【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤矸石利用，尤其涉及一种煤矸石全周期利用方法及其系统。
技术介绍
1、煤矸石是在煤矿建井、开拓掘进、采煤和煤炭洗选过程中产生的干基灰分大于50％的岩石，含碳量低、比煤坚硬的黑灰色岩石，是煤炭生产和加工过程中产生的固体废物。
2、目前，煤矸石的产量一般为原煤产量的10％～20％，特别是在产煤大区，由于矿井原煤产能大，矿井的矸石产量也较大，部分矿井矸石达到了原煤产能的1/3，矸石产量达到300万t/a，煤矸石外排和治理费用达到60～120元/t。而当前煤矸石的高质利用和消纳途径的手段有限，煤矸石利用技术无法进行规模化、标准化地推广，严重制约了矿井正常生产。
技术实现思路
1、本专利技术的第一方面提供一种煤矸石全周期利用方法，用以解决现有技术中的技术缺陷，能够把煤矸石利用地更为彻底、达到煤矸石全生命周期利用的目的，实现多途径、高效率利用，从而提升煤矸石的利用效益，降低矿井生产成本。
2、本专利技术的第二方面提供一种煤矸石全周期利用系统。
3、本专利技术提供一种煤矸石全周期利用方法，包括：
4、对原始煤矸石进行筛分以获得第一待分煤矸石和第一目标煤矸石；所述第一目标煤矸石作为充填原料、制备人工土壤或建材；
5、对所述第一待分煤矸石进行筛分以获得第二待分煤矸石和高热值的第二目标煤矸石；所述第二目标煤矸石为劣质煤；
6、对所述第二待分煤矸石进行筛分以获得筛选煤矸石和高硬度的第三目标煤矸石；所述筛选煤矸石作为充填
7、根据本专利技术提供的煤矸石全周期利用方法，所述对原始煤矸石进行筛分以获得第一待分煤矸石和第一目标煤矸石，包括：
8、对所述原始煤矸石进行除杂；
9、采用滚筒筛对除杂后的所述原始煤矸石进行筛分，将粒径小于10mm的所述原始煤矸石筛选出来作为所述第一目标煤矸石；将其余的所述原始煤矸石作为所述第一待分煤矸石。
10、根据本专利技术提供的煤矸石全周期利用方法，所述对所述第一待分煤矸石进行筛分以获得第二待分煤矸石和高热值的第二目标煤矸石，包括：
11、将所述第一待分煤矸石平铺；
12、采用x射线对所述第一待分煤矸石的密度进行识别；
13、将满足预设密度的所述第一待分煤矸石筛分出作为所述第二目标煤矸石，控制所述第二目标煤矸石沿预设路径滞留，将其余的所述第一待分煤矸石筛分出来作为所述第二待分煤矸石。
14、根据本专利技术提供的煤矸石全周期利用方法，所述第二目标煤矸石的发热量大于800大卡/kg。
15、根据本专利技术提供的煤矸石全周期利用方法，所述对所述第二待分煤矸石进行筛分以获得筛选煤矸石和高硬度的第三目标煤矸石，包括：
16、将所述第二待分煤矸石平铺；
17、采用x射线对所述第二待分煤矸石的密度进行识别，采用可见光颜色识别装置对所述第二待分煤矸石的外观颜色进行识别；
18、将满足预设密度和预设外观颜色的所述第二待分煤矸石筛分出作为所述第三目标煤矸石，控制所述第三目标煤矸石沿预设路径滞留，将其余的所述第二待分煤矸石筛分出来作为所述筛选煤矸石。
19、根据本专利技术提供的煤矸石全周期利用方法，所述第三目标煤矸石的单轴抗压强度大于30mpa。
20、本专利技术的第二方面提供一种煤矸石全周期利用系统，基于煤矸石全周期利用方法形成，包括首尾依次相连的初选系统、高热值煤矸石分选系统和高硬度煤矸石分选系统；
21、所述初选系统用于对原始煤矸石进行筛分以获得第一待分煤矸石和第一目标煤矸石；所述第一目标煤矸石作为充填原料、制备人工土壤或建材；
22、所述高热值煤矸石分选系统用于对所述第一待分煤矸石进行筛分以获得第二待分煤矸石和高热值的第二目标煤矸石，所述第二目标煤矸石为劣质煤；
23、所述高硬度煤矸石分选系统用于对所述第二待分煤矸石进行筛分以获得筛选煤矸石和高硬度的第三目标煤矸石；所述筛选煤矸石作为充填原料、制备人工土壤或建材，所述第三目标煤矸石作为混凝土骨料。
24、根据本专利技术提供的煤矸石全周期利用系统，还包括制备系统，所述制备系统连接在所述高硬度煤矸石分选系统的出料端，用于将所述筛选煤矸石进行破碎，并分级筛分以形成多种混凝土骨料以及充填原料的物料。
25、根据本专利技术提供的煤矸石全周期利用系统，所述高热值煤矸石分选系统包括第一布料器、第一传送机构和x射线识别组件；
26、所述第一布料器连接在所述初选系统的出料端，所述第一传送机构与所述第一布料器连接，用于传送第二待分煤矸石，所述x射线识别组件用于识别高热值的煤矸石。
27、根据本专利技术提供的煤矸石全周期利用系统，所述高硬度煤矸石分选系统包括第二布料器、第二传送机构和组合识别组件；
28、所述第二布料器连接在所述高热值煤矸石分选系统的出料端，所述第二传送机构与所述第二布料器连接，用于传送筛选煤矸石，所述x射线识别组件用于识别高硬度的煤矸石。
29、本专利技术提供的煤矸石全周期利用方法，先对原始煤矸石进行初步筛分祛除杂质，然后对初步筛分之后的第一待分煤矸石继续进行二次筛分，以选择出高热值的劣质煤进行售卖，最后对筛分之后的第二待分煤矸石继续进行第三次筛分，以选择出高硬度的煤矸石作为混凝土骨料，高硬度的煤矸石还可以为煤矿铺底。筛分出的产物可以作为充填原料、制备人工土壤或建材。该利用过程能够把煤矸石利用地更为彻底、达到煤矸石全生命周期利用的目的，实现多途径、高效率利用，从而提升煤矸石的利用效益，降低矿井生产成本。
30、并且，本专利技术实施例提供的煤矸石全周期利用方法能够复制和推广使用，实用性较强；可以最大化地消纳煤矸石，实现置换呆滞地煤炭资源，且能够解决煤矸石堆存所导致的污染环境和堆放场地不足的问题，可以为矿井节约铺底和喷浆砂石料的购置费用，经济性较佳，社会效益显著。该方法相比传统的煤矸石利用工艺，投资少、产能大、可实现模块化，能够使煤矸石利用率达到100％，煤矸石的利用量可达到150万t/a以上，煤矸石的利用全费用降低至50元以下。
31、本专利技术提供的煤矸石全周期利用系统，通过设置首尾依次相连的初选系统、高热值煤矸石分选系统和高硬度煤矸石分选系统对煤矸石进行分类利用，相比传统的煤矸石利用系统，投资少、产能大、可实现模块化和复制化，能够使煤矸石利用率达到100％，煤矸石的利用量可达到150万t/a以上，煤矸石的利用全费用降低至50元以下。
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1.一种煤矸石全周期利用方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的煤矸石全周期利用方法，其特征在于，所述对原始煤矸石进行筛分以获得第一待分煤矸石和第一目标煤矸石，包括：
3.根据权利要求1所述的煤矸石全周期利用方法，其特征在于，所述对所述第一待分煤矸石进行筛分以获得第二待分煤矸石和高热值的第二目标煤矸石，包括：
4.根据权利要求3所述的煤矸石全周期利用方法，其特征在于，所述第二目标煤矸石的发热量大于800大卡/kg。
5.根据权利要求1所述的煤矸石全周期利用方法，其特征在于，所述对所述第二待分煤矸石进行筛分以获得筛选煤矸石和高硬度的第三目标煤矸石，包括：
6.根据权利要求5所述的煤矸石全周期利用方法，其特征在于，所述第三目标煤矸石的单轴抗压强度大于30MPa。
7.一种煤矸石全周期利用系统，基于根据权利要求1至6任一项所述的煤矸石全周期利用方法形成，其特征在于，包括首尾依次相连的初选系统、高热值煤矸石分选系统和高硬度煤矸石分选系统；
8.根据权利要求7所述的煤矸石全周期利用系统，其特征在于
9.根据权利要求7所述的煤矸石全周期利用系统，其特征在于，所述高热值煤矸石分选系统包括第一布料器、第一传送机构和X射线识别组件；
10.根据权利要求7所述的煤矸石全周期利用系统，其特征在于，所述高硬度煤矸石分选系统包括第二布料器、第二传送机构和组合识别组件；
...【技术特征摘要】
1.一种煤矸石全周期利用方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的煤矸石全周期利用方法，其特征在于，所述对原始煤矸石进行筛分以获得第一待分煤矸石和第一目标煤矸石，包括：
3.根据权利要求1所述的煤矸石全周期利用方法，其特征在于，所述对所述第一待分煤矸石进行筛分以获得第二待分煤矸石和高热值的第二目标煤矸石，包括：
4.根据权利要求3所述的煤矸石全周期利用方法，其特征在于，所述第二目标煤矸石的发热量大于800大卡/kg。
5.根据权利要求1所述的煤矸石全周期利用方法，其特征在于，所述对所述第二待分煤矸石进行筛分以获得筛选煤矸石和高硬度的第三目标煤矸石，包括：
6.根据权利要求5所述的煤矸石全周期利用方法，其特征在于，所述第三目标煤矸石的单轴...
【专利技术属性】
技术研发人员：李向阳，张晓，马冰，张剑，刘慧妮，孟子轩，
申请(专利权)人：中煤科工开采研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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