难浮煤−极性捕收剂相互作用研究新视角:分子对接与诱导契合效应

研究煤泥与浮选药剂间的相互作用将是浮选过程强化的热点和难点,针对难浮煤表面强亲水的化学结构特性,将生物医药领域诱导契合效应引入到难浮煤−极性捕收剂的相互作用研究中。基于煤样性质检测结果,构建了3D煤分子结构,采用原型分子(Protomol)技术搜索并表示煤分子活性口袋,在活性口袋中搜索极性捕收剂与难浮煤的分子对接最优构象,根据极性药剂与煤分子相互作用最优构象的结合能大小,分析分子对接和诱导契合效应研究结果与浮选结果之间的对应性关系。结果表明分子对接结果与难浮煤可燃体回收率均呈现出十二醇<十二醛<十二酸甲酯的规律,浮选可燃体回收率与分子对接结合能绝对值、煤分子诱导契合效应呈现明显的正相关关系,揭示了分子对接对浮选药剂筛选的指导作用。根据分子对接构型可知结合能存在差异性归因于π-CH作用和空间位阻作用的不同。进而将药剂分子的三维空间进行固定,采用分子力学模拟对三种极型捕收剂与煤分子间“诱导契合效应”进行探索,发现十二酸甲酯与煤分子活性区域能够产生更大的相互作用,煤分子活性区域对十二酸甲酯的诱导效应、包裹性更强,因而在浮选过程中效果更好。采用分子对接和诱导契合效应研究煤分子与药剂相互作用,可为浮选捕收剂的快速筛选提供技术途径和科学指导。

基于分子对接技术的难浮煤浮选捕收剂虚拟筛选研究

设计和优化高效绿色浮选捕收剂是浮选过程强化的热点和难点,针对难浮煤表面存在众多含氧位点的化学结构特性,将生物医药领域分子对接技术引入到难浮煤浮选捕收剂的虚拟筛选中,探究了多种捕收剂与难浮煤的分子对接结果,分析了分子对接结果与浮选结果之间的对应性关系,揭示了分子对接对浮选捕收剂筛选的指导作用。结果发现多种捕收剂与难浮煤分子以及煤中1、6、7、8号含氧活性位点的分子对接规律相同,整体对接与局部对接的结合能相互验证,均呈现出十二烷<十二醇<十二醛<十二酸甲酯<油酸的规律,并且均表明十二烷、十二醇、十二醛、十二酸甲酯和油酸与难浮煤分子的最优对接位点分别为碳氢结构、1号羧基、6号羟基、6号羟基和6号羟基,根据分子对接构型可知结合能存在差异性归因于氢键作用、疏水键合作用和空间位阻作用的不同。难浮煤可燃体回收率呈现出十二烷<十二醇<十二醛<十二酸甲酯<油酸的规律,浮选试验结果规律与捕收剂在煤分子整体以及1、6、7、8号含氧活性位点上的结合能规律相一致,即结合能绝对值大的捕收剂对应的浮选可燃体回收率更高,可燃体回收率与结合能绝对值呈现明显的正相关关系。研究结果表明通过分子对接可以预测捕收剂对难浮煤的浮选规律,还可以预测捕收剂在难浮煤分子上的作用位点,将生物医药领域的分子对接技术应用于浮选捕收剂领域,可为浮选捕收剂的快速筛选提供技术途径和科学指导,对环保型靶向浮选捕收剂的开发设计具有重要意义。

悬挂链输送系统关键技术研究与应用

悬挂链输送系统有助于实现煤炭采样与制样对接过程的自动化。该系统采用了先进的传感器技术、物联网技术以及智能控制技术,可实现煤样桶从采样端自动输送至制样端,并可同步完成煤样桶的回传再利用。介绍了悬挂链输送系统的关键功能及技术特点,重点剖析多站点收发布局、无动力吊具技术、煤样桶收发技术以及动态监控技术在悬挂链输送系统中的成功应用。悬挂链输送系统的推出有助于更进一步完善自动采制对接方案。

不规则边角煤连续开采设计及回采实践

以显德汪矿1223工作面为工程背景,针对工作面实际情况,分析边角煤地质条件,提出"倒L"形工作面连续开采设计方案并进行回采实践。实践中进行一次工作面对接,三次旋转开采和连续穿越两条老巷,并且通过采取多种有效措施,实现该工作面的安全回采。回采实践表明,"倒L"形工作面连续开采设计方案实现了1223工作面正常回采,减少工作面搬家次数,保证工作面连续推进,节约了成本,提高了经济效益;工作面回采时采取保障措施,及时加强支护并延长超前支护距离,有效控制煤壁片帮和顶板冒顶以及巷道围岩变形;1223工作面的正常回采,扩大了综采的应用范围和适应性,为不规则边角煤资源的回收提供参考。

综采工作面边角煤回采对接及顶板控制技术

焦煤集团一九三〇煤矿二采区受地质条件影响,原设计工作面上部预留了以三角煤柱,预计工业储量18.5万t。为提高资源回收率设计回采上部三角煤柱,为此需要解决回采工作面与边角煤工作面的巷道对接、设备对接及顶板控制等关键技术,通过在现场指导、实践实现了安全回采边角煤,多回采原煤16.5万余吨,实现了边角煤工作面与回采工作面设备对接、巷道对接以及过中部上山顶板安全管理。

综采工作面对接技术的研究与探讨

通过分析受煤层倾角影响工作面面长变化因素,合理确定了里、外切眼回采设备的安装数量及位置。里切眼回采期间,控制回采设备相对工作面的位移变化,最终实现了外切眼设备对接点的精确控制,确保了工作面成功对接;总结出了成熟经验,为今后类似条件下回采提供参考和借鉴。

基于井上下联合抽采的三区联动瓦斯综合治理模式

为解决近距离突出煤层群开采过程中瓦斯超限及煤与瓦斯突出隐患,通过建立瓦斯治理的时空坐标系,系统分析井上、井下抽采技术的时空分布特征及其约束条件,进而揭示煤炭开采三区的井上下联合抽采的时空转换机制;基于沙曲矿近距离煤层群开采特点,在规划区大范围采用三类地面井,实现煤层气的规模化预抽,在开拓区和生产区首次实施了多分支水平井与千米钻孔定向对接高效抽采、大孔径定向长钻孔立体式抽采等关键技术,通过井上、下抽采方法优选集成,结合煤层气综合利用,形成了沙曲瓦斯综合治理模式与配套技术体系。经过实践验证,推行"沙曲模式"可实现采掘工作面瓦斯零超限,基本消除各煤层突出危险性,保证矿井安全高效生产,结合瓦斯综合利用可产生显著经济和社会效益。

利用短壁综采技术科学合理回收边角煤柱

以古书院矿边角煤柱现状为基础,结合短壁综采煤柱工作面回采工艺,总结出边角煤柱资源最大采出率的理论计算公式。探索出的边角煤柱短壁综采工作面切眼对接施工技术,减少了对接施工成本,使边角煤柱综采工作面切眼对接施工安全顺利进行。

综采工作面对接技术的实践与探索

开滦荆各庄矿业分公司近年来在研究探索煤层复杂地质条件下开采技术中,实施资源内涵挖潜,精收细采,优化工作面设计,提高了工作面单产水平和煤炭资源回收率,取得了良好的经济效益,矿井生产能力保持年产200万吨以上水平。

沿海燃煤火电厂输煤系统粉尘综合治理

分析了沿海燃煤火力发电厂输煤系统的粉尘污染,提出了具体的输煤系统粉尘综合治理措施。

大水条件下倾斜条带孤岛煤柱开采技术研究

针对章村矿4225采区的复杂条件,通过异煤层采空区导水技术、综采工作面反复过纵横老巷、机头机尾带采等技术应用,成功将煤柱回收,并形成了一套成熟的应对多重叠加复杂条件的开采技术,为今后的各类工程积累宝贵的经验。

地面多分支水平井与井下连通钻孔对接工艺探讨

针对目前我国煤矿瓦斯治理及多分支水平井技术应用现状,基于煤与瓦斯共采理念,介绍了地面多分支水平井与煤矿井下连通钻孔对接工艺,并结合韩城枣庄煤矿工作面实际情况,提出了工程实施方案,指出了目前在设计及施工过程中存在的问题。在煤矿瓦斯综合治理中,此项技术的实施有效防止采煤工作面在掘进和回采中的瓦斯突出和超限事故,实现工作面瓦斯提前预抽,为煤矿瓦斯治理及煤层气开发利用提供了新思路。

煤炭港口强迫油冷电磁除铁器的引进与创新

针对进口强油循环除铁器的结构及特点,研究了国内同类产品的改进成果,尤其是除铁器的一体化设计和散热方式的创新。研究表明:强油除铁器的引进对中国电磁除铁器行业发展起到了重大的推动作用;国内厂家通过学习强油循环除铁器先进的设计技术思想,特别是主动循环散热技术,加以完善和创新,制造出有自主知识产权的产品,新型国产强油除铁器温升在40℃以下,磁性能热态指标在2500 GS,远超过国家标准,达到了国际先进水平。实践表明,现阶段煤炭港口作业时,应选用性能大于2000 GS,悬挂高度超过800 mm的除铁器才能满足现场需求。

粉煤灰在船坞升浆混凝土中的应用

船坞工程在预填骨料灌浆混凝土中,以往的施工经验是采用水泥砂浆作为灌浆材料,以水泥为胶凝材料,掺入细骨料、外加剂和水。阐述通过试验在水泥砂浆中掺入20%或30%的粉煤灰等量取代水泥,并应用到两个船坞工程。船坞一次性抽水无渗漏,表明粉煤灰作为胶凝材料的一部分替代水泥是可行的,并可降低工程成本。

关于长江下游地区煤炭中转储运基地建设的思考

通过对长江下游地区江苏、上海等地煤炭产、运、销现状和发展趋势的分析,提出建设大型公共煤炭中转储运基地、整合长江下游地区港口煤炭码头资源,以提高该地区煤炭运输均衡性、经济性和安全保障能力的设想,并根据中转储运基地建设条件的分析和长江下游煤炭运输系统的论证,探讨煤炭中转储运基地的选址思路。

地质研究在煤层气U型井中的应用及实例分析

煤层气勘探开发实践表明,与煤层气地质条件、储层特征相适宜的钻井方式是有效提高单井产量的必要步骤。U型井作为煤层气开发的一种新型井型,其优点是能最大限度的沟通渗流通道,增大单井控制储量,依靠重力场作用实现排水采气。U型井在我国的施工井数相对较少,截至2013年底,在我国共施工80多口,分布范围主要集中在沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘,施工区目的煤层煤阶主要为中低-中高阶煤,单井最高日产气量在12000m^3左右,大多数井日产气量在300~3000m^3之间,整体产气效果差异较大,主要缘于U型井自身的工艺难度较高和对钻前地质研究程度重视不够。为保证U型井顺利施工,钻前需要对邻井基础资料进行收集、整理,掌握煤层变化规律,确定对比标志层,并预测目的层位垂深,选择最佳中靶位置。以DJ2井为例,重点分析井区构造特征、煤层展布和发育情况,以及煤层结构、煤体结构特征,将石盒子组骆驼脖子砂岩和山西组3号煤层作为标志层,依据生产井目的层的深度和地层倾角变化计算出中靶位置,同时分析了水平段调整点和调整幅度,评价结果有利于DJ2井的顺利施工。

特殊地质构造条件下综采工作面设计及回采优化

为提高煤炭资源回收率,刘庄煤矿在121307工作面,提出"梯形"倾斜长壁综采工作面巷道布置方式、液压支架对接及延输送机工艺,通过合理执行支架对接方案,工序衔接优化设计,严格控制施工质量,现场应用取得良好的效果,不仅最大限度地回收煤炭资源,更为其他同等条件下工作面的回采提供参考价值和现实指导意义。

海河下游水用于南疆煤炭喷淋除尘的研究

对海河下游水喷淋煤炭后煤质及装卸设备的影响进行了研究。表明用该水源喷淋煤炭后对煤质没有影响 ,对某些装卸设备有一定的腐蚀 。

煤码头堆场高杆灯的改造

为优化煤码头堆场高杆灯照明照度,通过水平、垂直照明测试,测出堆场各位置照明照度,采用少量高性能1 500 W金卤灯替换1 000 W高压钠灯,并同时修复改善高杆灯的升降机构、灯盘机构,有效提高堆场照明的照度与均匀程度和高杆灯的可靠程度,降低高杆灯的维修难度,并使照明总功率得到有效降低,达到节能降耗的目的。

不规则综放面设计及切眼对接技术应用研究

综采工作面布置受客观地质条件影响限制,特别是综采工作面不规则布置,会给生产过程中带来许多技术难题。双祥分公司在2105工作面设计过程中,采取沿断层、保护煤柱边界布置工作面的方法,形成了需要进行切眼对接的不规则综放工作面,同时通过计算支架数量、支架存放设计与切眼对接施工控制等技术,实现了2105不规则综放工作面的顺利对接与连续生产,并形成了针对不规则综放工作面的一套科学有效的技术管理体系与方法。