[发明专利]一种井下排矸系统及方法

说明书

本发明公开了一种井下排矸系统及方法，通过筛分装置对原煤粒径分级，进入不同输送装置，后采用射线对矿物进行智能识别分选的干法分选系统，根据精煤和矸石对射线吸收量的不同来识别精煤和矸石，并采用机器人手臂作为执行机构。该井下排矸系统及方法不仅可以在井下对原煤进行分级，并对不同粒级煤矸石进行智能化机械排矸，改变目前井下毛煤不作处理的技术现状，有效减少井下矸石的无效运输，而且分布装置可以使原煤在保证单层均匀分布的同时，从单通道变成多通道，进而提高识别机构的处理效率，为矿井提高实际产能。

技术领域

本发明涉及矿物排矸技术领域，特别是涉及一种井下排矸系统及方法。

背景技术

煤炭开采过程中，井下原煤一般不作处理，由矿井提升运输系统运至井上再进行排矸作业。随煤流运至井上的矸石属于矿井的无效运输，其占用了矿井原煤的规定产量，导致矿井的实际产能大大降低，并需进行后续处理，浪费了大量的运力、占用了矸石堆积场地的储存能力并造成环境污染。若能减少矸石的无效运输则能够有效增加矿井的实际产能，大大降低原煤灰分，提高原煤质量，因此发展推进井下排矸意义重大。

现有技术中，因煤矿井下条件有限，多采用人工手选矸石分拣，手选作为最传统的排矸方式，一直存在工作环境差，工人劳动强度大的问题，而且人工操作不能保证拣出率。此外现有的煤矸石分选系统，没有对原煤粒径进行分级，造成识别精准度下降，混料严重，而且大多数分选系统只能进行单通道识别，效率有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种井下排矸系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题，该井下排矸系统及方法不仅可以在井下对原煤的分级并对不同粒级煤矸石进行智能化机械排矸，改变目前井下毛煤不作处理的技术现状，有效减少井下矸石的无效运输，而且分布装置可以物料在保证单层均匀分布的同时，从单通道变成多通道，进而提高识别机构的处理效率，为矿井提高实际产能。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种井下排矸系统，包括筛分装置、输送装置、识别机构和执行机构，所述筛分装置为井下振动筛分机，所述井下振动筛分机的出料口分别与输送装置连接，实现原煤的粒径分级，并将经过筛选分级的小块原煤，中块原煤以及大块原煤分别进行排矸处理；所述输送装置包括小块传送带、中块传送带和大块传送带，所述输送装置还设置有多个分布装置，可实现多通道，单层均匀分布；所述的识别机构是由位于输送装置上方的射线源和位于输送装置下方的信号接收装置组成，所述射线源为X射线；所述执行机构位于输送装置的尾端，执行识别机构传递的信息将煤炭和矸石分离开。

优选的，所述筛分装置为倾斜设置，所述筛分装置从上到下依次设有一级筛网和二级筛网，所述一级筛网上的一级筛孔小于二级筛网上的二级筛孔，所述一级筛网的底部连接有小块出料口，所述二级筛网的底部连接有中块出料口，所述二级筛网的下端设有大块出料口。该井下振动筛分机可以实现井下对煤矸石的多级筛分，并配合后续的排矸系统进行流水线作业，实现自动化，进一步提高煤矸石产业线的生产效率。

优选的，所述分布装置包括两侧支架、两端与两侧支架连接的水平杆和分布器，所述分布器垂直于输送装置，所述分布装置上的分布器为一个或多个，可以使物料的输送从单通道转变为多通道，是识别机构一次完成多个通道识别，从而提高识别机构的处理效率。

优选的，所述分布器由芯轴和套于芯轴上的两个挡板组成，所述分布器通过芯轴固定于水平杆上，所述两个挡板的相向内侧表面上固定有固定块，且固定块内部设置有固定块凹槽，所述固定块凹槽内部连接有弹簧连接块，且弹簧连接块末端连接有弹簧。这可以实现物料的单层均匀分布，保证两相邻之间有一定的间距，从而提高识别的精准度，保证煤与矸石的精确分离。

优选的，所述的执行机构包括伺服电机和机器人手臂，所述机器人手臂位于输送装置尾端的两侧，便于执行机构完成对多通道上矸石的快速排出。

优选的，还包括位于输送装置尾端正下方的煤炭收料斗和位于输送装置尾端两侧的矸石收料斗，完成对煤炭和矸石的收集，并将矸石回填。