Application of High-pressure Flat Membranes in Coal Chemical Wastewater Treatment

In the process of using high-pressure flat membranes to treat coal chemical wastewater,the effects of high-pressure flat membranes on the concentration of salt ions and the removal of pollutants were studied under the conditions of different concentrations of influent TDS,COD and silicon dioxide.The results showed that when the concentration of influent TDS was 35 000-55 000 mg/L,the economic benefit of high-pressure flat membrane operation was the best,and the concentration ratio of high-pressure flat membranes was stable,varying from 3.3 to 3.6.As the concentration of influent organic matter ranged from 100 to 1 800 mg/L,the removal rate of organic matter ranged from 60% to 79%.In addition,the retention rate of high-pressure flat membranes to silicon dioxide was more than 90%.

基于3D3S软件的平煤压实框架建模及分析

为解决陕西榆林金鸡滩煤矿曹家货场至牛家梁矿区的煤炭集运系统在使用过程中出现火车车厢物料不平整、部分物料冒出车厢上平面,严重影响集运站的运行速度与安全等问题,设计采用平煤压实设备进行火车车厢的自动平煤,实现煤炭集运系统的高效运行。钢框架的安全及稳定性是设计平煤压实设备的关键,通过分析钢框架结构在压实机构运行及使用过程中的受力状态,确定结构所受的恒载荷、活荷载、风载荷及地震载荷;基于3D3S软件对其进行合理的荷载组合及施加,校核动态荷载作用下钢结构的强度和整体稳定性,确保其满足压实设备在各类工况下的使用要求。经现场试验,压实设备运行平稳、煤炭物料平整度良好,实现了该矿区煤炭物料装车运输过程的全自动化。

山西东风煤矿平顶U型巷道支护应用分析

平顶U型巷道支护方案是针对软煤层(直壁)半圆拱巷道的优化支护技术。基于摩尔-库伦准则,可以确定半圆拱巷道与平顶U型巷道围岩的围岩塑性比例关系,即两种不同巷道围岩边缘位移分布规律相似,塑性面积占比近似相等。利用数值模拟方法,分析半圆拱巷道和平顶U型巷道中U型钢支架在围岩相互作用下的承载特性,认定U型钢支架可以满足上述两种巷道围岩支护的要求。通过在东风煤矿3204工作面回采巷道的应用以及对围岩位移的现场测量,验证了理论分析和数值模拟的准确性。

不同因素下掘锚机滚筒截割性能仿真分析

为研究不同因素下掘锚机滚筒的截割性能,分别对不同转速、煤岩硬度和振动现象下滚筒截割的动态过程进行仿真分析。通过对截割阻力、波动系数、截割比能耗、底板平整性和力在截割面后方煤壁的传导进行分析,得到不同因素对滚筒截割性能的影响。研究结果表明:滚筒受到的截割阻力随煤岩硬度的升高而增大;振动对滚筒截割阻力也产生一定影响,相较于煤岩硬度,振动对滚筒截割阻力的影响要小;波动系数与截割比能耗随着煤岩硬度的升高及振动的产生而增大。衡量底板平整性的3项指标为最大间隙值、煤岩标准差与平整度,其均随滚筒转速的提高而增加;滚筒在截割过程中,位于煤岩两侧的颗粒受到的力要比位于中间的稳定,当颗粒未受到约束时,记录点载荷由上至下逐渐减小,由前至后逐渐减小。

煤矿地下水库平板型人工坝体抗震性能分析

煤矿地下水库有效地解决了西部矿区矿井水保护与利用问题,地下水库安全稳定是其执行“导储用”核心技术的关键,而人工坝体是连接水库坝体的纽带。为此,针对煤矿地下水库人工坝体安全稳定问题,选取典型的平板型人工坝体为研究对象,基于大柳塔2-2煤层煤矿地下水库基本情况,利用相似模拟实验、数值分析等研究方法,分析了不同地震(1~15 m/s^(2))作用下煤矿地下水库平板型人工坝体稳定性特征。相似模拟结果表明:煤矿地下水库平板型人工坝体可以抵抗10烈度以上(12 m/s^(2))地震作用,在由小到大地震循环加载作用下产生的最大位移为0.19 mm;人工坝体产生应力集中的位置主要在坝体底部,应力变化规律为底部>腹部>顶部,同一地震波作用下坝体反面应力峰值约大于正面10%,整个震动过程中人工坝体未出现裂隙发育情况,说明人工坝体始终保持弹性工作状态;顶部压力逐渐增加和循环地震作用过程中,人工坝体内应力急剧增加,坝体水平方向位移与非加压阶段相当,未表现出明显增加现象,但煤柱坝体在此过程中逐渐产生裂隙,最终裂隙贯通造成煤柱坝体垮落破坏。基于力学模型分析及模拟结果表明:大柳塔2-2煤矿地下水库坝体(煤柱+人工)在地震作用下未出现较大塑性变形,位移变化以垂直巷道方向最大,但变化范围均为毫米级,水库坝体在地震作用下保持较好的稳定性;由于人工坝体和煤柱坝体基础性质(强度、密度)不同,震动引起的加速度不同,造成人工坝体作用过程中加速度大于煤柱坝体(差值为1.14倍),导致坝体连接处剪切应力集中,是煤矿地下水库易发生破坏的关键位置。

薄煤层采煤机电缆结构优化与应用研究

为解决薄煤层开采作业时,由于采煤机电缆槽贴近液压支架,导致电缆线路挤压、拖拽断裂的问题,设计出一种扁平状电缆,并对其引入装置进行了研究。通过对电缆进行现场测试发现,扁平状电缆的应用显著降低了电缆折叠宽度,电缆线路稳定性得到大幅提高,确保了采煤机设备的安全平稳运行。

季节性剥离露天煤矿内排开拓运输系统优化

针对近水平煤层季节性剥离露天煤矿内排时期运距长,汽车运输成本高的特点,在理论分析与计算的基础上,提出了通过建立临时排土桥优化开拓运输系统的设想,并对临时排土桥的类型与设置条件做出了技术经济分析,给出了临时排土桥参数模型及其优化算法,研究成果在蒙东能源西二号露天煤矿得到了实际应用,结果表明建立临时排土桥优化开拓运输系统的经济效益显著。

复合煤层露天矿下部煤层开采境界优化

通过理论分析与计算,研究近水平复合煤层露天矿剥、采、排程序对经济剥采比的影响,提出了复合煤层露天矿下部煤层开采境界的优化方法。分析了露天矿经济剥采比的影响因素,建立了复合煤层露天矿剥、采、排工程位置模型,构建了下部煤层及其覆盖物厚度拟合函数,揭示了下部煤层开采境界与开采成本的关系,研究开采下部煤层经济剥采比的优化确定方法。在神华宝日希勒露天煤矿进行了实践,结果表明:此方法能够使近水平复合煤层露天矿下部煤层得到经济合理地回采,实现矿床开采的经济效益最大化。

近水平煤层开采地表移动角量参数研究

为了提高保护煤柱尺寸设计的准确性,分析了近水平开采地表移动角量参数的影响因素,通过力学分析给出了近水平煤层开采地表移动角量参数的准则表达式,根据大量的实测资料综合分析,利用非线性回归分析方法建立了地表移动角量参数与地质采矿条件之关系,给出了近水平煤层开采地表移动盆地内边界角、移动角和充分采动角的计算公式.通过实例进行对比分析,地表移动角量参数的计算值与现场实测结果非常接近.

直流煤粉燃烧器壁温分布的数学模型

通过研究煤粉直流燃烧器的壁温分布,提出一组计算煤粉直流燃烧器传热特性参数的数学模型。其离散数值解和现场测试的数据结果十分一致。研究表明:停投煤粉燃烧器时的壁温高于正常运行时的燃烧器壁温,比较容易烧坏。

大型近水平露天煤矿转向期间开拓运输系统优化研究

针对露天煤矿转向期间内排空间不均衡、剥离物运输距离加大的情况,分析了采区间搭桥设置,提出剥离物是否通过桥运输的判别方法和筑路式组沟开拓运输系统的布置形式;研究了反向内排的布置要素.在安太堡露天煤矿进行了实践,结果表明:采区间搭桥、反向内排和筑路式组沟开拓运输系统在大型近水平露天煤矿转向期间有效地解决了内排空间不均衡的问题,缩短了剥离物的运输距离.

复杂赋存条件近水平煤层下保护层保护效果分析

通过数值模拟与现场考察对顾桥煤矿进行下保护层保护效果验证。顾桥煤矿下保护层11-2煤层开采,配合13-1底抽巷卸压抽采瓦斯,若瓦斯抽采率达到60%以上,则在保护层工作面被保护范围内被保护煤层膨胀变形率增大到5‰以上;煤层残余瓦斯含量、残余瓦斯压力、计算瓦斯压力、煤样坚固性系数、瓦斯放散指数及综合指标均不超标,消除了被保护区域13-1煤层的突出危险性,实现垂直保护。且由数值模拟可得被保护煤层受采动影响范围:切眼位置的采动影响线扩展到外侧50 m,工作面位置的采动影响线扩展到外侧100 m。

单煤粉颗粒着火特性的激光辅助高速摄像测量

针对煤粉的着火特性,基于平面火焰燃烧器,应用自行开发的连续激光辅助高速摄像的测量方法对煤粉颗粒的着火过程进行了连续捕捉,系统地研究了空气条件下着火过程中的单煤粉颗粒的尺寸、形貌、温度和着火延迟特性.研究发现环境温度1 800 K的空气气氛下,粒径分布为74～98μm的神华烟煤为均相着火;煤粉颗粒析出的挥发分首先氧化燃烧并形成球形的包覆火焰;待挥发分消耗后,继而发生煤焦异相的着火燃烧;煤粉颗粒温度分布进一步证明了煤焦燃烧是非均匀的.

中速磨煤机制粉系统运行优化试验

针对平盘磨直吹式制粉系统中煤粉细度过大、煤粉均匀性过差、单耗过高等缺陷,开展300 MW机组制粉系统的优化试验。在充分分析平盘磨直吹式制粉系统的基础上,分别对磨煤机通风量、分离器调节挡板开度、磨辊加载压力和磨煤机出力等参数进行一系列优化试验,得出平盘磨直吹式制粉系统各运行参数的最优值。实验结果表明:制粉系统单耗明显降低,煤粉粗细能够完全满足设计要求,且飞灰和大渣含碳量均明显减小,提高了锅炉运行的经济性和效率。

潮下砂坪上泥炭沼泽的形成条件及发育特征山西岩溶陷落柱的岩体力学背景

用沉积地质学的研究方法对内蒙古乌达矿区晚古生代太原组１５号煤层下含煤岩系的岩石学特征、沉积层序和展布格局进行了详细研究，认为１５号煤层堆积于潮下砂坪沉积环境．对煤层本身的分布和煤岩学、煤质特征研究结果表明，该煤层的厚度分布稳定，与正常海相形成的煤相比该煤层中硫分偏低，惰性组分和矿物含量高，活性组分较低，并含有火山灰夹矸．因此可以推测，１５号煤层是在一种剧烈的地壳抬升作用下，由于海水迅速退出本区使潮下砂坪沼泽化而形成的．

切向炉内炉膛及燃烧器区涡量分布的实验研究

首次使用六线涡量探针在切向燃烧炉 (切向炉 )的冷模上测量了其炉膛及燃烧器区域的速度及涡量分布 ,给出了描述湍流特征的参数如湍流强度、倾斜因子及平坦因子等。实验结果表明 ,燃烧器区射流一出口就出现了贴壁 ,燃烧区及燃尽区壁面附近涡量强度和湍动度都很高。

铁路运煤车防冻液自动喷洒系统研究与应用

研制了铁路运煤车防冻液自动喷洒系统,在太原选煤厂进行了工业应用,喷洒机构和扁平扇形喷嘴向车厢内表面和煤中均匀喷洒防冻液,解决了冬季运煤时冻车问题。系统根据气温变化自动调节防冻液喷洒量,车头和车厢连接空档经过喷洒区时停止喷洒,降低了防冻液喷洒成本,减少了操作人员。

选煤厂平煤装置的自动控制

针对选煤厂装车站装车后需手工控制平煤与人工爬车平煤,造成装车效率低,安全性没保障等问题,引入传感器检测车厢和平煤板位置,利用可编程控制器(PLC)控制车厢运行和平煤板起落,实现装车平煤过程的自动控制。同时应用MCGS组态界面监控方法,提高系统工作的动态安全检测性能。

肥城煤田太原组沉积特征与聚煤规律

根据肥城煤田石炭系太原组的岩性、粒度分布、沉积构造、地球化学及古生物等沉积特征 ,将该区晚石炭世古地理划分为碳酸盐开阔台地和潮坪环境 ,认为太原组形成于潮汐作用为主的陆表海海岸 ,泥炭坪是成煤的重要古地理环境 ,潮渠对煤层有一定的破坏作用 ,地壳的脉动性振荡作用是控制沉积环境演化和聚煤作用的主要因素。

顶装焦炉平煤滚压装置的研究与改进

由于现有焦炭生产中利用平煤机构改变煤堆密度和均匀度,其效果不明显,本文提出了采用滚压装置能有效提高煤堆密度和均匀度,并对其结构进行了改进,将原固定在平煤杆上的压缩气缸,改为曲柄搖块机构,并对其受力情况和安装方式进行了分析,改进后的平煤装置生产效率提高了10%以上。