井下煤矿工作面煤矸识别分选系统及分选方法技术方案

井下煤矿工作面煤矸识别分选系统，包括供料机构、识别机构和分选机构和矿用防爆特殊型电源装置，供料机构包括供料漏斗和皮带输送机，供料漏斗设置在皮带输送机的前部上方，皮带输送机的后部上表面设有排列导料装置，识别机构包括γ射线发射器、γ射线接收器、密度传感器和测控设备，γ射线接收器与密度传感器连接，密度传感器与测控设备连接，分选机构包括供水箱、高压水枪、矸石漏斗和煤块漏斗，供水箱与高压水枪通过管路连接，高压水枪与测控设备连接，皮带输送机、γ射线发射器、γ射线接收器、密度传感器、测控设备和高压水枪均与矿用防爆特殊型电源装置连接。本发明专利技术具有设计科学、分选精确、除污降尘、提高煤炭经济效益、降低污染的优点。

Identification and Separation System and Separation Method of Coal Gangue in Underground Coal Mine Face

The identification and separation system of coal gangue in underground coal mine working face includes feeding mechanism, identification mechanism and separation mechanism and explosion-proof special power supply device for mine. The feeding mechanism includes feeding funnel and belt conveyor. The feeding funnel is located above the front of belt conveyor. The rear upper surface of belt conveyor is equipped with arranging material guide device. The identification mechanism includes gamma ray emitter and gamma ray connection. Receiver, density sensor and measurement and control equipment, gamma-ray receiver and density sensor are connected, density sensor and control equipment are connected, sorting mechanism includes water supply tank, high-pressure water gun, gangue funnel and coal block funnel, water supply tank and high-pressure water gun are connected through pipeline, high-pressure water gun is connected with measurement and control equipment, belt conveyor, gamma-ray transmitter, gamma-ray receiver, density transmission. Sensors, measurement and control equipment and high-pressure water gun are all connected with special explosion-proof power supply device for mine. The invention has the advantages of scientific design, accurate sorting, pollution removal and dust reduction, improving economic benefits of coal and reducing pollution.

【技术实现步骤摘要】
井下煤矿工作面煤矸识别分选系统及分选方法
本专利技术涉及煤炭选煤
，具体的说，涉及一种井下煤矿工作面煤矸识别分选系统及分选方法。
技术介绍
当代技术环境下，“放顶煤开采”已经成为我国大多数地区、大部分煤矿广泛采用的采煤方法，在放顶的过程中，自然会有一部分来自直接顶的矸石掉落混入煤中，成为“煤矸混合物”。其中可以对人类产生直接价值的只有煤，矸石相对来说就是“废品”，运到地面很难处理并且会对环境产生一定的影响，如果再回填到采空区又会产生很大的费用，因此煤矸识别分选系统可以将煤矸混合物在未到达地面之前就能分选开。本专利技术通过在工作面附近处的煤矸识别分选从而将矸石直接填充至采空区，提高煤炭经济效益，降低环境污染。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种设计科学、分选精确、除污降尘、提高煤炭经济效益、降低污染的井下煤矿工作面煤矸识别分选系统及分选方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：井下煤矿工作面煤矸识别分选系统，包括供料机构、识别机构、分选机构和矿用防爆特殊型电源装置，供料机构包括供料漏斗和皮带输送机，供料漏斗设置在皮带输送机的前部上方，供料漏斗的中心线垂直设置，皮带输送机的后部上方设有排列导料装置，识别机构包括γ射线发射器、γ射线接收器、密度传感器和测控设备，γ射线发射器设置在皮带输送机的皮带上半幅和下半幅之间且位于排列导料装置后的正下方，γ射线接收器设置在排列导料装置后部的正上方，γ射线发射器与γ射线接收器垂直相对设置，γ射线接收器与密度传感器通过信号导线连接，密度传感器与测控设备通过信号导线连接，分选机构包括供水箱、高压水枪、矸石漏斗和煤块漏斗，供水箱设在皮带输送机的后方，高压水枪设置在供水箱的下方并与供水箱通过管路连接，高压水枪的枪头水平朝向前方设置且位于皮带输送机3前后方向的水平中心线上，矸石漏斗和煤块漏斗沿前后方向并排设置在皮带输送机和高压水枪之间，矸石漏斗和煤块漏斗的中心线垂直设置，高压水枪与测控设备通过信号导线连接，皮带输送机、γ射线发射器、γ射线接收器、密度传感器、测控设备和高压水枪均与矿用防爆特殊型电源装置通过电路导线连接。排列导料装置包括竖向设置的左立柱、左导板、右立柱和右导板，左立柱和右立柱结构相同且对称设置在皮带输送机后部的左侧和右侧，左导板和右导板结构相同且左右对称，左导板的左侧和右导板的右侧均通过位于皮带输送机上方的安装架固定安装在左立柱和右立柱上，左导板和右导板均沿前后方向竖直设置，左导板和右导板之间形成前宽后窄喇叭形的排列通道，左导板和右导板的下侧边均与皮带输送机的皮带上半幅上表面之间具有间隙。井下煤矿工作面煤矸识别分选方法，采用上述的井下煤矿工作面煤矸识别分选系统进行煤矸识别分选；包括以下步骤：（1）将井下煤矿工作面煤矸识别分选系统组装并布置在井下煤矿工作面附近，使皮带输送机、γ射线发射器、γ射线接收器、密度传感器、测控设备和高压水枪均与矿用防爆特殊型电源装置连通；（2）煤矸混合物按队列输送：煤矸混合物经上一工位的送料机落入供料漏斗中，并从供料漏斗的下端口掉落至皮带输送机的前部上表面，启动皮带输送机，皮带输送机把煤矸混合物输送至后部的排列导料装置中，由于排列导料装置的左导板和右导板之间形成前宽后窄喇叭形的排列通道，煤矸混合物经排列通道的前端口收缩阻挡，则煤矸混合物中的煤块和矸石逐个依次排列通过排列通道；（3）识别分选煤矸混合物：设置在皮带输送机的皮带上半幅和下半幅之间且位于排列导料装置后部正下方的γ射线发射器垂直向上发射γ射线，γ射线穿过排列通道中皮带输送机上依次排列的煤块或矸石，γ射线能够穿透并识别煤块和矸石的密度，设置在排列导料装置上方的γ射线接收器接收γ射线，γ射线接收器将接收的γ射线的能量信号传至密度传感器，密度传感器把能量信号转换成电信号，密度传感器把电信号传至测控设备，若γ射线识别出矸石，则测控设备发送指令至高压水枪，高压水枪经过调试后启动，保证识别出的矸石刚好到指定喷水位置时高压水枪朝向矸石喷水，将矸石冲入到矸石漏斗中，若γ射线识别出煤块，则测控设备无动作，煤块经过排列通道后从皮带输送机上自然掉落至煤块漏斗中，如此，使矸石与煤块分选开。本专利技术相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体地说，本专利技术的空间要求小，可直接放置在煤矿工作面附近，在煤矿工作面附近直接分选出煤块和矸石，并将矸石直接充填到采空区，本专利技术利用γ射线识别物体密度的原理，首先把煤矸混合物中的煤块和矸石经排列导料装置逐个依次排列在皮带输送机上，设置在皮带输送机的皮带上半幅和下半幅之间且位于排列导料装置后部正下方的γ射线发射器发射γ射线，γ射线穿透并识别煤块或矸石，排列导料装置上方的γ射线接收器接收γ射线，γ射线接收器将信号传至密度传感器，密度传感器将信号转换成电信号传至测控设备，若γ射线识别出矸石的存在，则测控设备控制高压水枪工作，高压水枪喷水将矸石冲入到矸石漏斗中，分选精确，高压水枪同时也起到了除雾降尘的作用，提高煤炭经济效益，降低污染。本专利技术的井下煤矿工作面煤矸识别分选系统及分选方法具有设计科学、分选精确、除污降尘、提高煤炭经济效益、降低污染的优点。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术中煤块或矸石在皮带输送机上逐个经过排列导料装置的示意图。图中：1.矿用防爆特殊型电源装置；2.供料漏斗；3.皮带输送机；4.γ射线发射器；5.γ射线接收器；6.密度传感器；7.测控设备；8.供水箱；9.高压水枪；10.矸石漏斗；11.煤块漏斗；12.排列导料装置；13.排列通道；14.煤块；15.矸石；16.左立柱；17.左导板；18.右立柱；19.右导板；20.安装架。具体实施方式以下结合附图进一步说明本专利技术的实施例。如图1和图2所示，井下煤矿工作面煤矸识别分选系统，包括供料机构、识别机构、分选机构和矿用防爆特殊型电源装置1，供料机构包括供料漏斗2和皮带输送机3，供料漏斗2设置在皮带输送机3的前部上方，供料漏斗2的中心线垂直设置，皮带输送机3的后部上方设有排列导料装置12，识别机构包括γ射线发射器4、γ射线接收器5、密度传感器6和测控设备7，γ射线发射器4设置在皮带输送机3的皮带上半幅和下半幅之间且位于排列导料装置12后部的正下方，γ射线接收器5设置在排列导料装置12后部的正上方，γ射线发射器4与γ射线接收器5垂直相对设置，γ射线接收器5与密度传感器6通过信号导线连接，密度传感器6与测控设备7通过信号导线连接，分选机构包括供水箱8、高压水枪9、矸石漏斗10和煤块漏斗11，供水箱8设在皮带输送机3的后方，高压水枪9设置在供水箱8的下方并与供水箱8通过管路连接，高压水枪9的枪头水平朝向前方设置且位于皮带输送机3前后方向的水平中心线上，矸石漏斗10和煤块漏斗11沿前后方向并排设置在皮带输送机3和高压水枪9之间，矸石漏斗10和煤块漏斗11的中心线垂直设置，高压水枪9与测控设备7通过信号导线连接，皮带输送机3、γ射线发射器4、γ射线接收器5、密度传感器6、测控设备7和高压水枪9均与矿用防爆特殊型电源装置1通过电路导线连接。高压水枪9喷射的水能够避免扬尘，降低煤矿工作面的粉尘浓度，调节湿度，改善工人的工作环境。排列导料装置12包括竖向设置的左立柱16、左导板17、右立柱18和右导板19，左立本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.井下煤矿工作面煤矸识别分选系统，其特征在于：包括供料机构、识别机构、分选机构和矿用防爆特殊型电源装置，供料机构包括供料漏斗和皮带输送机，供料漏斗设置在皮带输送机的前部上方，供料漏斗的中心线垂直设置，皮带输送机的后部上方设有排列导料装置，识别机构包括γ射线发射器、γ射线接收器、密度传感器和测控设备，γ射线发射器设置在皮带输送机的皮带上半幅和下半幅之间且位于排列导料装置后的正下方，γ射线接收器设置在排列导料装置后部的正上方，γ射线发射器与γ射线接收器垂直相对设置，γ射线接收器与密度传感器通过信号导线连接，密度传感器与测控设备通过信号导线连接，分选机构包括供水箱、高压水枪、矸石漏斗和煤块漏斗，供水箱设在皮带输送机的后方，高压水枪设置在供水箱的下方并与供水箱通过管路连接，高压水枪的枪头水平朝向前方设置且位于皮带输送机3前后方向的水平中心线上，矸石漏斗和煤块漏斗沿前后方向并排设置在皮带输送机和高压水枪之间，矸石漏斗和煤块漏斗的中心线垂直设置，高压水枪与测控设备通过信号导线连接，皮带输送机、γ射线发射器、γ射线接收器、密度传感器、测控设备和高压水枪均与矿用防爆特殊型电源装置通过电路导线连接。

【技术特征摘要】
1.井下煤矿工作面煤矸识别分选系统，其特征在于：包括供料机构、识别机构、分选机构和矿用防爆特殊型电源装置，供料机构包括供料漏斗和皮带输送机，供料漏斗设置在皮带输送机的前部上方，供料漏斗的中心线垂直设置，皮带输送机的后部上方设有排列导料装置，识别机构包括γ射线发射器、γ射线接收器、密度传感器和测控设备，γ射线发射器设置在皮带输送机的皮带上半幅和下半幅之间且位于排列导料装置后的正下方，γ射线接收器设置在排列导料装置后部的正上方，γ射线发射器与γ射线接收器垂直相对设置，γ射线接收器与密度传感器通过信号导线连接，密度传感器与测控设备通过信号导线连接，分选机构包括供水箱、高压水枪、矸石漏斗和煤块漏斗，供水箱设在皮带输送机的后方，高压水枪设置在供水箱的下方并与供水箱通过管路连接，高压水枪的枪头水平朝向前方设置且位于皮带输送机3前后方向的水平中心线上，矸石漏斗和煤块漏斗沿前后方向并排设置在皮带输送机和高压水枪之间，矸石漏斗和煤块漏斗的中心线垂直设置，高压水枪与测控设备通过信号导线连接，皮带输送机、γ射线发射器、γ射线接收器、密度传感器、测控设备和高压水枪均与矿用防爆特殊型电源装置通过电路导线连接。2.根据权利要求1所述的井下煤矿工作面煤矸识别分选系统，其特征在于：排列导料装置包括竖向设置的左立柱、左导板、右立柱和右导板，左立柱和右立柱结构相同且对称设置在皮带输送机后部的左侧和右侧，左导板和右导板结构相同且左右对称，左导板的左侧和右导板的右侧均通过位于皮带输送机上方的安装架固定安装在左立柱和右立柱上，左导板和右导板均沿前后方向竖直设置，左导板和右导板之间形成前宽后窄喇叭形的排列...

【专利技术属性】
技术研发人员：南华，杨振豪，张光耀，赛贝拉，韩志强，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南,41