接近水平的方向上產生不同的速度，進而根據彈出的距離不同進行有效分離。

在采用上述技術方案的基礎上，本實用新型還可同時采用以下進一步的技術方案：

在矸石被毛煤撞擊體撞擊的彈出方向的斜下方設有矸石收集容器；在煤被毛煤撞擊體撞擊而落下的方向設有將物料導入第二帶式輸送機的輸送帶的導煤板。

所述矸石收集容器的上方設有面向毛煤撞擊體的、可轉動的擋煤板，所述擋煤板由多條可圍繞轉動軸獨立轉動的擋板條構成；所述擋煤板的上方設有噴淋水管；所述擋煤板處于所述導煤板的上方，所述擋煤板與所述導煤板有物料導入配合關系。

所述擋板條面向毛煤撞擊體的一面，具有含鉻或含鈹或同時含有鉻與鈹的表面層。

所述毛煤撞擊體的主體為圓柱體，其表面具有軸向的撞擊條，所述毛煤撞擊體的上方設有噴淋水管。

所述撞擊條的表面具有含鉻或含鈹或同時含有鉻與鈹的表面層。