專利名稱：一種提高煤炭塊率工藝及其設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種煤礦生產工藝及裝置，具體為一種提高煤炭塊率工藝及其設備。
背景技術：
近年來，我國大部分大型煤礦生產已經步入了機械化采煤時期，特別是綜采設備的大量運用，煤炭產量直線上升，為我國能源的需求和經濟發展做出了巨大的貢獻。礦用綜合采煤設備主要應用在煤炭生產過程中，如破煤，主要靠滾筒采煤機實現，裝煤，靠刮板輸送機把煤推進溜子(刮板輸送機)，運煤至轉載機機尾卸載，再經過破碎機破碎大塊煤后由轉載機把煤轉運到皮帶機上，最后到采區煤倉，大巷運輸，然后提升出井，工作面支護與頂板管理由液壓支架來完成，并提供人員裝備的工作空間，最后有效處理采空區。具體情況可從綜采工作面設備布置示意圖中了解。而不論哪種采煤工藝，都會出現塊煤和沫煤兩種產物。但是相對于傳統的炮采等技術，機械化的采掘工藝，提高了采掘效率，但同時會造成塊率相對下降，在煤炭銷售市場，由于在工業化生產中的原料要求的差異，導致塊煤和沫煤的價格有一定的差距，噸價格差數幾百元不等。所以塊煤和沫煤的比例直接影響著煤礦的經濟效益和成本效益。例如晉城無煙煤礦業集團責任有限公司來說，一個有著年產五千萬噸煤炭的大型無煙煤企業，就塊率損失在百分之五以上，我們可以計算它的損失價值，50000000*5%=2500000噸塊煤，如果按每噸塊煤增值350元以上人民幣計算，全公司可增加產值8. 75億元人民幣。相當于增加一座大型礦井的銷售收入來，經濟效益是驚人的， 如果解決了這一技術難題，經濟效益是可觀的。所以全國各大煤礦非常重視提高塊煤率的問題，目前所能得到的提高塊煤率的技術資料較多，例如，在《提高塊煤生產率的探討與實踐》一文中，提出了若干種防止煤塊破碎的措施，如對采煤機滾筒截齒的改進設計，儲煤倉防劇烈碰撞改進設計、運輸轉載環節降低沖擊改進設計，進入洗煤環節前進行破碎機前的分選，將沫煤剔除，再將大于200毫米的分選出來，進入破碎機，小于200毫米的則直接進入洗煤機，這樣使部分尺寸合適的煤塊不再經過破碎機，從而節約了能耗。《選煤技術》，2007年第四期，降低塊煤破碎過粉碎率的措施一文，也指出，對洗選煤前的破碎機的機械系統進行改造，提高其分級功能，使達到要求的煤塊及時排出，從而降低過度破碎的問題，也間接地提高了破碎后的塊煤率。本公司技術人員研究后發現，傳統的提高塊煤率的思路仍然局限在井下防沖擊破碎，井上分選的技術套路。經過技術人員的現場觀察測量，我國煤礦生產均以綜采工作面和大采高綜采工作面，機械化作業流程很高的生產方式生產煤炭，在割煤完成后的破碎環節，使用割煤機落煤后測得的煤塊的粒度分布情況直徑小于6毫米的粉煤，沫煤(6-13mm)，小型塊煤(13-25mm)，中型塊煤O5-80)、大型塊煤(80-250)。使用傳統的運輸破碎裝置，如 200910227874. X自移式轉載機，所得到的沫煤(6_13mm)，小型塊煤(13-25mm)，中型塊煤 (25-80)、大型塊煤(80-250)，13-200毫米總塊率約為60%。究其原因是在破碎大塊過程中，因其大中小塊及沫煤使用的是一個運行通道，所以造成塊率損失嚴重，從源頭上就使得塊煤率下降，無論后續環節怎么努力，塊煤率也只能保持在一定的水平，經濟效益得不到有效發揮，這個環節被忽視很多年了。
發明內容
本發明為了解決在煤礦井下采掘過程中綜采設備，尤其是指破碎機與轉載機流程配合設計存在的不足而導致塊煤率降低的技術問題，而提供了一種提高煤炭塊率工藝及其采區早期選煤裝備。本發明是由以下技術方案實現的，一種提高煤炭塊率工藝，步驟特點是采煤機割煤得到的煤塊沫煤混合體經過篩選裝置分選，將不小于200毫米的塊煤分選出后段繞過破碎機運走，然后把需破碎的大塊煤進入破碎機進行破碎加工處理，再經過轉載機運至主運輸皮帶，分選出來的小于200毫米的混合煤，經過分選運輸段繞過破碎機，轉送至破碎機出口進入轉載機前段至主運輸皮帶上運輸到井上，完成整個分選，破碎，運輸的過程。—種提高煤炭塊率的設備，包括破碎機、轉載機；轉載機結構包括橋段和落地段， 落地段的末端部分上升起成為隆起段，隆起段上設有破碎機，篩選裝置，轉載機隆起段上運輸槽開有分選口，在轉載機隆起段下設有分選運輸段，分選運輸段側出并升起，其高于落地段，落煤點設有側滑斗并與落地段聯通。所述的轉運機為獨立的刮板運輸機，主要承擔轉運分選出來的煤炭繞行破碎機的任務。本發明所述工藝和設備從采煤面出煤的源頭上下功夫，首先把進入破碎機前的原煤按照顆粒大小進行分類，也就是說把不需要破碎的中小塊和沫煤，在進入破碎機前漏到下一個運輸系統，繞過破碎機再回到主運輸系統來，以免不必要的塊率損失，而需破碎的大塊進入破碎機進行破碎處理，因其破碎通道空間的變化破碎出來的煤炭塊率要比以前效果好的多，其原因是在大塊被破碎的瞬間，因其通道空間大，大塊在重力的作用下能夠迅速躲開飛速旋轉的破碎機垂頭的沖擊，免受被二次破碎成沫的情況，這樣一來，必須破碎的大塊在破碎過程中塊率有一定的提高，中小塊也免受二次破碎成沫，兩種因素綜合作用，可以把直徑為(13-200mm)的塊率綜合提高5_6個百分點。
圖1為本發明所述防過度破碎設備的結構示意2為圖1的俯視圖
圖3為圖1的局部放大4為圖2的局部放大圖
圖5為本發明所述裝置轉載機和刮板輸送機結構處示意6為圖5的俯視圖
圖7為本發明所述裝置在井下的安裝位置示意8為圖7的B-B剖面9為圖7的A向視10為分選口的形狀圖之一圖11為分選口的形狀圖之二圖12為分選口的形狀圖之三圖中1-輸送帶，2-轉載機橋段，3-轉載機隆起段，4-破碎機，5-電磁鐵，6-分選運輸段，7-落地段，8-轉載機擋板、9-分選口 A、10-分選口 B、11-分選口 C，12-側滑斗，13-運輸巷，14-綜采工作面回風巷及輔助運輸系統，15-煤體，16-支架，17-采煤機，18-工作面刮板運輸機，19-轉載機受煤點。
具體實施例方式如圖1、2所示意，一種提高煤炭塊率的設備，包括一部可彎曲雙中鏈刮板輸送機、 破碎機、轉載機；轉載機結構包括橋段2和落地段7，落地段7的末端部分前4米向上升起成為轉載機隆起段3，隆起段上設有破碎機4，可彎曲雙中鏈刮板輸送機8的尾端為轉載機隆起段，刮板轉載機隆起段上運輸槽開有分選口 9、10、11，轉載機隆起段3和轉載機橋部段連接，形成橋式轉載機，其下設有分選運輸段6，分選運輸段側出并升起，其末端高于落地段 7，且卸載端設有側滑斗12并與落地段7聯通。所述的轉運機為獨立的雙中鏈可彎曲小型化轉載機，雙中鏈刮板運輸機的優點是運輸量大、事故率低、好維護、可彎曲度高，完全可以勝任中小型塊煤和沫煤的轉運任務。所述的分選口 9、10、11的位置位于破碎機入口前三節溜槽中板上，分選口 A9位于靠近工作面的溜槽、分選口 10位于第二個溜槽上，分選口 Cll位于和破碎機相鄰的溜槽上， 分選口 BlO位于溜槽兩側兩邊，口子開成縱向箭頭狀，所有開口內邊緣均為橢圓角，以防漏不下的大塊與刮板鏈發生卡拌而造成事故。如圖10、11、12所示意的開口還可為矩形，或者為橢圓狀，為菱形，為矩形，為兩端弧形中部矩形等其他形狀。這樣經過三個溜槽的連續篩選，可以將不需要破碎小塊和沫煤漏下來，到分選運輸段上。所漏下的煤炭由雙中鏈刮板運輸機轉運繞過破碎機至破碎機出口端、然后轉載至轉載機橋下卸載與破碎機出口運出的塊煤匯合，通過轉載機橋部到達轉載機卸載點落煤， 達到工作面運出來的中小型煤塊及沫煤不再受到二次破碎而達到提高塊率的目的。為了防止大塊、中板、刮板鏈發生卡拌而造成事故的發生，(1)在漏煤中板前方安裝一個電磁裝置， 吸取從工作面運出來的鐵器，以防止其對刮板鏈造成破壞，(2)電器控制方面，利用電流過流技術控制三機運輸系統的控制系統，達到發生卡拌后電流瞬間增大而停機閉鎖三機的效果，以防止刮板鏈、卡拌物、中板發生強烈卡拌時而造成的斷鏈事故，卡拌物取出后，恢復三機運行。如圖7、8所示意，整個分選過程如下，采煤機將原煤從工作面煤體切下，落在工作面刮板輸送機上，當到達隆起部后，經過分選口的篩選作用，將小于200毫米的煤塊分選落到其下方的分選運輸段上，運往機頭卸載至轉載機機尾受煤點，通過轉載機帶動原煤向頭端輸送；其余大于200毫米大塊煤則被運進破碎機破碎，破碎后的煤繼續被運送到破碎機出口落地段，與未經過破碎加工的煤炭匯合，然后通過轉載機橋部到達轉載機卸載點落煤， 從而完成整個采煤、早期分選煤炭、破碎加工全過程。
權利要求
1.一種提高煤炭塊率的設備，其特征在于結構包括具有彎曲隆起段的刮板輸送機、 破碎機、轉載機；轉載機結構包括橋段(2)和落地段(7)，落地段(7)的末端部分向上升起成為轉載機隆起段(3)，隆起段上設有破碎機(4)，刮板輸送機(8)的前端升起為隆起段，刮板輸送機隆起段上運輸槽開有分選口 A (9 )、分選口 B (10 )、分選口 C (11)，轉載機隆起段(3 ) 和刮板輸送機隆起段連接，形成橋部，其下設有分選運輸段(6 )，分選運輸段側出并升起，其機頭端高于落地段(7 )，且機頭端設有側滑斗(12)并與落地段(7 )聯通。
2.一種提高煤炭塊率工藝，其特征是，步驟為將采煤機割煤得到的煤塊、沫煤混合體經過篩選裝置分選，將不小于200毫米的塊煤分選出，把剩余大塊運輸到破碎機進行破碎加工處理，再經過轉載機運至主運輸皮帶；分選出來的小于200毫米的混合煤，經過分選運輸段繞過破碎機，與破碎機出口運出的破碎加工后的塊煤匯合通過轉載機橋部到達轉載機卸載點落煤、至主運輸皮帶上運輸到井上，完成整個分選，破碎，運輸的過程。
3.根據權利要求1所述的提高煤炭塊率的設備，其特征在于所述的分選口A (9)、分選口 B (10)、分選口 C (11)的位置位于破碎機入口前三節溜槽中板上，分選口 A (9)位于靠近工作面的溜槽、分選口 B (10)位于第二個溜槽上，分選口 C (11)位于和破碎機相鄰的溜槽上，分選口 B (10)位于溜槽兩側兩邊，所有開口邊緣均為橢圓角，板材為50-60毫米的錳鋼板制造。
4.根據權利要求1或3所述的提高煤炭塊率的設備，其特征在于分選口A (9)、分選口 B (10)、分選口 C (11) 口子開成縱向箭頭狀。
5.根據權利要求1或3所述的提高煤炭塊率的設備，其特征在于分選口A (9)、分選口 B (10)、分選口 C (11) 口子為矩形。
6.根據權利要求1或3所述的提高煤炭塊率的設備，其特征在于分選口A (9)、分選口 B (10)、分選口 C (11) 口子頭部為橢圓狀。
7.根據權利要求1或3所述的提高煤炭塊率的設備，其特征在于分選口A (9)、分選口 B (10)、分選口 C (11) 口子為菱形。
8.根據權利要求1或3所述的提高煤炭塊率的設備，其特征在于分選口A (9)、分選口 B (10)、分選口 C (11) 口子為矩形。
全文摘要
本發明涉及一種煤礦生產工藝及設備，具體為一種提高煤炭塊率工藝及其設備。解決了在煤礦井下采掘過程中綜采設備，尤其是指破碎機與轉載機流程配合設計存在的不足而導致塊煤率降低的技術問題。步驟特點是采煤機割煤得到的煤塊沫煤混合體經過篩選裝置分選，將不小于200毫米的塊煤分選出后段繞過破碎機運走，然后把需破碎的大塊煤進入破碎機進行破碎加工處理，再經過轉載機運至主運輸皮帶，分選出來的小于200毫米的混合煤，經過分選運輸段繞過破碎機，轉送至破碎機出口進入轉載機前段至主運輸皮帶上運輸到井上，完成整個分選，破碎，運輸的過程，可以把直徑為(13-200mm)的塊率綜合提高5-6個百分點。
文檔編號E21F13/00GK102269012SQ201110188279
公開日2011年12月7日 申請日期2011年7月6日 優先權日2011年7月6日
發明者王生孝, 胡包生 申請人:山西晉城無煙煤礦業集團有限責任公司