Способ подземной переработки угля

Способ подземной переработки угля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горной пром-стй и м.б. использовано при. подземной разработке угольных месторождений для переработки угля в подземных условиях при добычных процессах с гидротранспортом. Цель изобретения - повышение произв-сти способа и качества продукта, снижение энергозатрат. Способ заключается в гидротранспортировании горной массы от очистного забоя до классификатора.разделении пульпы на воду и уголь, кла,ссификации угля на два продукта, формировании подвижного фильтрующего слоя из второго продукта переработки и гранулированного материала плотностью, превышающей плотность угля. В качестве гранули- .'рованного материала мог^т использоваться металлические шарики.Технологическую воду отделяют поэтапно на подготовительном участке в зоне приема пульпы и на рабочем участке в зоне обезвоживания. Воду, полученную с подготовительного участка, возвращают на фильтрующий слой, а полученную с рабочего участка, направляют в очистные забои. Подвижный фильтрующий слой направляют в приемное устройство, где производят отделение угля от гранулированного материала, который возвращают для восполнения фильтрующего слоя и осуществляют осушение второго продукта переработки скоростным воздушным потоком, В качестве приемного устройства используют ступенчатый 'лоток. 2 з.Поф-лЫо.(П^^оаГС

СООЭ СОБЕТСНИ%

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ6ЛИН

„„SU„„1 714132

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Введь

@hi

Ф иб

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЭ06РЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4768623/03 (22) 12,12.89 (46) 23.02.92. Бюл. " 7 (71) Сиоирский металлургический институт им.Серго Орджоникидзе (72) Г.И.Жабин, В.Н.Фрянов и B.Â.Ñîèí (53) 622.271(088.8) (56) Чентхаус Ф., Maypep Х. Способы разработки наклонных пластов без крепления очистного забоя. Глюкауф, 1980, t: 18. с.6.

Авторское свидетельство СССР

N 1065605, кл. Е 21 С 45/00, 1982. (54) СПОСОБ ПОДЯЕМНОй ПЕРЕРАБОТКИ

УГЛЯ (57) Изобретение относится к горной пром-сти и м.б. использовано при . подземной разработке угольных месторождений для переработки угля в подземных условиях при добычных процессах с гидротранспортом. Цель изобретения - повышение произв-сти способа и качества продукта, снижение энергозатрат. Способ заключается в гидротранспортировании горной массы от очистного забоя до классификатора, Изобретение относится к угольной промышленности, в частности к способам подземной переработки угля с вы" делением технологической воды, применяющимся при добычных процессах с гидротранспортом.

Известен способ подземной переработки угля с первоначальным отделе- нием угля крупностью +10 мм и его. (1) g 21 С 45/00, В 03 B 9/00

2 разделении пульпы на воду и уголь, классификации угля на два продукта, формировании подвижного фильтрующего слоя из второго продукта переработки и гранулированного материала плотностью, превышающей плотность угля. В качестве гранули рованного материала могут использоваться металлические шарики.те и . Гехнологическую воду отделяют поэтапно на подготовительном участке в зоне приема пульпы и на рабочем участке в зоне обезвоживания. Воду, полученную с подготовительного участка, возвращают на фильтрующий слой, а полученную с рабочего участка, направ- I ляют в очистные забои. Подвижный фильтрующий слой направляют в прием-. ное устройство, где производят отделение угля от гранулированного материала, который возвращают для вос» полнения фильтрующего слоя и осуще" ствляют осушение второго продукта переработки скоростным воздушным потоком. В качестве приемного устройства используют ступенчатый лоток.

2 з.п.ф"лы.

1 погрузкой в вагонетки. В последующем из угля кл.0,5-10 мм отделяется кл..

-0 5 мм который выдается через гидро>> э подъем углесосами. Средний продукт переработки вместе с фугатом центрифуги обезвоживается до требуемой кондиции и направляется в вагонетки, а осветленная (технологическая) вода с

714132 ° 4

3 содержанием твердого до 10 г/л - в забои, Однако данный способ сложен и требует применения центробежного механического оборудования, сложность эксплуатации которого в .подземных выработках содержит определенные трудности. Низка эффективность выделения технологической воды в гидроциклонах, высока энергоемкость процессов.

Наиболее близким к, изобретению является способ подземной переработки угля, включающий гидротранспорт и классификацию угля по крупности на три продукта с пропусканием через подвижный слой из среднего продукта переработки мелкий продукт классификации,.после чего смешанные два про" дукта обезвоживаются за счет воздействия воздушного потока. 8 процессе фильтрации по всей длине слоя улавливается вода технологического назначения. Избыток технологической воды предусматривается выдавать из шихты по водоотливу.

Однако этот способ переработки угля не нашел практического примене. ния на шахтах.

По этому способу переработки угля весь Фильтрующий слой угля по его длине представлен рабочим и из-под него безраздельно улавливается технологическая вода беэ учета изменений качества осветления по участкам от начала до конца, что противоречит физической сущности Формирования и работы фильтрующего слоя при

его поступательном движении.

Участок слоя приема пульпы за счет несущественной разницы между плотностью угля и воды будет размываться, что способствует значительному выводу поступающей воды вместе с частицами угля. На начальном участке роль фильтрующего слоя из угля сводится к минимуму и уловленная вода не будет удовлетворять требованиям технологического назначения по содержанию твердого.

Кроме того, данный способ имеет низкую производительность за счет . малой разницы плотностей угля и воды.

55 е

Целью изобретения является повышение производительности и качества продукта, снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что по способу подземной переработки угля, включающему гидротранспорт, классифицируют уголь по крупности на) два продукта, формируют подвижный фильтрующий слой из гранулированного материала и второго продукта переработки, выводят выделенные продукты переработки с обезвоживанием воздушным потоком и получают техно"

10 логическую воду, в качестве гранулированного материала используют металлические шарики, через которые равномерным потоком пропускают второй продукт переработки (угольную

l5 пульпу), для формирования комбинированного фильтрующего слоя. Отделе-. ние воды осуществляют на начальном и рабочем участках фильтрующего слоя отдельно, при этом воду, отделенную

r с начального участка, возвращают вновь на фильтрующий слой, который в конце своего движения как осадок, направляют по ступенчатому лотку под

25 воздействие скоростного воздушного потока для отделения металлических шариков от угля, которые затем возвращают для восполнения фильтрующего слоя, а уголь обезвоживают в поточной изолированной секции.

Способ осуществляется следующим образом.

Угольная пульпа по желобам поступает на классификационно-обезвоживающую установку, например, грохот.

Уголь кл. +1) мм с влажностью не более 83 направляется в бункер, а из угля кл. 0-13 мм Формируется совместно с .металлическими шариками фильт-. рующий комбинированный слой на дви- . жущейся. перфорированной поверхности. фильтрующий слой на начальном участке выполнен из металлических шариков, образуя объемную решетку с суммарным объемом пустоты между шариками около 503 от общего объема, занимаемого ими. Эта пустота в дальнейшем (при диаметре шариков 20 мм) будет служить накопителем для угля крупностью более 8 мм, который, задерживаясь между шариками, уплотняет фильтрующую массу, повышая качество процесса фильтрации. В результате уплотнения фильтрующей массы сверху шариков будет формироваться фильтрующий слой из угля кл.13 мм, который совместно с образовавшимся подстилающим фильтрующим массивом будет задержи ват ь основную массу твер5

171 дых частиц, что обеспечит в технологической воде содержание твердого не более 10 г/л. Полученный при фильтрации осадок кл.013 мм с влажностью

15-203 совместно с шариками поступает на ступенчатый лоток, при пере" паде рассыпается под воздействием скоростного направленного воздушно" го потока, например вентилятора

° местного проветривания, обдувается., При обдувании комбинированной массы уголь отделяется от шариков как более легкий и подвергается в секции

Г обезвоживания дальнейшему воздействию скоростного потока воздуха. Принцип аэродинамического обезвоживания осадка заключается в срыве с поверхности влажных угольных частиц жидкой пленки, диспергировании и уносе ее с. воздушным потоком. Влажность угля, обработанного таким. образом, удовлетворяет технологическим требованиям, Осадок, выделенный в обезвоживаащей секции, смешивается с углем кл.

+13 мм и направляется на поверхность.

Металлические шарики, освобожденные от угля, скатываются на дно лотка и конвейером через приемную sopowy направляются для восполнения в фильтрующий слой, образуя замкнутый цикл. формирование фильтрующего слоя

-иногостадийное, а его длина имеет два самостоятельных- участка; начальный - подготовительный для приема пульпы и формирования фильтрующего слоя» второй. - рабочий для .обезвожи" вания угля перед аэродинамическим обезвоживанием и выделения технологической воды. .На начальном участке, составляющем I/7-1/5 длины фильтрующего .слоя производится прием пульпы, которая поступает на движущийся слой из металлических шариков, .поступающих из приемной воронки. При диаметре

: шарика, например, 20 мм.уголь крупностью более 8 мм задерживается между шариками. ч132

10 пающей из забоев.

15 вода интенсивно проходит через слой шариков, увлекая эа собой частицы угля крупностью менее 8 мм, из числа которых подрешетным продуктом будут частицы менее 2 мм по размеру щели шпальтовых сит. В нижней части слоя на движущейся поверхности и одновременно внутри слоя, будет накапливаться уголь, не прошедший через сита, застревая между шариками, улавливая более мелкие частицы твердого. По ходу движения слоя формирование фильтрующего слоя закончится накоплением над слоем иэ шариков угля кл.0-13 мм, что будет началом рабочего участка фильтрующего слоя.

35 На начальном участке фильтрации вода иэ-под слоя не может быть технической иэ-за повышенного содержания . в ней твердого. Для разделения и по- . лучения технологической воды под на40

50 доприемников, В зависимости от диаметра шарика максимальный размер угля, не прохоходимый через их слой в начале подачи пульпы, можно вычислить: по формуле

Й =«)2П -D, где 9 - диаметр шарика, мм.

Таким образом, сформированный комбинированный Фильтрующий слой сложный по своему строению и с переменным коэффициентом фильтрации по длине.

В него входит также перфорированная движущаяся поверхность иэ пластин шпальтовых сит с размером щели, например, 2 мм. Значит, подрешетный продукт будет .- 2 мм, который входит в кл. 1-13 мм, составляющий 50-903 от общего твердого в пульпе, постуНа начальном участке пульпа подаетсй на слой возвращенных шариков, освобожденных от угольных частиц, после их обдувания. На этом участке чальным участком фильтруащего слоя предусмотрен управляемый водоразделточка х, которая находится на границе участков. Вода с начального участка с содержанием твердого более

10 г/л направляется в зупф, откуда углесосом возвращается на начальный участок сформирова нного фильтрующего слоя. Технологическая вода из-под рабочего участка через водосборник направляется в забой.

Учитывая приток шахтных вод, а значит появляющийся избыток технологической воды в процессе фильтрации, по55 ложением точки х водораздела представляется возможным регулировать ее качество и необходимый объем улав ливания для обеспечения забойных воФормула изобретения

Составитель Ю.федоренко

T

Заказ 1325 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР . 113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

1 7141

Таким образом, по данной технологической схеме основная масса угля проходит подземную переработку до нормируемой влажности и выделяется техно5 логическая вода для подземного замкнутого цикла водоснабжения.

Предлагаемый способ позволяет по сравнению с прототипом: уменьшить сбросы угля и воды в от- 10 стойники на поверхность на 25-403, повысить надежность процесса форм мирования и функционирования фильтрущего слоя с получением выделенной технологической воды необходимой 15 кондиции исключить иэ технологической схемы подземной переработки угля малонадежное центробежное механическое оборудование; 20 уменьшить нагрузку на обогатительные Фабрики, а значит -снизить затраты на обогащение угля.

Все это озволяет повысить произ" водительность технологической цепи подземной переработки угля на 10-263, снизить себестоимость конечных продуктов переработки на 0,07 руб/т угля за счет значительного сокращения сброса угля в поверхностные отстойники.

1. Способ подземной переработки

35 угля, включающий гидротранспорт горной массы, разделение пульпы на воду и уголь, классификацию угля по крупности на три продукта, Формирова- 40

32

6 ние подвижного фильтрующего слоя из продуктов переработки среднего клас. са, вывод выделенных продуктов с обезвоживанием воздушным потоком и получение технологической воды, о т л и-ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности способа и качества продукта, снижения энергозатрат, классифицируют уголь на два. продукта, подвижный фильтрующий слой

Формируют многокомпонентным из второго продукта переработки и гранулированного материала с плотностью, превышающей плотность угля, воду отделяют поэтапно на подготовительном участке в зоне приема пульпы и на рабочем участке в зоне обезвоживания угля, при этом воду, полученную с подготовительного участка, возвращают на фильтрующий слой; и воду, полученную с рабочего участка, направляют в очистные забои, а подвиж.ный фильтрующий слой направляют в приемное устройство, где производят отделение угля от гранулировнного материала, который возвращают для восполнения фильтрующего слоя и осуществляют осушение второго продукта переработки воздушным скоростным по" током, 2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве гранулированного материала используют металлические шарики.

3. Способ по пп.1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что приемное устройство выполняют в форме ступенчатого лотка.