[发明专利]水煤分离系统

说明书

技术领域

本发明涉及井下作业技术领域，尤其是一种水煤分离系统。

背景技术

在矿井五大自然灾害中，水灾是威胁矿井安全生产的重要灾害之一。煤矿井下涌水在流动过程中会裹挟大量煤炭，形成含煤量10％～20％的水煤，这些水煤大多不经过处理就排入了井底水仓。水煤在水仓中经过长时间淤积，水仓断面就会逐渐减小，水仓的蓄水能力就会逐渐降低，而且，随着淤煤的增多，部分淤煤就有可能被水流带入主水泵吸水口，从而影响矿井排水。因此，煤矿井底水仓必须定期清理淤煤。俯斜开采的矿井水煤浓度高，刚刚清挖的水仓很快就又淤满，最严重的刚清完一两个月就又淤满，水仓的清挖周期很短，严重地影响了煤矿抗水灾能力，直接影响煤矿的安全生产。

国内现有的煤水分离系统大致可以分为两种类型：一类是利用振动筛进行水煤分离，另一类是利用旋流器进行水煤分离。郑煤集团公司裴沟煤矿、告成煤矿、超化煤矿先后使用过上述两种类型的水仓水煤分离系统（配以泥浆泵、渣浆泵、管道等辅助装置），但效果都不明显。

振动筛有圆筛和线筛，分离方法是将水煤直接浇在筛板上，利用水流的冲击和筛板的振动将水煤中粒度大于筛缝间隙的固体颗粒筛分出来，大部分的煤粉和小于筛缝间隙的颗粒又重回水仓。这种分离方式分离不彻底，大部分的煤粉都随水流进入了水仓，只筛分出了大于筛缝间隙的固体颗粒。为了尽可能多地筛分出煤粉颗粒，现有技术中常常把筛缝做得很细，这样筛缝就常常被细小颗粒堵塞，使筛子不能正常工作。

使用旋流器分离水煤，是将水煤高速压入旋流器，水煤在旋流器内部形成高速旋涡，利用煤和水密度的不同，将水和煤分离。由于旋流器入口水煤浓度不易控制，使得旋流分离的效果相应难以控制，常常不是水煤分离不彻底就是旋流器出口被煤粉堵塞而不能工作。总之，使用旋流器分离水煤，工作很不稳定，常常是工作时间没有修理时间长。

目前国内还没有一套理想的水煤分离系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工作稳定可靠、水煤分离效果好的水煤分离系统。

为实现上述目的，本发明的水煤分离系统包括泥浆泵，沿介质的流向，泥浆泵的进水管与井底水仓相连接，泥浆泵的出水管连接有浆体调整槽，浆体调整槽的出水管连接有渣浆泵，渣浆泵的出水管连接有旋流器，旋流器的泥浆出口连接有振动筛，旋流器的清水出口与所述井底水仓相连接；振动筛包括用于接受旋流器流出泥浆的倾斜背板以及设在背板下方的底筛板；底筛板设置在所述浆体调整槽的上方。

所述底筛板处设有用于输送筛上品的胶带输送机。

简要介绍本发明的优点：

本发明的水煤分离系统能将水煤中的煤和水实时分离开来，分离出的煤炭含水量不超过10％，可直接装车运输，提高矿井的煤炭产量；同时分离出的“清水”含煤量不足2％，重新流回井底水仓，经主泵排出。该系统降低了水仓中水煤的浓度，提高了水仓利用效率，延长了水仓的清挖周期，提高了矿井抗击水灾害的能力，同时，降低了煤矿职工的劳动强度，改善了井下作业环境，有很好的经济和社会效益。底筛板处设有用于输送筛上品的胶带输送机，可以将底筛板筛出的含水量不超过10％的煤炭实时输送出去，实现连续作业并提高工作效率。

附图说明

图1是本发明工作状态下的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的水煤分离系统包括泥浆泵2，沿介质的流向，泥浆泵2的进水管与井底水仓1相连接，泥浆泵2的出水管连接有浆体调整槽3，浆体调整槽3的出水管连接有渣浆泵4，渣浆泵4的出水管连接有旋流器5，旋流器5的泥浆出口5A连接有振动筛，旋流器5的清水出口5B与所述井底水仓1相连接；振动筛包括用于接受旋流器5流出泥浆的倾斜背板6以及设在背板6下方的底筛板7；底筛板7设置在所述浆体调整槽3的上方。所述底筛板7处设有用于输送筛上品的胶带输送机8（图1中箭头所示方向为胶带输送机8的输送方向）。

其中，所述井底水仓1、泥浆泵2、渣浆泵4、浆体调整槽3、旋流器5以及振动筛等均为现有技术，图未示其详细结构；旋流器5应采用马来西亚Linatex(耐纳特）公司生产的水力旋流器5，该旋流器5设有一个用天然橡胶制成的“鱼尾”装置，该鱼尾装置作为该旋流器5的出口；经过浆体调整槽3处理后浓度基本稳定的水煤进入该旋流器5，经过高弹性的“鱼尾”处理后，可使脱水后的泥浆浓度恒定在60～70%。

简要介绍本发明的工作过程：

①井底水仓1中的水煤通过泥浆泵2进入浆体调整槽3。

②水煤在浆体调整槽3中进行混合、沉淀后浓度趋于均匀、稳定。浓度均匀稳定的水煤通过渣浆泵4进入旋流器5。