[实用新型]井下矸石分离装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种井下矸石分离装置，特别是在煤矿井下直接分离煤与矸石的装置。

背景技术

随着采煤机械化程度的不断提高，特别是放顶煤开采技术的广泛应用，使采煤过程中由工作面断层、顶底板及夹矸等产生的大量矸石混入煤流。据不完全统计，从井下提升进入地面选煤厂的毛煤（采出后未经任何处理的煤，主要是煤与矸石）中含矸率平均在16%左右。

在煤炭行业传统作业中，均将采煤与选煤分成两个独立的系统。煤矿在井下对混入煤中的矸石不作处理，而是一起直接运输、提升至地面，再由选煤厂通过洗选排除。其不足之处有：矸石的运输和提升浪费大量能源；增加地面选煤厂的机电设备损耗和能耗；选煤厂分离出的矸石占用大量土地；矸石污染周边地区的土壤和水源；矿区沉陷等。

因此，研制煤矿井下选煤技术与装备，在井下就地排除矸石，尤其是排除大块矸石，可以产生显著的经济效益和社会效益，具体表现为：

(1) 可避免大量的无效运输，提高矿井的实际产能，实现“节能减排”。将混入毛煤中的矸石由井下运输、提升至地面选煤厂再做处理，属无效运输；若能在井下就地排除，则可将原来用于运输、提升矸石的运能转化为运煤，不仅可提高矿井运输的实际能力，同时还起到了“节能减排”的作用。

(2) 降低地面选煤厂的机电设备损耗和能耗。大量矸石的分离操作，尤其是大块矸石的处理，会对选煤厂的机电设备造成较大的机械损耗，同时也增加了机电设备的能耗。井下矸石的就地分离，可显著降低地面选煤厂的机电设备损耗和能耗。

(3) 节约用地，保护生态环境。地面选煤厂排除的矸石需占用大量场地进行堆积存放，矸石风化后，遇风则尘土飞扬，遇雨则污水横流，而且矸石中的硫分和可燃物极易形成自燃，更加重了对生态环境的损害。在井下通过分选就地排除矸石，则可消除这些弊端。

(4) 井下分离的矸石可以就地回填。将井下就地排除的矸石（尤其是大块矸石）作为采空的回填材料，可有效避免矿区地面的塌陷；经技术处理后，可置换传统技术不能回收的保安煤柱中的煤炭，实现提高煤炭采收率、延长矿井服务年限的目的。

发明内容

本实用新型首先所要解决的技术问题是提供一种井下矸石分离装置，其简单实用并易于井下实施。为此，本实用新型采用以下技术方案：它包括第一带式输送机与第二带式输送机，所述第一带式输送机输送毛煤，所述第二带式输送机输送从毛煤中排除大部分矸石后的煤，所述第一带式输送机的物料出口在垂直方向上高于所述第二带式输送机的输送带，在所述第一带式输送机的物料出口与所述第二带式输送机的输送带之间还设有旋转的毛煤撞击体，所述毛煤撞击体的旋转轴水平且垂直于第一带式输送机的输送方向。

本实用新型所提供的装置利用煤与矸石在硬度等物理性质方面的差异进行区分，使大部分矸石（尤其是大块矸石）在井下即被分离出去。

由于煤（尤其是块状煤）质地疏松，易于破碎，所以弹性较小，煤在受到撞击后容易在撞击点出现粉末状破坏或整体破碎成多个小块。在此破坏过程中，撞击产生的大部分能量被吸收，所以受到撞击后的煤通常不具有太大的动能，表现为运动速度较小。

而矸石则不同。矸石（尤其是块状矸石）质地致密坚硬，难以破碎，所以在受到撞击时产生的能量不能及时释放，受到撞击后的矸石通常具有较大的动能，从而使矸石往往具有比煤更大的运动速度。

本实用新型基于上述原理实现矸石井下分离：通过撞击从上方落下的毛煤，使煤与矸石在接近水平的方向上产生不同的速度，进而根据弹出的距离不同进行有效分离。

在采用上述技术方案的基础上，本实用新型还可同时采用以下进一步的技术方案：

在矸石被毛煤撞击体撞击的弹出方向的斜下方设有矸石收集容器；在煤被毛煤撞击体撞击而落下的方向设有将物料导入第二带式输送机的输送带的导煤板。

所述矸石收集容器的上方设有面向毛煤撞击体的、可转动的挡煤板，所述挡煤板由多条可围绕转动轴独立转动的挡板条构成；所述挡煤板的上方设有喷淋水管；所述挡煤板处于所述导煤板的上方，所述挡煤板与所述导煤板有物料导入配合关系。

所述挡板条面向毛煤撞击体的一面，具有含铬或含铍或同时含有铬与铍的表面层。

所述毛煤撞击体的主体为圆柱体，其表面具有轴向的撞击条，所述毛煤撞击体的上方设有喷淋水管。

所述撞击条的表面具有含铬或含铍或同时含有铬与铍的表面层。