汪家寨煤矿选煤厂介耗系统工艺技术改造与应用

针对汪家寨煤矿选煤厂介耗较高的问题,从煤质、磁铁矿粉质量、循环水质量和设备等方面分析产生问题的原因,进而采取介质质量管理、循环水水质管理、技术改造和生产管理等措施,解决关键技术问题,并持续改进,不仅介耗明显降低、重介分选系统运行良好,而且取得了节约成本、提高经济效益的效果。

不同浸水作用下煤岩损伤及力学性质劣化规律

本文以宁夏煤业的灵新矿的煤样为研究对象,设置煤样含水率、干湿循环次数、高盐矿井水矿化度3个变量,系统研究煤样无损吸水特性及不同浸水作用下煤样的力学性质损伤规律。并结合声发射试验获得的特征参数,量化抗压强度和弹性模量与不同含水率、不同干湿循环次数、不同矿化度间的定量关系,分析不同变量下的煤样破坏特征及裂隙发育演化过程。结果表明:含水煤样的抗压强度及弹性模量与含水率和矿化度呈线性递减关系,与干湿循环次数呈指数递减关系;随煤样含水状态(含水率、干湿循环次数)的提高,煤样内部剪切裂隙的占比逐渐增加,之后增加幅度较小;三者对煤岩介质的力学性质都存在劣化作用。煤岩介质的浸水试验有效揭示了不同浸水条件的“水-岩”耦合作用下煤岩介质的损伤破坏机理,为确保地下水库煤柱坝体稳定性研究提供有效的参考,同时可以为解决煤炭开采过程中所产生矿井水难以有效储存和利用以及大量水资源损失等问题提供有效思路。

黑岱沟选煤厂高浓度煤泥浆制备

以黑岱沟选煤厂煤泥为研究对象,采用单因素试验法探究了剪切强度、剪切时间、煤浆浓度、添加剂用量、添加剂种类及温度对高浓度煤泥浆流变特性及稳定性的影响规律,得到了满足中远距离管道输送要求的高浓度煤泥浆制备条件。结果表明,符合中远距离管道输送要求的高浓度煤泥浆最佳制备条件为:剪切时长15 min、剪切强度2500 r/min、添加剂用量0.5%、浆体浓度64%~65%。在最佳条件下制备的浆体表观黏度为492 mPa·s,沉降15 d后,仍能保持较好的流动性;添加剂种类对于煤浆流变特性改善效果影响显著,对于黑岱沟煤泥,准能矸电公司提供的水煤浆添加剂可达到最优降黏效果,相较木质素磺酸盐类及萘系添加剂,降黏效果分别超过700、200 mPa·s;选用准能矸电公司水煤浆添加剂及最佳制备条件下,高浓度煤泥浆的流变特性及稳定性完全满足中远距离管道输送要求。

司马煤业选煤厂重介质分选工艺优化改造及应用分析

针对司马煤业选煤厂入选煤质不稳定,重介质分选工艺存在自动化、智能化水平偏低,选煤效果不理想等问题,为有效解决上述问题,结合煤炭洗选行业发展趋势,基于选煤厂选煤现状,通过应用自动化、智能化技术,重点对选煤过程中的一些关键环节进行了智能化改造,取得了较好的改造应用效果,有效提升了选煤工艺的自动化、智能化水平,促进了选煤工作的降本增效。

单一低透气性煤层水耦合深孔预裂爆破增透技术研究与应用

为解决单一低透气性煤层瓦斯透气性差、抽采困难、传统爆破方式增透效果不佳等问题,提出采用水耦合装药替代空气不耦合的方式。通过ANSYS/LS-DYNA软件建立水耦合装药深孔预裂爆破模型,分析水耦合装药方式爆破后应力波传递和裂隙的延伸效果,得出了水耦合装药方式能够更好的传递爆破产生的应力波。在河南省新郑煤电有限责任公司14207下底抽巷开展水耦合深孔预裂爆破试验,爆破致裂后,煤层瓦斯浓度和标态瓦斯纯流量都有提高,与数值模拟结果相互验证,表明该方法可以较好的增加煤层的透气性,改善单一低透气性煤层瓦斯抽采困难的问题。

煤矿井下处理高浊矿井水工艺技术的研究

以陕西小保当矿业有限公司一号井煤矿为例,针对井下进水仓生产污水的水质、水量及其波动情况,利用微砂重介速沉设备进行处理,具有处理效率高、占地面积小、自动化程度高等优势,在井下运用微砂重介速沉水处理工艺技术将煤泥岩粉等悬浮物先行去除,实现泥水的有效分离,清水入仓后可提升至地面或井下直接回用,煤泥也得到了有效回收并产生经济效益,排水系统更节能降耗。

智能化选煤厂架构及关键技术

针对智能化选煤厂内涵,从物联网层、控制层、管理层和决策层方面介绍了智能化选煤厂架构;重点阐述了智能化选煤厂建设采用的关键技术,包括重介质分选过程智能化、浮选过程智能化、煤泥水健康保障系统智能化及选煤生产制造执行系统智能化,为将选煤厂从自动化、信息化向智能化方向发展奠定了技术基础。

煤系地层(酸性水介质)的砂岩储层特征及成岩模式

煤系地层的砂岩中所含水介质呈酸性，致使其砂岩储层具有碳酸盐胶结物含量低、硅质胶结物含量高、粘土矿物中富含高岭石的显著特点。由于各种成岩作用，特别是压实作用和硅质胶结作用的影响，使得华北石炭－二叠系煤系地层的砂岩储层属于低孔低渗型，其孔隙类型主要为次生孔隙。表生成岩作用是形成良好储层的主要作用。华北石炭－二叠系构造演化史的研究表明，在印支期及燕山晚期该区有两次抬升，使砂岩遭受风化和淋滤，长石等矿物溶解形成大量次生孔隙，储集性得到改善。其有利孔隙带的分布与不整合面有密切关系，孔隙率随着远离侵蚀面而变小。

突出煤层掘进防突技术研究

针对焦作矿区单一煤层开采特点,分析煤巷掘进突出和瓦斯涌出规律,探讨防突措施的适应性,研究出严重突出危险掘进工作面中高压注水综合措施,即在巷道两侧布置长钻孔抽放工作面前方及两侧煤体瓦斯,向掘进工作面前方应力集中带内打短钻孔进行中高压注水。边掘边抽钻孔提前抽放瓦斯,增大煤体透水性,有利于煤层注水和较高的压力水压裂破坏煤体,增加煤体透气性,提高瓦斯抽放效果。通过在严重突出矿井试验,3115m巷道未发生一次突出,巷道掘进速度平均提高一倍以上,有效解除了突出危险,大幅度提高了掘进速度。研究与实践证明,中高压注水综合防突措施具有广泛的适用性、有效性和安全性特征。

乳化液在煤矿的应用

本文介绍了乳化液在煤矿机电设备上的应用情况,分析了乳化液使用过程中存在的问题。针对这些出现的问题,从影响乳化液的使用和自身特性的两个方面进行分析研究,提出了一些改进建议,并对矿用传动介质今后的发展提出了一此看法。

大锥角水介质旋流器的应用研究

在 50mm水介质旋流器研究基础上进行了结构放大,形成大锥角水介质旋流器系列产品并成功应用于工业生产。 150mm旋流器用于从原煤中分选低灰精煤,从煤泥中回收精煤, 350mm旋流器用于跳汰中煤再选。分选系统运行稳定,分选效果良好,经济效益显著。

中深埋厚煤层开采地下水位动态变化规律及形成机制

煤炭开采对风化基岩含水层和潜水含水层的影响是榆神矿区“保水采煤”研究的重点。为揭示榆神矿区风沙滩地区中深埋厚煤层开采条件下地下水动态变化规律和机理,以榆神矿区中部某矿首采工作面(01工作面)为研究区,采用钻探、地下水位观测、野外实地探查和综合分析等方法,研究了采动地下水动态变化规律及其与覆岩损害和地表下沉之间的耦合关系。结果表明:①风化基岩含水层水位随回采表现出“先下降后回升”并恢复至初始水位的动态变化过程,中间可分为“快速下降”、“回升恢复”和“稳定波动”3个阶段,平均持续时间为102 d。在水位快速下降阶段,水位最大降深、平均下降速率均呈正态分布,且与距工作面中心距离呈指数函数关系;水位回升恢复阶段,持续时间和平均回升速率与距工作面中心距离呈负相关关系;②当潜水含水层分布局限、侧向补给缺乏时,潜水含水层水位出现“先下降后回升”和“持续下降”至稳定2种动态变化规律,且均未恢复至初始水位;③面内风化基岩含水层水位动态变化过程与风化基岩层的剧烈下沉密切相关,风化基岩层下沉速度的增大和减小过程分别对应水位的下降和回升过程,水位下降则与其下沉、临时性裂隙和离层发育有关,水位回升则是下沉减缓、临时性裂隙和离层的闭合以及含水层侧向补给因素有关;面外风化基岩含水层水位的动态变化则与其侧向补给有关;④面内潜水位的动态变化过程与地表下沉密切相关,其水位下降与地表活跃阶段早期剧烈下沉具有同时性和一致性,地表下沉造成的潜水水头差和潜水的渗流出露是造成水位下降的主要原因;水位回升则是地表进入活跃阶段后期和衰退阶段,高位潜水侧向补给和大气降水补给造成的;面外潜水位持续下降则是潜水侧向渗流和补给不足造成的;⑤中深埋煤层开采条件下,导水裂隙带一般不会导通至风化基岩层,风化基岩含水层水和潜水含水层水不会因采动导水裂隙而漏失,风化基岩水位可恢复,潜水含水层水位会因采动地表移动发生变化。

大中型露天煤矿闭坑地质灾害浅析

未来 10年 ,我国大中型露天煤矿将陆续达到设计服务年限 ,闭坑后的大中型煤矿 ,如果管理和治理不当 ,将会诱发大量的地质灾害 ,造成重大的社会、经济、环境和生态问题。文章根据大中型露天煤矿在生产过程中诱发的大量地质灾害 ,提出这些矿山在闭坑后可能诱发的地质灾害类型及因素 。

注水在煤层开采过程中的作用及影响

为研究注水在煤层开采过程中的作用及影响,以煤层注水对煤层力学特性的影响为基础,分析总结煤层注水在抑制瓦斯突出和瓦斯解吸、软化中硬顶煤、防治煤尘和减缓冲击倾向中的作用。结果表明:矿井注水后瓦斯的喷出频率比未注水时降低了56.4%;含瓦斯煤体在4MPa高压水的浸泡作用下,解吸率比未浸泡时降低了80%左右;注水使顶煤的采出率提高9%左右;长时(48h以上)注水可以使煤尘产出率降低20%;注水使矿井的冲击倾向降低一个等级。

中温煤焦油中类型Fe的分布特征

对中温煤焦油中各种类型的Fe进行分离,采用ICP测定煤焦油中各种类型Fe的含量,利用SEM、EDX、FTIR、XRD、元素分析等手段对煤焦油中甲苯不溶物进行表征。实验结果表明,煤焦油中甲苯不溶物Fe含量占总Fe含量的66.64%(w),油溶性Fe含量占总Fe含量的33.03%(w),水溶性Fe含量总Fe含量的0.33%(w)。表征结果显示,煤焦油中甲苯不溶物芳构化程度较高,有机物多为稠环芳烃类物质,Fe可能与含有硫、氮、氧等杂原子的稠环芳烃类物质相结合;甲苯不溶物中少量的Fe存在于黏土类矿物质中,这部分无机矿物质可能来源于煤炼焦时带入的灰分。

选煤新机遇 新技术 新趋势

简述了选煤业面临的极好发展机遇 ,介绍了近年来选煤在原煤筛分破碎、高硫难选煤深度降灰脱硫、大型高效全重介简化工艺、干法与节水型选煤、细粒煤精选和脱水、传统技术升级、新材料技术等领域的研究成果 。

生物絮凝剂产生菌的筛选及培养条件优化

从林下土壤中筛选得一株产絮凝剂的细菌XMX-1(其产生的絮凝剂命名为XMX-1F);研究结果表明:玉米淀粉、玉米浆是廉价的碳氮源;通过乙醇提取的方法,从发酵液离心后的上清液中获得絮凝剂粗产品7.685 g/L;通过蒽酮反应、紫外扫描以及红外扫描等多种方法手段分析确认XMX-1F是以多糖为主的高分子絮凝剂,多糖含量为77.87%;在实际废水处理方面,通过XMX-1F对模拟洗煤废水的应用研究表明,其应用到处理实际洗煤废水中的前景是可观的.

酸性环境下自燃煤矸石混凝土耐久性试验研究

为研究酸性环境作用对自燃煤矸石混凝土耐久性的影响,首先将自燃煤矸石混凝土试件分别放置在3种不同p H值的酸性溶液中进行腐蚀,然后参照ASTM C1585规范中的吸水试验方法,对自燃煤矸石部分替代传统粗骨料的混凝土试件水分传输能力进行试验,分析溶液p H值的变化规律,比较了酸性环境腐蚀和煤矸石掺量对试件吸水指标(累积吸水高度和两阶段吸水率)的影响。结果表明:随着浸泡时间的增长,酸性溶液的p H值逐渐增大;酸性环境腐蚀对自燃煤矸石混凝土的水分传输能力有明显影响,p H值越小,试件吸水指标增加越显著。另外,随着自燃煤矸石替代传统粗骨料量的增加,试件吸水指标亦不同程度提高。

突出煤层先注后冲防喷孔消突技术研究

为了解决煤与瓦斯突出煤层穿层钻孔施工和水力化措施期间的瓦斯喷孔问题,通过实验和分析研究了水对瓦斯煤流固耦合系统解吸和渗流的影响。煤体含水率增加后,瓦斯解吸的初速度下降,解吸量变小;煤层中注水后,煤体吸附瓦斯量减少,游离瓦斯量和煤的渗透率增加,瓦斯流动更容易,二者共同的影响减少了瓦斯喷孔发生概率。现场实验表明:先注后冲技术降低喷孔率39%,钻孔成孔率提高32%,冲泄煤量提高2.3倍,瓦斯抽出率平均提高10.4%。先注后冲技术与传统水力冲孔技术相比能明显抑制瓦斯喷孔、增加冲泄煤量、提高瓦斯抽出率,是一种安全可靠的煤层增透和预防瓦斯喷孔技术。

高泥化难浮煤泥重选试验研究

为提高高泥化难浮煤泥分选效果,以西召选煤厂难浮煤泥为研究对象,采用50 mm小直径新型水介旋流器,在不同结构参数(旋流器锥段结构、溢流管内径、底流口直径)和入料压力下,对其进行了重选试验。结果表明:水介旋流器底流灰分达80%,溢流中+0.045 mm物料灰分仅为6%,实现了难浮煤泥的高效分选。将新型水介旋流器与水力旋流器串联,可有效脱除分选后溢流中-0.045mm粒级物料,降低高灰细泥的污染,获得灰分18%的精煤,是难浮煤泥降灰提质的有效途径。