專利名稱：水煤分離系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及井下作業(yè)技術領域，尤其是一種水煤分離系統(tǒng)。
背景技術：
在礦井五大自然災害中，水災是威脅礦井安全生產的重要災害之一。煤礦井下涌水在流動過程中會裹挾大量煤炭，形成含煤量10% 20%的水煤，這些水煤大多不經過處理就排入了井底水倉。水煤在水倉中經過長時間淤積，水倉斷面就會逐漸減小，水倉的蓄水能力就會逐漸降低，而且，隨著淤煤的增多，部分淤煤就有可能被水流帶入主水泵吸水口，從而影響礦井排水。因此，煤礦井底水倉必須定期清理淤煤。俯斜開采的礦井水煤濃度高，剛剛清挖的水倉很快就又淤滿，最嚴重的剛清完一兩個月就又淤滿，水倉的清挖周期很短，嚴重地影響了煤礦抗水災能力，直接影響煤礦的安全生產。國內現有的煤水分離系統(tǒng)大致可以分為兩種類型:一類是利用振動篩進行水煤分離，另一類是利用旋流器進行水煤分離。鄭煤集團公司裴溝煤礦、告成煤礦、超化煤礦先后使用過上述兩種類型的水倉水煤分離系統(tǒng)(配以泥漿泵、渣漿泵、管道等輔助裝置)，但效果都不明顯。振動篩有圓篩和線篩，分離方法是將水煤直接澆在篩板上，利用水流的沖擊和篩板的振動將水煤中粒度大于篩縫間隙的固體顆粒篩分出來，大部分的煤粉和小于篩縫間隙的顆粒又重回水倉。這種分離方式分離不徹底，大部分的煤粉都隨水流進入了水倉，只篩分出了大于篩縫間隙的固體顆粒。為了盡可能多地篩分出煤粉顆粒，現有技術中常常把篩縫做得很細，這樣篩縫就常常被細小顆粒堵塞，使篩子不能正常工作。使用旋流器分離水煤，是將水煤高速壓入旋流器，水煤在旋流器內部形成高速旋渦，利用煤和水密度的不同，將水和煤分離。由于旋流器入口水煤濃度不易控制，使得旋流分離的效果相應難以控制，常常不是水煤分離不徹底就是旋流器出口被煤粉堵塞而不能工作?？傊褂眯髌鞣蛛x水煤，工作很不穩(wěn)定，常常是工作時間沒有修理時間長。目前國內還沒有一套理想的水煤分離系統(tǒng)。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種工作穩(wěn)定可靠、水煤分離效果好的水煤分離系統(tǒng)。為實現上述目的，本實用新型的水煤分離系統(tǒng)包括泥漿泵，沿介質的流向，泥漿泵的進水管與井底水倉相連接，泥漿泵的出水管連接有漿體調整槽，漿體調整槽的出水管連接有渣漿泵，渣漿泵的出水管連接有旋流器，旋流器的泥漿出口連接有振動篩，旋流器的清水出口與所述井底水倉相連接；振動篩包括用于接受旋流器流出泥漿的傾斜背板以及設在背板下方的底篩板；底篩板設置在所述漿體調整槽的上方。所述底篩板處設有用于輸送篩上品的膠帶輸送機。簡要介紹本實用新型的優(yōu)點:[0011]本實用新型的水煤分離系統(tǒng)能將水煤中的煤和水實時分離開來，分離出的煤炭含水量不超過10 %，可直接裝車運輸，提高礦井的煤炭產量；同時分離出的“清水”含煤量不足2%，重新流回井底水倉，經主泵排出。該系統(tǒng)降低了水倉中水煤的濃度，提高了水倉利用效率，延長了水倉的清挖周期，提高了礦井抗擊水災害的能力，同時，降低了煤礦職工的勞動強度，改善了井下作業(yè)環(huán)境，有很好的經濟和社會效益。底篩板處設有用于輸送篩上品的膠帶輸送機，可以將底篩板篩出的含水量不超過10%的煤炭實時輸送出去，實現連續(xù)作業(yè)并提高工作效率。
圖1是本實用新型工作狀態(tài)下的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的水煤分離系統(tǒng)包括泥漿泵2，沿介質的流向，泥漿泵2的進水管與井底水倉I相連接，泥漿泵2的出水管連接有漿體調整槽3，漿體調整槽3的出水管連接有渣漿泵4，渣漿泵4的出水管連接有旋流器5，旋流器5的泥漿出口 5A連接有振動篩，旋流器5的清水出口 5B與所述井底水倉I相連接；振動篩包括用于接受旋流器5流出泥漿的傾斜背板6以及設在背板6下方的底篩板7 ;底篩板7設置在所述漿體調整槽3的上方。所述底篩板7處設有用于輸送篩上品的膠帶輸送機8 (圖1中箭頭所示方向為膠帶輸送機8的輸送方向)。其中，所述井底水倉1、泥漿泵2、渣漿泵4、漿體調整槽3、旋流器5以及振動篩等均為現有技術，圖未示其詳細結構；旋流器5應采用馬來西亞Linatex(耐納特)公司生產的水力旋流器5，該旋流器5設有一個用天然橡膠制成的“魚尾”裝置，該魚尾裝置作為該旋流器5的出口 ；經過漿體調整槽3處理后濃度基本穩(wěn)定的水煤進入該旋流器5，經過高彈性的“魚尾”處理后，可使脫水后的泥漿濃度恒定在60 70%。簡要介紹本實用新型的工作過程:①井底水倉I中的水煤通過泥漿泵2進入漿體調整槽3。②水煤在漿體調整槽3中進行混合、沉淀后濃度趨于均勻、穩(wěn)定。濃度均勻穩(wěn)定的水煤通過渣漿泵4進入旋流器5。③水煤在旋流器5內旋轉分離，分離出來的水通過旋流器清水出口 5B回流至井底水倉1，分離出來的濃度恒定在60 70%泥漿通過旋流器泥漿出口 5A流到振動篩傾斜背板6上。④傾斜背板6上的泥漿振動下滑并流至底篩板7，在底篩板7上形成一層厚約100毫米的泥漿。本申請的發(fā)明人將這層泥漿稱為“濾床”，這種濾床是前所未有的，具有捕獲到極為微小的顆粒(一 200目甚至更小)的能力，并且濾床的這種能力也是未被本領域技術人員認識到的，由本申請的發(fā)明人首次發(fā)現。“濾床”在負角度的底篩板7上振動前移，連續(xù)不斷。“濾床”內部絕大部分水分被振出并流入振動篩下方的漿體調整槽3中，極細的煤粉則被濾床帶走。最終，“濾床”的含水量不超過10%并作為篩上品被膠帶輸送機8裝車運走，而從振動篩底部“逃跑”(意即未被濾床捕獲)的固體顆粒及煤粉(這部分固體顆粒及煤粉僅占固體顆粒及煤粉總量的很少一部分)再次進入漿體調整槽3，重復進入上述步驟②。這樣循環(huán)往復，直至水倉I中的大部分固體顆粒和極細煤粉與水分離，使井底水倉I中的水變清。上述工作過程穩(wěn)定可靠，避免了以往工作不穩(wěn)定(要么水煤分離不徹底要么出現分離裝置被堵塞的情況)、效率低下的問題，降低了水倉I中水煤的濃度，提高了水倉I利用效率，延長了水倉I的清挖周期，提高了礦井抗擊水災害的能力，同時，提高了水煤利用率，降低了煤礦職工的勞動強度，改善了井下作業(yè)環(huán)境，有很好的經濟和社會效益。研發(fā)說明:本實用新型在工作過程中在振動篩底篩板7上形成一層厚厚的泥漿。這層泥漿的厚度約有100毫米，這是本實用新型特有的介質過濾層，我們稱之為“濾床”。仔細觀察“濾床”的斷面可以發(fā)現，其底層是較大的固態(tài)顆粒，由下而上粒度逐漸減小，最上面是一層云母狀的細粉，這層細粉有油亮光澤，是由極細微的煤粉泥組成，就是我們常說的煤油。這就表明，系統(tǒng)特有的這層厚厚的“濾床”可以捕獲到極為微小的顆粒(一 200目甚至更小)。發(fā)明人通過創(chuàng)造性勞動，才發(fā)現振動篩上的濾床具有這種特殊的過濾/捕獲能力，豐富了本技術領域的知識體系，進而開啟了利用這種濾床的技術發(fā)展方向。本實用新型的水煤分離系統(tǒng)正常工作的關鍵是振動篩上能否形成“濾床”，而形成“濾床”的關鍵是漿體的濃度能否達到60 70%的濃度。耐納特旋流器5底端具有獨特的“魚尾”裝置，供給耐納特旋流器5的水煤濃度穩(wěn)定的話，能夠確保通過耐納特旋流器5 “魚尾”裝置后的泥漿濃度穩(wěn)定在60 70%。市面上的其它廠家制造的旋流器5則難以使泥漿濃度穩(wěn)定在60 70%。為了使供給耐納特旋流器5的水煤濃度穩(wěn)定，發(fā)明人采用了先使水煤在漿體調整槽3中混合、沉淀的技術手段，這樣就克服了以往水倉I中的水煤經移動的泥漿泵2泵送出來以后濃度極不穩(wěn)定的缺陷，能夠保證旋流器5穩(wěn)定正常工作，保證旋流器5流出漿體的濃度穩(wěn)定在60 70%,為形成濾床創(chuàng)造條件。以前脫水用的振動篩不能捕獲粒度小于0.3毫米的顆粒，是因為水煤濃度低，不能在篩面上形成濾床，僅靠篩縫過濾就需要降低篩縫尺寸，篩縫尺寸小于0.3毫米后堵塞頻發(fā)，造成得不償失的結果。我們的系統(tǒng)因為有獨特的、由煤粉組成的介質過濾層，即“濾床”，就能在避免堵塞的前提下有效地捕獲粒度小于0.3毫米、甚至微米級的細小顆粒，使水煤得到充分過濾。另外，本實用新型采用動態(tài)循環(huán)脫水方式，不是一次脫水而是反復循環(huán)脫水，最終使水倉I中水煤“變清”。以前的系統(tǒng)是一次脫水就萬事大吉，使很多沒有被捕獲的煤粉顆粒逃脫后再也沒有被捕捉可能，從而降低了水煤的回收利用率。動態(tài)循環(huán)脫水看起來效率低，但它是一個動態(tài)過程，只要水倉I中仍有煤粉，系統(tǒng)就可以一直工作，而煤粉顆粒被徹底清除就可以立即停止工作，因此，本實用新型整體效率還是很高的。試驗應用鄭煤集團公司告成煤礦，采用俯斜開采，從工作面排出的水煤濃度很高，以前，該礦井底水倉每隔兩三個月，有時甚至一個月就要清挖一次，嚴重影響煤礦安全生產。現在，告成礦在水煤進入井底水倉之前，修建了一個200米長的專門用水煤分離的前置水倉，在該前置水倉上安裝了本實用新型的新型水煤分離系統(tǒng)，經系統(tǒng)處理過的水再排入井底水倉，篩上器則由膠帶輸送機送出。該系統(tǒng)試運行以來，系統(tǒng)工作穩(wěn)定，井底水倉清挖周期大大延長(至少半年不需要清挖)，不僅節(jié)省了大量的人力物力，也提高了原煤產量，提高了礦井抗水災風險能力。
權利要求1.煤分離系統(tǒng)，其特征在于:包括泥漿泵，沿介質的流向，泥漿泵的進水管與井底水倉相連接，泥漿泵的出水管連接有漿體調整槽，漿體調整槽的出水管連接有渣漿泵，渣漿泵的出水管連接有旋流器，旋流器的泥漿出口連接有振動篩，旋流器的清水出口與所述井底水倉相連接；振動篩包括用于接受旋流器流出泥漿的傾斜背板以及設在背板下方的底篩板；底篩板設置在所述漿體調整槽的上方。
2.根據權利要求1所述的水煤分離系統(tǒng)，其特征在于:所述底篩板處設有用于輸送篩上品的膠帶輸送機。
專利摘要本實用新型公開了一種水煤分離系統(tǒng)，包括泥漿泵，泥漿泵的進水管與井底水倉相連接，泥漿泵的出水管連接有漿體調整槽，漿體調整槽的出水管連接有渣漿泵，渣漿泵的出水管連接有旋流器，旋流器的泥漿出口連接有振動篩，旋流器的清水出口與所述井底水倉相連接；振動篩包括用于接受旋流器流出泥漿的傾斜背板以及設在背板下方的底篩板；底篩板設置在所述漿體調整槽的上方。本實用新型工作過程穩(wěn)定可靠，避免了以往工作不穩(wěn)定、效率低下的問題，降低了水倉中水煤的濃度，提高了水倉利用效率，延長了水倉的清挖周期，提高了礦井抗擊水災害的能力，同時，提高了水煤利用率，降低了煤礦職工的勞動強度，改善了井下作業(yè)環(huán)境，有很好的經濟和社會效益。
文檔編號B01D33/03GK202921083SQ20122064306
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權日2012年11月29日
發(fā)明者趙德山, 姜滿中, 彭貫民, 李學偉, 景紅濤, 李曉原, 戴強 申請人:河南萬合機械有限公司