[发明专利]一种井下煤炭超重力场分选系统及分选工艺

说明书

本发明涉及矿物加工分选领域，具体涉及一种井下煤炭超重力场分选系统及分选工艺。分选系统包括分级水力旋流器组、超重力场分选机、给料泵及输送泵，井下采集的煤炭首先经过分级水力旋流器进行分级，然后由给料泵给入到超重力场分选机进行分选，最终由输送泵输送到下一环节进行脱水。本发明的分选系统配套设备数量少，占地面积小，无复杂管路，适合井下作业，且超重力场分选机提供高强度的离心加速度，可以实现煤矸颗粒在径向与切向上的快速分离，实现细微煤矸颗粒有效分选。

技术领域

本发明涉及矿物加工分选领域，具体涉及一种井下煤炭超重力场分选系统及分选工艺。

背景技术

随着综采技术的不断发展，原煤中细粒级含量不断增多，6mm原煤含量可达60％。同时，工作面断层及煤层顶、底板中大量矸石混入毛煤中，而毛煤在井下一般不作处理，由矿井提升运输系统运至井上再进行排矸分选作业。这使得毛煤提升上井时煤流中矸石占用了矿井原煤规定的产量，造成大量无效运输，大大降低矿井实际产能。矸石在后续处理中会造成无谓的能耗和大量的水耗、介耗，浪费人力物力，增加企业成本。所以迫切需求发展井下选煤技术，矸石在井下排出，就地回填。

井下选煤技术的原理与井上选煤是一致的，所不同的是受到井下巷道高度和空间狭小的限制，在满足分选精度与效率的前提下，力求简化选煤工艺系统，优化装备结构，尽量缩小装备占地面积和空间高度。在目前工业实际生产中，湿法选煤技术的应用占据主导地位。常用的湿法选煤技术主要有跳汰分选、重介质分选、TBS分选等。

跳汰分选设备主要采用空气脉动式跳汰机和动筛跳汰机，前者分选粒度范围大，可实现150-0.5mm分选，但是分选精度较低，仅适用于分选易选或中等可选煤；后者分选粒度范围为25-300mm，分选粒度下限高，主要用于块煤预排矸，无法实现细粒煤有效分选。

重介质分选主要分为浅槽分选和重介质旋流器分选。浅槽分选机结构简单，处理量大，有效分选粒度范围为13-300mm，分选精度高于跳汰分选，但是其占地面积大，链条刮板易磨损，且无法对6mm原煤进行有效分选；重介质旋流器分选有效粒度下限为0.5mm，但是作为重介质分选工艺，必须配套有介质净化回收流程，增加了系统占地面积，增大了企业选煤成本投入。

TBS分选机设备结构简单,并且较为紧凑,占地面积小,不需要动力，能耗低，选煤成本低，主要用于粗煤泥分选，分选粒度范围为3-0.5mm，其分选精度受入料颗粒粒度比影响，当入料最大粒度与最小粒度比值约为4时，其分选效果较好，但是实际分选很难控制入料粒度比维持在4左右。

发明内容

一种井下煤炭超重力场分选系统，包括分级水力旋流器组、输送泵、给料泵以及至少两部超重力场分选机；

所述分级水力旋流器组包括入料管、溢流口和底流口，超重力场分选机包括浮物排出口和沉物排出口；

所述分级水力旋流器组的入料管与原煤输送管连接，所述分级水力旋流器组的溢流口和底流口分别通过给料泵与两部超重力场分选机的入料口连接，两部超重力场分选机的浮物排出口分别通过输送泵与精煤输送管连接，两部超重力场分选机的沉物排出口通过输送泵与矸石输送管连接。

进一步的，超重力场分选机包括转筒，转筒内部底端设置有转子，转筒上部设置有浮物排出口，转筒下部设置有沉物排出口。

更进一步的，所述转子用于为进入转筒的物料提供300倍重力加速度大小的离心加速度。

一种基于井下煤炭超重力场分选系统的煤炭分选工艺，包括以下步骤：

s1.原煤筛分破碎：原煤采用6mm筛分标准，6mm的筛下产物输送到分级水力旋流器组，≥6mm的筛上产物输送到破碎机，破碎成小于6mm颗粒并返送到筛分流程；