不同围压下原煤力学特性及裂隙演化特征

通过受载煤岩工业CT扫描系统进行了不同围压下原煤的三轴压缩试验,探究不同围压下原煤的力学特性和破坏特征,并结合自身的CT扫描系统获得了原煤失稳破坏全过程CT扫描信息,分析了在不同围压下原煤的裂隙扩展演化规律。结果表明:(1)随着围压的增大,偏应力应变曲线整体向右偏移,峰值强度呈线性增长、而峰值应变和弹性模量均以二次函数的形式上升,且峰值强度的增长量最大;(2)基于CT扫描图像,煤样内部裂隙演化特征可以分为裂隙压密缓慢减少阶段、裂隙萌生稳定发育阶段、裂隙快速增加阶段、裂隙扩展贯通阶段4个阶段,且随着围压的增加,裂纹密度逐渐减小;(3)在三轴加载下,原煤的破坏形式以剪切破坏为主,破断角大小为20°~40°,且随着围压的增加,破断角呈二次函数增长。研究结果对井下巷道、采场支护设计、围岩稳定性判断和矿井灾害事故防治具有参考意义。

KSS1536型空间受限原煤分级筛的研制与应用

为解决空间受限原煤分级筛的安装技术难题,设计研制了一种基于重心偏移原理的KSS-1536型原煤分级筛,并详细介绍了其筛分原理、筛板结构、筛机材质及应用效果。该型筛机采用了重心偏移技术,可促使物料迅速分层,避免筛机入料端物料堆积,同时排料端物料运动速度慢,有利于延长筛分时间、提高筛分效率;采用空间阶梯形冲孔筛板,具备常规冲孔筛板和梳齿阶梯筛板的优点,可增加有效筛分面积,并使大颗粒物料不易堵孔、细颗粒物料不易糊孔;筛机材质的性能优于Q355,而应力分析显示筛机所受最大应力为36.9 MPa,发生在激振梁上,筛箱整体及各关键部件的刚度和强度均满足设计要求。应用效果表明:KSS1536型原煤分级筛可在空间受限的情况下使用,应用于平顶山八矿选煤厂智能干选后物料的分级作业,处理量可达到300 t/h,筛分效率可达90%;同时能够长时间连续稳定运行,日常维护方便。该设备的成功研制与应用,为空间受限条件下原煤分级筛的选型和工艺布置提供了新的思路。

中国煤炭工业协会:2024年1-2月原煤产量前十名企业排名公布

原煤生产有所下降,进口较快增长。根据国家统计局统计数据显示,2024年1-2月,规模以上企业生产原煤7.1亿吨,同比下降4.2%。进口煤炭7452万吨,同比增长22.9%。根据中国煤炭工业协会统计与信息部统计数据显示,排名前10家的企业原煤产量合计为3.7亿吨,同比减少2110万吨,占规模以上企业原煤产量的52.1%。

液氮溶浸时间对原煤力学及破坏形式的影响

为了研究液氮溶浸处理对煤样单轴和三轴加载力学性质及破坏形式的影响规律,采用三轴实验装置对不同液氮溶浸时间煤样进行单轴、三轴实验。结果表明:是否进行液氮溶浸处理对煤样单轴加载和三轴加载过程中力学特性演化趋势无明显影响,均为随着轴向应变增加,轴向应力先缓慢增加,后直线增大,达到煤样极限后迅速降低;液氮溶浸不同时间煤样单轴加载峰值轴向应力分别为4.28、7.21、2.32、2.34 MPa,三轴加载峰值轴向应力分别为44.31、25.73、37.74、39.78 MPa;随着液氮溶浸时间增加,煤样单轴加载峰值轴向应力呈现出先增大后减小的变化趋势,三轴加载峰值轴向应力呈现出先减小后增大的变化趋势;液氮溶浸煤样在单轴加载和三轴加载后局部破碎更彻底,但液氮溶浸时间越长,煤样破碎后生成的大块煤数量和体积都越多。

块状原煤热解结焦过程膨胀收缩性能实验室研究

采用自主开发的煤热解结焦过程可视化测试仪研究了现场典型块状原煤不同挥发分、不同颗粒大小样品在均匀加热温度条件下的膨胀收缩行为,结果表明:同一块状原煤,尺寸不同,其发生热解的膨胀收缩曲线不同,但其发生热解的曲线趋势是一致的。块状原煤的收缩有两个高峰阶段,分别为400~550℃活泼分解阶段和550℃后的二次脱气阶段。同种煤的粉压煤的膨胀率要小于块状煤的膨胀率,粉压煤的收缩特性较块状煤的收缩特性明显。与粉压煤相比,块状煤膨胀速率及收缩速率均较快。块煤的膨胀收缩特性不仅与其挥发分有关,与煤种及自身结构也有关系,随着块状原煤体积的增加,最大膨胀率和最终收缩率均是先增加后减小。

原煤与型煤损伤破坏的应力声发射变化特征对比研究

在研究声发射特征与煤样和断裂的关系时,原煤和型煤都可用作实验样本。大多煤层材质较软,制造标准的原煤试样较为困难,因此使用型煤作为研究样本的实验较普遍,但型煤改变了煤的原始结构,影响了其物理和力学性质,使用型煤替代原煤作为实验样本的适用性一直是学术界讨论的焦点。此外,目前对于原煤和型煤在假三轴压缩实验中表现出的声发射特征差异的研究相对有限。针对上述问题,开展了原煤和型煤假三轴压缩声发射实验,从力学性能、断裂模式和声发射时空演化、频带能量分布、非线性特征等方面着重讨论和分析。结果表明:加载过程中释放的声发射能量和峰值应力总能量与煤样强度密切相关,原煤主要为剪切和拉伸混合破坏模式,型煤主要为拉伸轴裂破坏模式;煤样的声发射位置分别对应其宏观破裂形态,但发生时间和空间分布不同;在峰前加载阶段,原煤的声发射信号相对较少,而型煤的声发射响应剧烈,并在峰值应力时刻达到最大值;通过小波包分析得到型煤的声发射频带能量分布范围小于原煤,原煤的声发射信号频率主要集中在10~120 kHz,而型煤的声发射信号仅在0~100 kHz频率范围内活跃,说明型煤的微破裂规模大于原煤;原煤和型煤的波形能量90%活跃在0~150 kHz;当加载试样接近失稳破坏时,即加载应力为峰值应力的99%左右时,原煤和型煤声发射信号的Hurst指数均大于0.5,表明声发射时间序列与加载过程具有长期相关性。

宁夏主要煤田原煤、煤灰中放射性核素水平调查及煤炭燃烧对室内放射性环境的影响

选取宁夏主要煤田煤炭为研究对象,开展煤炭室内燃烧实验,研究各煤田原煤、煤灰中放射性核素比活度、富集效果,评价煤炭燃烧对室内放射性环境的影响。结果表明:①宁夏主要煤田原煤中放射性核素水平:石嘴山煤田>宁南煤田>宁东煤田。煤灰中石嘴山煤田煤灰放射性核素整体含量高于宁东煤田及宁南煤田,宁南煤田放射性核素^(40)K比活度略低于宁东煤田外,^(238)U、^(232)Th、^(226)Ra比活度均高于宁东煤田。②通过对比各煤田煤灰中放射性核素富集因子,可以发现香山煤田煤灰中放射性核素富集水平最低,石嘴山煤田次之,富集效果最好的为宁东煤田。③与未开展煤炭燃烧实验相比,煤炭燃烧可以提高居住房间室内放射性水平。

基于CNN-LSTM的原煤产量预测模型

为了准确地预测原煤产量,本文选择结合卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)与长短期记忆网络(long short-term memory,L-STM)算法,建立基于CNN-LSTM的原煤产量预测模型。使用2010年1月至2021年12月中国原煤产量的月度数据作为训练集,2022年1月至2022年12月的数据作为检验集。利用训练后的模型预测2023年1月至2023年12月的原煤产量。通过与其他两种单一模型进行对比,并根据绝对相对误差评估模型预测结果。结果表明:CNN-LSTM模型的原煤产量预测结果与实际值的绝对最大误差为4.98%,预测精度显著提高,得到了2023年一整年的月度原煤产量预测结果,为国家未来发展和企业规划提供了科学的指导依据。

基于历史统计数据分析的全国原煤产量预测研究

煤炭是我国经济建设中的重要能源,其市场供需稳定有着不可忽视的重要性,准确预测我国煤炭产量有助于国家能源政策的制定。故选取2003—2023年国有原煤产量历史数据以构建预测数据库,并介绍了预测煤炭产量的6种传统预测方法。分别采用6种方法进行对应2024年的国有原煤产量预测,对比分析各方法的预测准确程度。综合各研究结果给出了2024年国有原煤产量预测区间,同时分析得出加权移动平均法和一元线性回归预测法具有更好的拟合效果。

火电厂高水分褐煤原煤仓堵煤影响探析

某电厂锅炉燃料为高粘度高水分褐煤,在运行中原煤仓经常发生蓬堵,严重影响了锅炉的稳定、经济运行。为从根本上解决原煤仓蓬堵问题,本文设计并搭建了原煤堵煤实验装置,对不同水分、粒径的原煤进行实验,分析了原煤水分、粒径以及原煤仓材质对堵煤的影响。研究发现,尽管材质﹑粒径对料仓内原煤的堵塞产生一定影响,但是水分是造成仓内堵塞最重要的原因。

探讨循环流化床锅炉上的原煤仓堵煤问题及清堵措施

在火力发电领域,循环流化床锅炉是非常重要的一个设备,其中循环流化床锅炉上原煤仓堵煤现象屡见不鲜,是火力发电厂运行与维护过程中亟待解决的一个重要难题,会对锅炉以及机组负荷的安全稳定性产生严重的不良影响。基于此,本文深入探讨了循环流化床锅炉上原煤仓堵煤问题,并综合多方面因素考量,提出了具体的清堵措施,以此为保障循环流化床锅炉安全稳定运行提供相应参考。

选煤厂原煤深度筛分工艺的应用研究

为提高原煤筛分效率,以某选煤厂为例,开展原煤深度筛分工艺的应用研究。为满足选煤厂原煤深度筛分需求,筛分前,需要准备多单元组合振动筛分装置,考虑到该选煤厂原煤分层筛选中,黏湿物质互相结合或黏在筛面上,会减少筛面的有效过滤面积,从而影响过滤效率,因此,从筛布均匀性、G值、料层厚度等方面,设置该选煤厂原煤分层筛选技术参数,调试设备以及在作业中的参数,设置该选煤厂原煤深度筛分粒级的上限与下限,设计弹性振杆深度筛分,完成深度筛分工艺的应用。试验结果证明:设计的深度筛分工艺实际应用效果良好,按照该方法进行原煤筛分,可以在保证筛分效率>90%的基础上,降低原煤灰分,以此提高筛分后的煤质。

选煤厂原煤筛分破碎车间粉尘治理工程实践

选煤厂原煤筛分破碎车间粉尘治理工作是日常生产过程中亟需解决的问题之一。原煤处理过程中,由于设备振动、破碎、落差等多重影响,会产生大量悬浮粉尘,不仅影响员工的身体健康,也会对生态环境产生一定的破坏和影响。根据黄陵矿业一号煤矿选煤厂原煤筛分破碎车间粉尘治理工程中的一些经验和取得的效果,系统阐述了选煤厂原煤筛分破碎车间粉尘治理工程的重要性、粉尘产生的原因及粉尘治理工程的具体方法和策略,包括改进和优化设备缺陷、量身定制先进的除尘系统等。实践表明,原煤车间通过量身定制封闭护罩、增设负压除尘系统和高压雾化系统进行生产期间粉尘的综合治理,治理方案切实可行,能够为类似生产条件下的煤炭企业提供一定的借鉴。

泰安煤业选煤厂原煤可选性及设备选型实践

机械化采煤设备的运用虽然提升了矿井的生产能力,但是在开采过程中,原煤中因顶底板矸石混入量增加,导致煤质变差,不对原煤进行洗选加工,势必给商品煤的销售带来较大影响。选煤厂的建设势在必行。鉴于以上理由,结合煤矿的长远发展,配套新建一座选煤厂是十分必要的。

锦界选煤厂原煤设施改造案例分析

锦界选煤厂原煤仓现阶段缓冲能力只有8 h,为缓解缓冲能力不足导致井下和地面生产组织协调的矛盾,新增一座直径30 m的4号原煤仓,原煤缓冲能力增加2.8万t。新增4号煤仓后,原煤仓可以保持高料位运行,降低了原煤入仓时的落差,可以有效降低块煤破损率,提高了块煤产率,初步估算每年可增加块煤54万t。原煤缓冲能力增加后,选煤厂可以组织生产对产品细分增加产洗小块产品,每年约增加100万t,进一步挖掘产品价值。同时,在3号原煤仓上增加分级设备后将-40 mm末煤供应北元化工和神木化工,+40 mm块煤返回至选煤厂洗选加工作为产品销售,经济效益显著。

基于物流管理的井下原煤运输路径规划与调度研究

本文以物流管理理念和方法为指导,对井下原煤运输路径规划与调度应用、存在问题和优化策略进行研究。首先,分析物流管理在井下原煤运输方案确定、运输过程监测、分析和优化以及运输服务体系建立中的应用;其次,指出井下原煤运输路径规划与调度中存在的路径规划问题、调度问题和协调问题;最后,提出基于物流管理的井下原煤运输路径规划与调度优化策略,包括建立井下运输网络模型、优化井下原煤运输路径、选择井下原煤运输方式和运输车辆、安排井下原煤运输调度等。

660 MW超超临界机组原煤仓煤种切换系统设计与应用

配煤掺烧是众多燃煤电厂解决煤炭供应不足,提高机组运行安全性和经济性的重要方法之一。文章在电厂现有原煤仓的基础上,开发出一种新型给煤切换系统,可实现不同煤种的在线快速切换,在广泛掺烧非设计煤种,提升燃料经济性的同时提高了负荷响应水平,具有显著的经济效益和社会效益。

电厂原煤仓分仓改造及双向液压插板门技术的联合应用研究

文章研究通过对原有煤仓进行结构性改造,将其划分为多个独立但相互关联的子仓,适应不同煤种、不同粒度煤炭的存储需求,优化煤炭的存储和输送流程;同时,通过双向液压插板门技术,实现对煤仓内煤炭流量的精确控制。借助电厂原煤仓分仓改造及双向液压插板门技术的联合应用,以此提升煤仓的使用效率和安全性。

面向深度调峰的火电机组原煤仓双仓互通技术改造与应用

煤电机组变负荷的灵活性对于火电厂参与深度调峰至关重要,在负荷升降的过程中需要解决煤种快速切换的问题。为从输煤系统解决入炉煤种切换问题,实现对燃料的优化管理,文章提出了原煤仓双仓互通技术,通过对现有设备实施少量改造,实现不同煤种的快速变煤掺烧,可精准实时在线切换煤种,应对全天快速变负荷的调峰需求。

近距离煤层联合开采条件下原煤深度排矸技术研究

为合理优化乌海矿区近距离煤层联合开采条件下煤炭洗选工艺,提高煤炭资源回收率,对动筛排矸、浅槽排矸、TDS智能干选机排矸、双侧进风复合空气室跳汰排矸四种预先排矸方法进行比较分析。结果表明,双侧进风复合空气室跳汰工艺排矸量为43.20%,排出矸石灰分为80.75%,相比之下具有有效排矸下限低,排矸效果好,运营成本低等优点。采用双侧进风复合空气室跳汰排矸工艺对原煤进行深度排矸能减少选煤厂主选系统入选原煤量,削弱夹矸泥化影响,经济效益显著,同时对其他矿区联合开采深度排矸方案的选择具有指导意义。