原煤中汞分布赋存规律的测定与分析

在屯兰选煤厂原煤筛分浮沉试验的基础上,对各粒度级和各密度级煤中的汞含量进行测试,分析汞在煤中的赋存规律,建立了煤中汞含量与密度和灰分的数学模型.结果表明:对该选煤厂,原煤中汞含量随密度的增大而增加;随粒度增大也增加,但略有起伏;汞含量与灰分的相关性大,且变化趋势与密度相似.     

原煤筛分沉浮特性的试验研究

本文通过原煤的筛分沉浮试验来得到了煤粒级变化过程中硫灰分的变化特征,进而对原煤脱硫灰的可行性进行了评价,认为在低密度范围内不同粒级煤的可选性为难选,煤灰分脱出的效果受煤粒度变化的影响很小;原煤中有机硫集中在1.4g/cm3以下的密度级中,而黄铁矿集中在1.8g/cm3以上的密度级;当精煤灰分为14%时,可选等级最高,可选性最佳。     

煤炭性质对E型磨煤机研磨行为的影响研究

采用哈氏可磨性指数测定仪模拟E型磨煤机,对来自某电厂4种不同密度级和4种不同粒度级的煤样进行研磨,并用功耗测定模块测定研磨过程中的所用功耗,研究煤样粒度和灰分对E型磨煤机研磨行为中转矩及破碎速率的影响。试验结果表明,煤样密度级别相同时,转矩随煤样粒度的增大也呈增大趋势,而破碎速率则随着粒度的增加而减小;粒度级别相同时,煤样灰分在20%~30%时的转矩明显低于其它灰分级,各粒度级均呈现上述相同的规律性,破碎速率则随着灰分的增大而降低。     

单颗粒煤岩冲击破碎能耗与粒度分布特性试验研究

为研究原煤进入流化床锅炉前破碎的能量转化规律,在落锤冲击试验台上对淮北无烟煤和淮北烟煤进行单颗粒冲击破碎试验。分析了破碎能耗与原煤以及破碎产物粒度分布的关系,以及破碎产物的粒度分布特性。研究结果表明：随着破碎程度的加深,两种煤比冲击破碎能耗呈指数增大;煤岩颗粒的易碎性随着煤岩初始粒径的增大呈现先增大后减小的趋势;当破碎产物t10值相同时,存在一个最佳的初始原煤粒径,此时的比冲击能耗最小;同等条件下淮北烟煤较淮北无烟煤更容易破碎成细小颗粒;单颗粒冲击破碎产物的粒度分布符合tn曲线族规律,冲击功增大对破碎产物中等粗细颗粒的含量影响较为显著,对微小颗粒含量的影响不大。     

高含水低品质煤炭煤质特性及提质工艺研究

为实现高含水低品质煤炭高效综合利用,需将产品灰分降至8%,本次研究主要针对高含水低品质煤炭进行干法提质。分析了原煤煤质特征,包括原煤粒度、密度及灰分分布等。原煤+50 mm含量最高为40.67%、13～25 mm和25～50 mm粒级主要分布在中间密度级,且-1.2 g/cm3密度级灰分均小于8%,-13 mm各密度级灰分均高于8%;+50 mm破碎级主要分布在+13 mm,13～50 mm灰分较低具有潜在分选价值。基于煤质资料分析,提出了3种分选方案,结果表明方案3:25～50 mm自然级和13～25 mm、25～50 mm破碎级混合入选,分选频率为40 Hz时产品产率及灰分指标为24.63%和7.75%,满足产品灰分小于8%的要求。     

乌海肥煤硫分分布特性试验研究

 选取乌海肥煤作为研究对象。先后运用筛分、大浮沉试验手段,对煤样进行粒度级与密度级的分级,并测定各分级产物中硫的含量。对不同粒级和不同密度级煤样中硫分的分配规律进行了研究,得到了该煤种硫分的分配率曲线,并在对曲线分析的基础上,得到了乌海煤中硫分布规律：不同粒度级煤中随着密度级的变化,硫含量变化趋势不同,含硫高的粒度级煤中硫含量变化规律接近指数函数;含硫量低的,硫含量在各密度级中变化平缓,呈一元二次函数变化。为该煤种的脱硫分选提供了可靠的理论依据。     

乌海肥煤硫分分布特性研究

选取乌海肥煤作为研究对象,先后运用筛分、大浮沉试验手段,对煤样进行粒度级与密度级的分级,并测定各分级产物中硫的含量。对不同粒级和不同密度级煤样中硫分的分配规律进行了研究,得到了该煤种硫分的分配率曲线,并在对曲线分析的基础上,得到了乌海煤中硫分布规律:不同粒度级煤中随着密度级的变化,硫含量变化趋势不同,含硫高的粒度级煤中硫含量变化规律接近指数函数;含硫量低的,硫含量在各密度级中变化平缓,呈一元二次函数变化。为该煤种的脱硫分选提供了可靠的理论依据。     

高硫煤破碎脱硫效果的分析研究

含硫煤炭的综合利用过程中会释放出大量的SO2气体,对生态环境的影响比较严重,煤炭脱硫是煤炭洁净化加工利用的重要手段之一。本文采用了筛分、浮沉、形态硫测定等试验,对陕西旬邑矿区的高硫煤破碎前后不同密度级硫分含量进行分析,发现破碎后总硫分保持不变,低密度级硫分含量减少,高密度级硫分含量增加。通过试验分析推论,对于部分原煤中含黄铁矿含量较高的重介质选煤厂,采用先破碎后分选的工艺,可以降低精煤中的硫分含量。     

不同密度级原煤的泥化特性

对淮南矿区不同密度级原煤进行泥化研究，并分别用激光粒度仪和 X-射线衍射仪对不同密度级原煤泥化产物的粒度组成、矿物组成进行分析。结果表明：1.5~1.6 g/cm 3原煤的泥化率较大，为10.23%；>1.7 g/cm 3原煤的泥化率最大，高达13.79%；泥化煤泥中含有大量<0.045 mm粒级的细颗粒，其中>1.7 g/cm 3原煤泥化<0.045 mm粒级煤泥中<0.025 mm的微细颗粒占99%；随原煤密度增加，泥化煤泥中石英含量逐渐增大，中间密度级原煤泥化煤泥中高岭土含量最高；泥化煤泥中主要矿物为石英和高岭土，其严重影响了煤泥水的澄清处理。     

渭北石炭二叠纪煤中汞的赋存状态研究

以渭北石炭二叠纪煤为原料,结合筛分浮沉试验、逐级化学提取试验和数理统计这3种间接方法对煤中汞的赋存状态进行了研究。研究结果表明,原煤中汞主要以硫化物结合态存在,占75%以上,残渣态所占比例次之,有机结合态和可交换态所占比例最小。董家河煤汞含量随着粒度减小而减小,崔家沟煤和王村煤汞含量随着粒度变化没有呈现出明显的变化规律。崔家沟煤汞含量随着密度级增加而增加,且随着密度的变化趋势接近于一元二次函数,浮沉试验各密度级的汞含量与灰分、硫分存在线性正相关性,并且汞含量与硫相关性比灰分要好。     

大面积巷式采空区覆岩破坏机理及上行开采可行性分析

为揭示大面积巷式采空区上覆岩层破坏失稳机理,建立了均布荷载下连续深梁力学结构模型,得出了巷式开采下顶板岩层应力分布规律。立足于顶板岩层结构的力学特性,提出了大面积巷式采空区上方煤层上行开采可行性判定理论及方法,理论计算得出虎龙沟煤矿8号煤层大面积巷式采空区影响高度为8.8 m。利用FLAC2D软件对5号煤层实施上行开采的可行性作进一步论证,研究结果表明：随着开挖条带个数的增多,应力弱化系数等值线的高度不断增加,然而当开挖条带个数大于4个时,应力弱化系数不再增高,得出虎龙沟煤矿8号煤层采空区影响高度为10 m。理论计算和数值模拟均表明8号煤层采空区影响高度小于煤层层间距25~30 m,因此,虎龙沟煤矿大面积巷式采空区上方煤层上行开采是可行的,对类似煤层进行上行开采具有一定的参考价值。     

煤与矿物质的摩擦电选分离试验研究

将净煤(密度小于1.35 g/m3)与石英、高岭土、黄铁矿、方解石分别按照一定比例混合,将混合物通过摩擦电选的方法进行分离,通过对分离后样品的取样、产率、灰分、硫分分析,研究了煤中矿物质在摩擦电选过程中的脱除规律。     

极软突出煤的视相对密度测定方法研究

视相对密度是煤的重要参数,在煤与瓦斯突出预测、煤质分析等方面有广泛的用途,但查阅文献发现标准GB/T 6949—2010对极软突出煤层不适用,主要是由于极软突出煤层粒径较小无法选取规定粒径,且松软极易破碎造成裹蜡损失。针对此问题,建立了视相对密度测定与粒径关系模型,经计算分析发现粒径选取越小测定值越大,且在4 mm以下表现更为明显,所以不可选用大颗粒代替极软突出煤进行测定。为解决其测定问题,提出了模拟煤层法,该方法将一定质量的极软突出煤放置入固定装置中压制成型,然后施加相应煤层应力,对其体积进行准确测定,从而获得煤样的视相对密度,并设计制造了相关设备,利用设备进行了相关实验。设备能实现对极软突出煤层视相对密度的准确测定,且由于测试过程中考虑了应力影响,故测定值略大于GB/T 6949—2010方法,误差率小于1%,远远满足重复性小于0.04的要求。     

煤与黄铁矿表面改性的研究

阐述了用电化学法对细粒煤与黄铁矿表面的改性机理。用Raman光谱对煤表面含氧官能团减少、疏水性增强进行了定性分析。运用X射线衍射仪证实了黄铁矿表面改性的事实。研究表明,电化学处理后两者向相反的方向改性,为高硫煤浮选脱硫提供了理论依据。     

管段高紊流强化煤泥柱浮选的应用及作用机理

为了强化煤泥的柱浮选与细粒级回收,调整了旋流-静态微泡浮选床的管流段长度,分析了不同管流段长度下的煤泥浮选效果、产品特性和承载能力变化规律,并结合流体动力学和浮选动力学理论探讨了其强化作用机理。结果表明:管流段长度由1.5 m延长至3.0 m后,在精煤灰分相当的情况下,精煤可燃体回收率提高6.46%;细粒级0.074~0.045 mm和0.045 mm回收率分别提高7.96%和8.41%,设备承载能力提高0.09 t/(h·m2);同时各自增幅都随入料干煤泥量的增加逐渐变大。管流段延长可以增大管流段的紊流动能值,提高颗粒-气泡的碰撞速率,促进整体浮选指标的提升。     

不同环境下沉积黄铁矿成因分析

在韩台煤田新和涯井田的勘探过程中发现，黄铁矿结核层与煤层中黄铁矿在物理性质方面存在较大差异。通过对沉积黄铁矿生成过程的分析认为：环境因素是造成二者物理性质差异的主要原因；沉积黄铁矿生成过程中，硫元素来源不同是区分其沉积类型的重要标志。     

隧道揭煤区域预测最小超前距研究及应用

当公路隧道在掘进过程中穿越煤系地层时,将会面临煤与瓦斯突出的风险。确保隧道安全生产,提前准确测定煤层突出参数是关键。隧道在大断面开挖应力扰动情况下,研究分析隧道揭煤区域预测最小超前距、确保隧道安全施工,具有重要的意义。以宝鼎2号隧道工程为例,采用理论分析和数值模拟的方式,对隧道开挖时应力分布规律进行研究分析,得出煤岩应力场分布特征,并推导出宝鼎2号隧道揭煤区域预测最小超前距为14 m。对宝鼎2号隧道ZK15+895 m煤层进行现场预测应用,测得煤层原始应力区瓦斯含量远大于煤层应力扰动区内瓦斯含量,说明在煤层原始应力区内测定的瓦斯参数指标更能真实、准确地反映本煤层突出危险性。     

赵固二矿瓦斯赋存规律及其影响因素分析

随着矿井开采深度和开采强度的增大,瓦斯灾害问题日益严重,影响矿井的安全生产。文章利用实测瓦斯数据和地勘瓦斯地质资料,对赵固二矿一盘区的瓦斯赋存规律进行了分析,得出了该矿一盘区二1煤层瓦斯含量增加梯度为2.21mL/g.r/100m;进一步分析了影响控制赵固二矿二1煤层瓦斯赋存规律的埋藏深度、地质构造、水文地质条件和煤层露头等因素,并对矿井的瓦斯治理工作提出了建议。     

煤层气井排采过程中煤储层水系统的动态监测

为了研究煤层气井排采过程中煤储层水系统的动态传播特征,基于煤系不同岩层不同含水状态的导电性差异,在沁南地区选择一口煤层气排采井,分别在该井排采前、排采半年后进行了煤储层水系统瞬变电磁动态探测。在该井排采范围内设置400 m×300 m的矩形测网,垂直地层走向布置16条测线,每条测线上布置400个测点,在测网内部形成20 m×10 m的观测坐标网格,通过数据采集、资料处理与定量解释,获得排采前、排采半年后各测线、测点煤系视电阻率对比图、视电阻率拟断面对比图、视电阻率顺层切片图,分析结果表明排采前煤储层水系统分布相对较均一,排采半年后煤储层水系统非均质性十分明显。在连通性差的区域,排采半年后煤储层水系统中静水储量部分被排出,煤层及其顶板砂岩视电阻率有不同程度地升高;在连通性较好区域,由于地下水动态补给,煤层及其顶板砂岩视电阻率降低。     

三软不稳定煤层深孔注水防尘与注浆防片帮技术

为降低综放工作面煤尘浓度及控制煤壁片帮,针对白坪煤矿三软煤层情况,对工作面煤层进行了深孔注水防尘与注浆加固煤壁。首先采用ZDY-3200钻机施工60～80 m深的注水孔;然后在注水孔周围6 m内使用ZBQ-6/2.5型钻机施工深9 m、间距0.6～1.2 m、排距0.8～1.0 m的煤壁注浆孔;选用MRB125/31.5型注水泵用12～14 MPa压力对煤层注水压裂,再用5～8 MPa压力反复间歇式注水。现场应用效果表明,采用该技术能够使煤层水分由4%增至5%～6%,回风巷煤尘平均质量浓度269 mg/m3降至108 mg/m3;工作面煤壁片帮范围由占煤壁总长的50%～70%减少到10%～30%,有效地解决了煤壁片帮问题。