[实用新型]一种快速分离实验煤样中煤粉与矸石粉的装置

说明书

本实用新型涉及一种快速分离实验煤样中煤粉与矸石粉的装置，利用人工磁场磁化矸石粉，并借助于铁粉颗粒的吸引作用，让矸石粉颗粒和铁粉颗粒相互抱团，从而形成体积和重量更大的颗粒，并在垂直气流的作用下，让体积和重量相对较小的煤粉颗粒漂浮起来，最终让水平气流将漂浮的煤粉带走，实现煤粉的有效分离；是本实用新型的核心技术。

技术领域

本实用新型涉及一种分离装置，特别是关于一种能够快速分离实验煤样中煤粉与矸石粉的装置。

背景技术

众所周知，在煤矿开采过程中，通过煤层钻孔取钻屑，并测定有关参数（如瓦斯含量等）是一项必不可少的工作。

然而，在煤的形成过程中，可能会遭到各种岩浆的侵入，这导致今天的煤层中或多或少的存有一些矸石。

当井下作业人员打钻取煤样（通常颗粒大小为1-3mm）时，可能会连同矸石的粉末一起获取；所取样品为煤粉与矸石粉的混合物，即煤样不纯，影响参数测定结果的准确性，因此，有必要采取措施将二者分离开来。

目前，有关混合颗粒物的分离方法，主要有重力沉降分离、离心沉降分离、过滤分离和膜分离等。

在公开的文献资料上，尚未看见有专门针对煤粉和矸石粉的分离方法。在上述分离方法中：重力沉降分离会改变煤粉和矸石粉的物理性质；离心沉降分离可能会让大颗粒煤粉与小颗粒矸石粉混在一起；由于煤粉和矸石粉的颗粒都是1-3mm，因此，过滤分离不适用；膜分离是专门针对极细微颗粒。

因此，为了更准确测定煤样的相关参数，探索出一种能够快速分离实验煤样中煤粉与矸石粉的装置就显得尤为迫切。

实用新型内容

本实用新型所要解决的主要技术问题是提供一种快速分离实验煤样中煤粉与矸石粉的装置。

解决上述技术问题的技术方案是：一种快速分离实验煤样中煤粉与矸石粉的装置， 包括通风机、风筒、扩散器、线圈、电源、磁铁、隔板和铁粉，所述管道包括主管道、通风管道和从管道；所述主管道水平设置，主管道的一端通过风筒连接通风机，另一端连接喇叭状扩散器一，扩散器一与主管道之间设有隔板一；所述主管道的外部近进风端缠绕连接电源的线圈；所述铁粉与煤粉、矸石粉在均匀混合的状态下设于主管道内位于线圈的部位；所述通风管道固连于主管道缠绕线圈部位的下部，且两管道之间设有通风孔，通风管道为封闭式结构，其底面通过风筒连接至通风机；所述从管道平行设于主管道下方，通过一垂直管道与主管道连接，其连接处位于通风管道与隔板一之间，并设有隔板二；从管道的前端设有扩散器，从管道的底面正对垂直管道的下方设有磁铁。

所述风筒通过三通阀连接通风机，且风筒上分别设置开关。

所述扩散器一和扩散器二的端面设为网孔结构，且网孔结构位于端面的中上部设置；所述网孔的孔径小于煤粉、铁粉以及矸石粉的粒径。

所述通风孔的孔径小于煤粉、铁粉以及矸石粉的粒径。

所述煤粉的粒径大小为1-3mm。

一种快速分离实验煤样中煤粉与矸石粉的方法，对煤粉与矸石粉的混合物进行分离，其中煤粉的主要成分为炭、氢和氧，矸石粉的主要成分为二氧化硅、三氧化二铝和三氧化二铁，具体步骤为：

步骤1）线圈通电产生人工磁场，使得矸石粉中的三氧化二铝和三氧化二铁产生弱磁化，并通过掺入的铁粉，吸引在一起，即一个铁粉颗粒与几个矸石粉颗粒相互吸引，抱成一团，形成更大更重的颗粒物；

步骤2）首先从通风管道供风，逐步加大风速，让煤粉在主管道中漂浮起来，而矸石粉和铁粉抱团的颗粒则因重量大而继续停留在主管道底部；

步骤3）然后从主管道轴向供风，将漂浮的煤粉带到系统右端，气体经扩散器一的细微网孔流出，而煤粉则因撞击扩散器一壁面滑落下来，并积存在其底部；