CN101869868A - 井下块煤排矸分选综合处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种井下块煤排矸分选综合处理方法，它将采区原煤经原煤来料皮带机运输至布置滚盘筛的巷道进行分级处理；筛下物直接进入井下原有运煤皮带机，筛上的粒级煤进入固定蓖条筛，筛后进入井下机械动筛跳汰机进行分选；分选出的块煤输送到去巷道块煤皮带机，分选出的块矸石输送到去巷道矸石皮带机，运至井下废弃巷道或井下矸石充填***；分选产生的煤泥水，经煤泥泵打到高频筛截粗后，再经压滤机脱水处理，滤液循环使用，实现洗水闭路循环。其采用适应于井下巷道峒室作业的井下机械动筛跳汰机进行块煤排矸，占用空间少，便于安装和井下峒室作业，工艺流程简单，可有效地减少污染，利于环境保护，大量节约资源，节省人力、财力，显著提高分选作业效率和块煤产量。
Description
技术领域
本发明涉及一种煤矿井下固体物料的分选工艺，特别是一种利用井下机械动筛跳汰机和与之配套的分级、运输及洗水循环利用等机械联合作业的井下块煤排矸分选综合处理方法。它主要用于在井下对一定粒度范围内的原煤分级、排矸及煤泥脱水等的综合处理。
背景技术
自从动筛跳汰机这一机械排矸设备的成功应用，就淘汰了我国在相当长的时期里对块煤排矸主要靠人工手选拣矸的落后方法。对于易选煤来说，是目前现行最经济，适用性最强的一种洗选设备，动筛跳汰工艺简单、运行成本低、分选精度高，入洗粒度级宽，处理量大，是当前被广泛应用的一种块煤排矸工艺方法。
但是，煤炭井下开采，矸石与煤炭一起运到地面进行分选，浪费了大量运输、提升的人力物力，分选后的矸石堆积成山，占用土地，污染环境。如果在井下将大块矸石排除不升井，对于一些井下有弃矸条件、或采用井下矸石充填新工艺的矿井，无疑具有非常重大的意义。特别是近年来采煤机械化程度的不断提高，将井下工作面断层或夹矸大量混入原煤中，尤其是放顶煤开采技术的广泛应用，使原煤灰分不稳定，原煤质量下降，市场销售难度大，影响了企业经济效益；同时矿井为了控制原煤灰分，遇到断层时往往舍弃不采，导致工作面回采率低，不仅浪费资源，而且缩短了矿井的服务年限。地面动筛跳汰机共同的特点是，设备占用空间较大，只适合用于地面厂房内应用，其结构特点(倒锥形箱体，立式提升轮等)和机械工艺决定了它无法适应在空间狭小受限的井下巷道内作业。
本发明人曾根据上述地面机械动筛跳汰机的结构上存在的问题，先后设计出专利公告号为CN2936433Y、CN101486012A的“井下机械动筛跳汰机”。这种煤矿井下用的分选设备与地面动筛排矸机械相比，分选后的矸石不用升井，使得块煤、排矸的分选作业具有明显的优势：其一、节省了矸石升井所耗用的人力、财力和降低了各种能源消耗，避免发生堆积矸石山占用大量土地、严重污染环境的问题；其二、提高了矿井提升***的有效提煤量，可促进矿井煤炭生产的高产、高效作业；其三、矸石直接用于井下巷旁充填或工作面架后充填，节约了充填原材料。由此带来的经济效益和社会效益是非常显著的。
发明内容
本发明的目的是提供一种井下块煤排矸分选综合处理方法，解决了现有井下开采运到地面分选作业存在的浪费、占地和污染等问题，其采用适应于井下巷道峒室作业的井下机械动筛跳汰机进行块煤排矸，其机械配备合理，占用空间少，便于安装和井下峒室作业，工艺流程简单，可有效地减少污染，利于环境保护，大量节约资源，节省人力、财力，降低能耗，显著提高分选作业效率和块煤产量。
本发明所采用的技术方案是：该井下块煤排矸分选综合处理方法的具体操作步骤如下：首先将采区原煤经原煤来料皮带机运输至布置滚盘筛的巷道，通过滚盘筛进行分级处理；将原煤分为两部分，一部分为筛下物，直接进入井下原有运煤皮带机；筛上的粒级煤进入固定蓖条筛，筛除等于或大于350mm粒级的大块煤另行处理，小于350mm粒级的块煤进入井下机械动筛跳汰机进行排矸分选；通过井下机械动筛跳汰机分选出块煤和块矸石；分选出的块煤经过井下机械动筛跳汰机内的块煤刮板运输机提升至水面以上，输送到去巷道块煤皮带机，运至井下储煤仓或直接升井；分选出的块矸石同样经过动筛跳汰机内的矸石刮板运输机提升至水面以上，输送到去巷道矸石皮带机，运至井下废弃巷道或井下矸石充填***；分选过程中分级后的块煤在运输过程中被破碎产生的一些细颗粒煤，透过井下机械动筛跳汰机的筛板混入到块煤中，一起随块煤输送到去巷道块煤皮带机，运至井下储煤仓或直接升井；井下机械动筛跳汰机的分选介质为水，分选过程中产生的煤泥水，通过煤泥水管路进入煤泥水池，经煤泥泵打到高频筛截粗后，煤泥水经压滤机进行脱水处理或使煤泥水进入井下污泥处理***处理；处理后的滤饼与块煤混在一起输送到去巷道块煤皮带机；处理后的滤液进入循环水池，经煤泥泵打到井下机械动筛跳汰机循环使用，实现洗水闭路循环。
输送采区原煤的所述皮带机与所述滚盘筛的入料溜槽之间设置分叉溜槽，并使所述分叉溜槽与所述井下原有运煤皮带机连接。
所述滚盘筛用香蕉筛代替。
本发明具有的优点及积极效果是：由于本发明采用适应于井下巷道峒室作业的专利公告号为CN101486012A的“井下机械动筛跳汰机”进行块煤排矸，使用井下机械动筛跳汰机与井下排矸输送装置的协调配置，与井下巷道峒室的配套设计等，使该井下机械动筛跳汰机只需峒室高7m、宽6.5m，长20m的空间即可，所以其机械配备合理，占用空间少，并且该设备能解体下井，便于安装和井下峒室作业。因该综合处理方法使井下原煤经原煤来料皮带机运输至滚盘筛分级，筛上物经固定篦条筛除大块后，给入到井下机械动筛跳汰机进行分选排矸；选出的矸石经去巷道矸石皮带机，运至井下废弃巷道或井下矸石充填***；选出的块煤、透筛物经去巷道块煤皮带机，运至井下储煤仓或直接升井；***所产生的煤泥水进入煤泥水池，通过煤泥泵打到高频筛截粗后，再经压滤机进行脱水处理或使煤泥水进入井下污泥处理***处理；滤液进入循环水池，循环使用，实现洗水闭路循环，故本发明工艺流程简单，可有效地减少污染，利于环境保护，大量节约资源，节省人力、财力，降低能耗，显著提高分选作业效率和块煤产量。因此，该井下块煤排矸分选综合处理方法解决了现有井下开采运到地面分选作业存在的浪费、占地和污染等问题。
因为井下原有原煤运输***仍然保留，如果在滚盘筛的入料溜槽之间设置分叉溜槽，并使其与所述井下原有运煤皮带机连接，那么就能确保动筛排矸***一旦发生故障停车后，井下原煤仍然可以通过原有***运输，不影响矿井连续性生产。
附图说明
以下结合附图对本发明作进一步描述。
图1本发明的工艺流程图。
图中序号说明：图中件号：1原煤来料皮带机、2滚盘筛、3固定蓖条筛、4井下机械动筛跳汰机、5高频脱水筛、6压滤机、7煤泥泵、8去巷道块煤皮带机、9井下原有运煤皮带机、10去巷道矸石皮带机、11煤泥水池、12煤泥水池、13循环水池。
具体实施方式
根据图1详细说明本发明分选工艺。该井下块煤排矸分选综合处理方法综合利用了成熟的井上动筛块煤排矸分选技术及常用的滚盘筛2、固定蓖条筛3、高频脱水筛5和压滤机6等设备，同时配置本发明人已在井下巷道使用的成熟的专利技术“井下机械动筛跳汰机”(专利公告号为CN101486012A)。其中滚盘筛2、高频脱水筛5、压滤机6等的规格、型号应根据采区的实际需要和与其配套的相应设备进行选择，固定蓖条筛3的规格可按照井下机械动筛跳汰机4的分选原煤所要求的粒级确定。
以下是本发明的一种具体实施方法(如图1所示)，采用的步骤主要是：首先待分选原煤经原煤来料皮带机1运输至布置滚盘筛2的巷道，通过滚盘筛2(本实施例采用
50mm)进行分级处理。滚盘筛2具有分选效率高，不易堵筛孔等优点。另外，滚盘筛2体积小，占地面积小，可以分解便于井下运输、安装。通过滚盘筛2的煤分为两部分，一部分是0～50mm筛下物，直接进入井下原有运煤皮带机9。如果在井下硐室尺寸和振动等条件允许情况下，上述滚盘筛2可以用分选效果更好的香蕉筛代替。筛上+50mm的粒级块煤进入固定蓖条筛3(本实施例采用
350mm)进行除大块工艺，筛上350mm以上的大块另行处理，350mm以下粒度级的块煤进入井下机械动筛跳汰机4进行排矸分选。井下机械动筛跳汰机4是此块煤排矸分选工艺的核心设备，它是在地面选煤厂机械动筛跳汰机成功运用的基础上发明的。由于井下巷道峒室空间的影响，限制了井下机械动筛跳汰机4的结构尺寸，在借鉴地面动筛的核心技术上，将井下机械动筛跳汰机4制造成适合于安装在井下巷道峒室内的长条形设备。设备总高度不高于7m，一般地面选煤厂选用的机械动筛跳汰机由于与其他设备的配套布置需要高度达16～20m，所以不能用于井下。而此设备可以分解，故便于井下运输、安装。通过井下机械动筛跳汰机4的分选，共分选出两种产品，即块煤和块矸石。分选出的块煤经过井下机械动筛跳汰机4内的块煤刮板运输机提升至水面以上，输送到去巷道块煤皮带机8，运至井下储煤仓或直接升井。分选出的块矸石经过井下机械动筛跳汰机4内的矸石刮板运输机提升至水面以上，输送到去巷道矸石皮带机10，运至井下废弃巷道或井下矸石充填***。由于分级后的块煤在运输过程中二次破碎产生一些细颗粒的煤，这部分细颗粒煤在分选过程中透过井下机械动筛跳汰机4的筛板混入到块煤中，一起随块煤运输至进入去巷道块煤皮带机8。
动筛跳汰机分选介质是水，对分选效果起决定性作用。在该***的分选过程中产生的煤泥水主要包括跳汰机溢流水、跳汰机定期放水(依据现场实际情况，一般五天左右排放一次洗水)以及设备事故放水等。这部分水的处理工艺如下：煤泥水通过管路进入煤泥水池11，经煤泥泵7打到高频脱水筛5(本实施例采用
0.5mm)截粗后，再进入煤泥水池12，经煤泥泵7给入压滤机6进行脱水处理，通过压滤机6过滤产生的滤饼与块煤混在一起运至去巷道块煤皮带机8；压滤机6滤除的滤液进入循环水池13，经煤泥泵7打到井下机械动筛跳汰机4内循环使用，实现洗水闭路循环。洗水是块煤分选的载体，它的多少严重影响分选效果。在分选过程中，由于产品带走一部分水，使洗水有一定损耗，需另补充清水。补冲水量以井下机械动筛跳汰机4有少量溢流为宜。
另外，上述煤泥水处理工艺可依据井下条件适当简化、调整，取消压滤机6。煤泥水经高频脱水筛5处理后循环使用。煤泥水也可进入井下污泥处理***处理。处理后的滤饼与块煤混在一起输送到去巷道块煤皮带机8。处理后的滤液进入循环水池13，经煤泥泵7打到井下机械动筛跳汰机4循环使用，实现洗水闭路循环。
本工艺的另一特点是：增设了煤炭运输旁路。输送采区原煤的原煤来料皮带机1与滚盘筛2的入料溜槽之间设置分叉溜槽，通过翻板(图中未示出)控制煤流的走向，可直接进入井下原有运煤皮带机9。当井下动筛排矸***出现故障时，将翻板打到分叉溜槽。可实现动筛排矸***故障停车后，井下原煤仍然可以通过原有***运输，不影响矿井连续性生产。
本发明还为井下充填工艺***提供了充填材料，将矸石破碎，作为骨料用作巷旁充填材料，进行沿空留巷充填墙；二是充填到采空区，既节省了矸石升井的费用，提高经济效益。又减少了地表的塌陷，矸石山占地等环保问题。具有很好的社会效益。
Claims (3)
1.一种井下块煤排矸分选综合处理方法，其特征在于具体操作步骤如下：首先将采区原煤经原煤来料皮带机运输至布置滚盘筛的巷道，通过滚盘筛进行分级处理；将原煤分为两部分，一部分为筛下物，直接进入井下原有运煤皮带机；筛上的粒级煤进入固定蓖条筛，筛除等于或大于350mm粒级的大块煤另行处理，小于350mm粒级的块煤进入井下机械动筛跳汰机进行排矸分选；通过井下机械动筛跳汰机分选出块煤和块矸石；分选出的块煤经过井下机械动筛跳汰机内的块煤刮板运输机提升至水面以上，输送到去巷道块煤皮带机，运至井下储煤仓或直接升井；分选出的块矸石同样经过井下机械动筛跳汰机内的矸石刮板运输机提升至水面以上，输送到去巷道矸石皮带机，运至井下废弃巷道或井下矸石充填***；分选过程中分级后的块原煤在运输过程中被破碎产生的一些细颗粒煤，透过井下机械动筛跳汰机的筛板混入到块煤中，一起随块煤输送到去巷道块煤皮带机，运至井下储煤仓或直接升井；井下机械动筛跳汰机的分选介质为水，分选过程中产生的煤泥水，通过煤泥水管路进入煤泥水池，经煤泥泵打到高频筛截粗后，煤泥水经压滤机进行脱水处理或使煤泥水进入井下污泥处理***处理；处理后的滤饼与块煤混在一起输送到巷道块煤皮带机；处理后的滤液进入循环水池，经煤泥泵打到井下机械动筛跳汰机循环使用，实现洗水闭路循环。
2.根据权利要求1所述的井下块煤排矸分选综合处理方法，其特征在于：输送采区煤的所述皮带机与所述滚盘筛的入料溜槽之间设置分叉溜槽，并使所述分叉溜槽与所述井下原有运煤皮带机连接。
3.根据权利要求1所述的井下块煤排矸分选综合处理方法，其特征在于：所述滚盘筛用香蕉筛代替。
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