露天矿煤层选采理论与方法研究

在露天矿煤层开采过程中常常会遇到矸石赋存的情况,需要对煤层及夹矸精确开采,从而减小煤损及混矸[1]。对于矸石赋存较为复杂的露天矿来说,煤层选采工作显得尤为重要。由于不同矿山的煤层条件和煤质赋存条件不同,因此,需要对露天矿的煤层选采主要研究内容进行分析,为露天矿选采工作提供思路和方法。     

反铲-自卸卡车选采工艺在元宝山露天矿的应用

针对元宝山露天矿二区东煤层赋存条件复杂,夹矸层多,呈马尾状且不连续分布,适宜选采的情况,对单斗-自卸卡车+推土机和露天采矿机2类选采工艺特点进行分析比较,最终推荐采用前者中的反铲-自卸卡车选采工艺,进而提出选采方法及提高选采效果的措施。通过实践证明,元宝山露天矿采用反铲-自卸卡车选采工艺,有效减少了煤层中的夹矸混入,降低原煤含矸率6%⁸%,提高原煤热值0.838%,提高原煤热值0.83¹.25 MJ/kg,从而获得了巨大的经济效益,同时也为其它露天矿的选采提供了宝贵经验。     

克虏伯露天采矿机

<正> 为了解决复合薄煤层的煤、矸选采,国际采矿界做了许多努力,研制和开发适合选采该类煤层的设备。由于这类设备具有连续作业的共同特点,故称为连续式露天采矿机。连续式露天采矿机缩小了斗轮挖掘机与破碎机、输送机之间的距离,非常适宜于中等硬度固体矿物的开采,在使用斗轮挖掘机经济效益不高的地方,采用连续式露天采矿机具有特别重要的意义。     

露天采矿机在胜利一号露天矿的应用研究

露天采矿机作为一种新型的露天采矿设备,经国外实践证明能有效地开采薄煤层,有选择性地进行煤、矸分采,减少矸石混入量,能最大限度地提高回采率。作业过程中能将钻孔、爆破、采装、破碎等环节集于一身,极大地简化了生产环节并获得良好的经济效益。本文针对胜利一号露天矿5#复杂煤层夹矸层数多、煤层薄、发热量低的特点,提出使用露天采矿机有效地进行煤层及其矸石的分采,以提高回采率、降低含矸量,简化作业流程,提高经济效益。     

露天采矿机应用条件与开采工艺参数研究

针对薄煤层开采和复杂煤层选采困难的问题,提出了使用露天采矿机进行开采的应用方案。为了探究露天采矿机的应用条件,建立了煤层复杂性评价模型,详细研究了露天采矿机的物料运输匹配方式及其开采参数。通过对内蒙某露天矿的分析,结果表明：使用露天采矿机进行开采,回采率提高了2.93%,含矸率下降了17.23%,毛煤热值提高了1 672.25 kJ/kg;采用自卸卡车直接跟车装载物料的运输方式,每层煤划分为一个台阶,最小工作平盘为30 m。复杂煤层采用露天采矿机选采,可显著提高煤炭质量,有效增加资源回收量,实现经济效益最大化。     

小型反铲在伊敏露天矿选采工艺中的应用

2018年伊敏露天矿主采煤层16#煤层夹矸层数增多,构造复杂,增加了煤炭回收的难度,降低了煤质,同时15#煤地质构造复杂,分布极不规则,且无法划分台阶单独开采,需要全力回收。由于伊敏露天矿设备为矿山重型设备,进行精细化选采和进行15#煤回收作业较为困难,利用小型租赁反铲对复杂煤层夹矸区进行分层开采、降低煤损、提高回采率和煤质。     

露天采矿机受损因素分析

露天采矿机作为一种连续采掘设备,集穿、爆、采于一体,在露天矿煤层选采以及煤层间夹矸处理方面得到广泛应用。分析露影响露天采矿机受损的3方面因素对于天采矿机的安全生产乃至对整个矿山稳定性以及保证矿山推进度有重要作用。从现场实际出发,总结影响露天采矿机受损的3方面因素,包括人员因素、设备因素、环境因素;进而对3方面的因素进行具体分析。在此基础上,建立层次分析模型,通过MATLAB编程对结果进行计算,并进行一致性检验,最终得出各受损因素的总体优先级排序。计算结果表明,人员马虎作业、违背操作规程和业务素质低为权重值前3位因素,且三者相加的权重超出整体权重的一半。针对受损原因提出5条整改意见。结论对相似矿山条件下露天采矿机的使用具有参考价值。     

露天采矿机在露天煤矿的应用

介绍了露天采矿机的分类,总结了露天采矿的优缺点及其适用条件,并分析了我国露天煤矿的地质资源条件及生产工艺条件。通过分析可知,露天采矿机工序单一、选采性能好,可以满足我国露天煤矿对薄煤层及复合煤层选采的要求,在我国露天煤矿拥有广泛的应用前景。     

煤层可采厚度经济评价

煤层可采厚度经济评价刘金平何祖光（中国矿业大学徐州２２１０００）（石嘴山矿务局科研所石嘴山７５３２０２）１煤层最小可采厚度和夹矸剔除厚度煤层最小可采厚度（简称煤层可采厚度）是指在目前的技术经济条件下，可供煤矿开采的煤层最小厚度。夹矸（广义的“夹矸”应...     

哈尔乌素5~#煤选采方案技术经济优选

为了研究哈尔乌素露天矿5~#薄煤层的选采方案,对5~#煤赋存条件和开采设备进行分析,设计了3种可行的选采方案,按照开采设备的作业方式给出了3种选采方案的含矸率、开采成本的计算模型。并对3种方案的含矸率、原煤价值、开采成本进行了对比分析,结果表明:露天采矿机-前装机-卡车选采方案采出的原煤含矸率最低、生产成本最低,扣除设备投资费用的基础上,仍可比其他方案至少多产生2 100万元/a的经济效益。     

煤矸石充填重构土壤剖面温度变化对覆土厚度的响应

为探究不同覆土厚度煤矸石充填重构土壤剖面温度变化及其对表层土壤微生物量碳(MBC)含量和土壤呼吸的影响,根据覆土厚度将研究区分为A(15~40 cm),B(40~60 cm),C(60~80 cm)和D(80~100 cm)4类监测区,分别测定重构土壤0~120 cm 土壤层温度和表层土壤呼吸速率,并采集表层土壤测定其MBC的含量。结果表明：监测区表层土壤(5 cm)日最高温度和温度变幅均呈A>B>D>C,监测区A和B年均温度要比C和D高出1 ℃左右。矸石层的存在会影响表层0~20 cm土壤温度的日变幅,并且随着覆土厚度的增加,表层土壤温度日变幅逐渐减小。当覆土厚度大于80 cm时,土壤层的温度变化几乎不受矸石层的影响。随着太阳辐射的增加,矸石层对土壤层温度的影响也会增强,并且随着覆土厚度的增加,矸石层对土壤层温度的影响会逐渐削弱。Tc值(矸石层对表层土壤的温度影响系数)能够准确地定量分析矸石层对土壤层温度的影响并估算重构土壤的覆土厚度。重构土壤表层土壤MBC含量与温度无显著相关性,覆土厚度过薄或过厚均不利于MBC的累积,当覆土厚度在60~80 cm时最有利于表层土壤MBC的累积,其年均MBC含量为83.46 mg/kg。重构土壤呼吸速率与土壤温度呈显著正相关,但不同覆土厚度重构土壤呼吸速率的差异主要是由矸石层引起,并且矸石层对重构土壤的影响随着覆土厚度的增加逐渐减小。     

煤矸石回填层残余沉降计算方法及其应用

为了评估煤矸石回填区光伏建设场地地基稳定性，在分析煤矸石回填层变形特性的基础上，提出了弹性力学模型和开尔文模型相结合计算煤矸石回填层地表残余沉降变形的技术思路。研究结果表明，考虑回填时间和回填厚度因素的煤矸石回填层残余沉降变形计算方法简单实用，能够满足工程需要，计算结果可为光伏设备基础设施建设提供设计依据。     

低位综放开采顶煤放出率与含矸率的关系

进行了考虑煤矸破碎块度沿厚度方向变化的散体模型放煤工艺试验研究,分析了低位综放开采的煤矸流动形态特征及过量放煤对煤矸分界线形态的影响,研究了混矸程度与顶煤放出率的关系，提出了顶煤拐点放出率的概念；研究了放煤过程中煤矸流中矸石比例的变化规律，分析了过量放煤对后续放煤的影响.在放煤过程中可以将放煤口煤矸流中矸石的比例为1/3作为终止放煤的依据，对应的顶煤放出率可达94％，含矸率为10％左右，增加一定的含矸率可大幅度提高顶煤放出率.放煤口煤矸流中矸石的比例最大不能超过1/2，否则，增加含矸率对提高顶煤整体放出率的作用降低，且不利于后续放煤.     

特厚煤层综放煤-矸-岩放落流动的时序规律及识别方法

综放工作面放煤工艺中的煤矸智能识别是智能化综放开采的瓶颈,经过十几年的不断探索研究,基于煤层的沉积环境和岩性赋存特征,提出了煤岩层低水平自然γ射线辐射高精度实时探测方法和煤矸自动识别原理,为综放工作面放煤工序的煤矸智能识别控制奠定了基础。根据特厚煤层含多层夹矸的复杂结构特征,以提高煤矸识别的精准性为目的,分析了特厚煤层夹矸的赋存特点及自然辐射特性;开展了煤-矸（夹矸）-岩（直接顶岩石）放落流动的时序规律研究,得出顶煤中夹矸的层位、间距、层数等因素会影响放落流动时序,且呈现不同的时序状态,据此进行了放落流动时序分区;相应地不同时序区的混矸率会呈现不同的特征：当夹矸无时序放出时,混矸率在一固定的范围内波动,当煤-夹矸渐次放出时,混矸率呈现上升—稳定—连续台阶式上升的特征,直接顶矸石的混入,使得混矸率呈线性增加;基于煤-矸-岩放落流动的时序特征,得出了不同时序条件下自然射线的辐射变化特征,确定了自然射线辐射强度台阶式变化与夹矸赋存参数的影响关系,区分了放煤流中含有夹矸和直接顶矸石混入的辐射特征,确定了不同煤-矸-岩放落时序区的辐射强度范围,提出了以自然射线辐射强度作为煤-矸-岩自动识别的主要...     

煤泥半焦浮选提质实验研究

针对煤泥低温热解制备的半焦产品灰分较高、粒度较细的特点,采用浮选法对其进行提质降灰处理。确定浮选试验最佳药剂用量为煤油1200 g/t、曲拉通X-100 200 g/t、仲辛醇100 g/t,最终获得了灰分为21.08%、产率75.67%、可燃体回收率82.93%的精煤产品。通过SEM和EDS检测,发现低密度、灰分高的表面带有细小的脉石矿物组分和复杂表面结构的煤泥半焦颗粒,在浮选过程中随-1.0 g/cm3密度级半焦混入泡沫产品在浮选精煤中得到富集,这是导致浮选精煤灰分较高的主要原因之一。     

一种新型煤矸石混凝土的基本力学性能

采用碱性干粉激发剂与煤矸石、粉煤灰混合作为胶凝材料制备了一种新型煤矸石混凝土,对其基本力学性能进行了试验研究,并与氢氧化钠(Na OH)溶液激发的煤矸石混凝土、普通混凝土的性能进行了对比。研究得到了新型煤矸石混凝土的基本力学性能,并研究了干粉激发剂、养护时间、养护温度、水胶比和砂率等因素对其基本力学性能的影响规律。对比研究发现这种新型煤矸石混凝土的强度有明显提高;干粉激发剂的组成、养护时间和温度对煤矸石混凝土的力学性能有重要影响,并分析得到了该新型煤矸石混凝土的最优养护温度、最优水胶比和砂率。     

疏水改性煤矸石砂浆性能的试验研究

煤矸石物理化学特性复杂、强度低、疏松多孔的特点,限制了其在建筑材料中的大量使用。本文采用疏水溶液浸泡的方式,在非煅烧、非预湿的条件下对煤矸石进行了改性。在系统研究改性前后煤矸石基本性质的基础上,设置0%、30%、50%、70%和100%共5种疏水改性后煤矸石质量替代率,以接触角、抗折强度、抗压强度、氯离子电通量为表征参数,分析了不同疏水改性煤矸石替代率对砂浆性能的影响。研究结果表明:采用本文的制备方法,当改性煤矸石替代率低于50%时,可实现煤矸石砂浆表面的疏水状态;抗压强度随改性煤矸石替代率的增大呈现降低的趋势,最大降低率为不掺加改性煤矸石时的15.7%;替代率为30%时,28 d抗压强度为58.5 MPa。不同改性煤矸石替代率下砂浆电通量均小于250 C,表现出优秀的抗氯离子渗透性。替代率为30%时电通量最小,为130 C。采用本研究提出的疏水改性的方法,可以使煤矸石在非煅烧、非预湿的条件下,保证砂浆良好的力学强度和抗氯离子渗透性能,实现煤矸石的充分利用。     

聚合物改性煤矸石粉煤灰混凝土性能研究

为探讨聚合物对大掺量煤矸石粉煤灰混凝土性能的影响,制备不同掺量苯乙烯、191#UP和196#UP 3种聚合物改性大掺量煤矸石粉煤灰混凝土试件,进行抗压强度、抗折强度、碳化性能试验研究。结果表明,3种聚合物的加入均提升了混凝土试件抗压强度,且应控制掺加191#UP和196#UP的量在10%左右;掺加3种聚合物的混凝土试件抗折强度都有明显提高,折压比也呈增长趋势,测得掺191#UP和196#UP混凝土的韧性比掺苯乙烯的性能优越;混凝土试件的碳化深度随着聚合物掺量的增加而逐渐减小,说明聚合物可以改善混凝土的碳化性能,并且随着聚合物的增加,改善效果越明显。试验表明,适量掺入聚合物可以改善大掺量煤矸石粉煤灰混凝土的抗压强度、抗折强度及碳化性能,这为聚合物改性大掺量煤矸石粉煤灰混凝土性能的应用提供了试验依据。     

不稳定厚煤层放顶煤开采煤矸流场规律的数值模拟研究

放顶煤开采过程中,由于顶煤厚度的变化,使得煤矸流场规律发生变化,影响了顶煤的放落回收。基于鹤壁十矿在煤层厚度变化较大条件下放顶煤开采的实际,应用PFC2D计算程序,模拟分析了顶煤厚度变化,即采放比不同对煤矸流场特征和顶煤放出规律的影响。结果表明:顶煤损失是随放煤循环逐渐积累的过程,煤矸流动的速度场和接触力场以放煤口为中心呈半拱形状,距放煤口距离越小,接触力越小。