工业浮选柱的气含率测定及其影响因素研究

气含率是影响浮选柱分选效果的重要参数之一。采用压差法测定浮选柱内部的气含率,并基于直接数字控制(DDC)技术和MCGS组态软件,设计开发了适合于工业浮选柱的气含率测试系统。通过对循环压力、充气量和起泡剂用量3个因素进行试验,研究了它们对工业浮选柱气含率的影响。结果表明:循环压力、充气量和起泡剂用量对气含率影响显著;在一定范围内气含率随着循环压力、充气量和起泡剂用量增大而增大,当增大到一定程度时气含率增大的幅度逐渐减小。     

煤泥柱浮选的承载能力与气含率轴向分布

为优化柱浮选设备的处理能力和分选效果,采用压差法测定柱体内部的气含率,同时通过调整入料浓度和流速,分析煤泥柱浮选承载能力和气含率轴向分布的变化规律,并探索两者之间的内在联系及对煤泥分选效果的影响。结果表明：入料流速小于临界流速时,气含率在轴向上从底部到顶部依次增大;流速达到临界流速或以上时,气含率轴向分布发生逆变;临界流速随入料浓度的升高逐渐减小。承载能力随入料流速的增大先增大后减小,拐点为气含率轴向分布逆变的临界流速;一定范围内浓度的升高有利于提高承载能力和可燃体回收率。建立了煤泥柱浮选的承载能力预测模型,线性拟合的相关系数R 2=0.873,达到了较高的预测精度。     

旋流喷射浮选柱气含率影响因素研究

浮选柱气含率大小是决定浮选效果的一个很重要的因素。研究了清水且不加起泡剂的条件下旋流喷射浮选柱中静压力大小、流体流量和充气量对气含率的影响以及挡板添加时气含率的变化情况。结果表明：气含率随着流体静压力、流体流量以及充气量的增加而增大,并且流体流量的影响最大,静压力的影响最小。在添加挡板的情况下,气含率随着挡板高度的增加以及离矿浆喷射端口距离的增加而增大,要得到合适的气含率,所加挡板的高度应高于柱体总高度的2/10,同时挡板离喷射端口的距离应控制在柱体长度的5/10和7/10之间。     

浮选柱气含率影响因素及其回归模型研究

采用压差法测定了旋流-静态微泡浮选柱内部的气含率,分别通过单因素和正交试验研究了循环压力、进气量和起泡剂浓度3个因素对气含率的影响。在此基础上采用多元回归分析方法建立了试验条件下气含率与3个因素之间的回归模型。结果表明:气含率随进气量和起泡剂浓度的增大而增大;进气量不固定时,气含率随循环压力的增加而增大;进气量固定时,随循环压力的增加而逐渐减小。3个因素对气含率的影响从小到大依次为循环压力、进气量、起泡剂浓度。回归模型计算值与实测值之间误差较小,其达到了较高的计算精度。     

浮选柱气含率及其影响因素对煤泥分选的研究

利用压差法检测浮选柱气含率,通过正交设计和煤泥浮选实验,研究循环压力、进气量和起泡剂浓度对气含率的影响以及气含率对煤泥浮选效果的影响.结果表明,起泡剂浓度对气含率的影响最大,进气量次之,循环压力最小.在一定范围内,随着气含率的增大,精煤产率增大,精煤的灰分也随之增大,精煤质量下降.当气含率为24.17%时,精煤产率为87.35%,精煤灰分为10.02%.随着循环压力增大,精煤产率增大,但精煤灰分有所下降.分析指出气含率大小可作为调节浮选柱矿物分选指标的一个参考标准.     

水平充填介质浮选柱中气含率研究

气含率是柱浮选中最关键的参数之一,它直接影响整个柱浮选过程。采用液位上升法和电导法研究了表观气速(Jg)、表观液速(UL)、正辛醇浓度(C)和充填介质数(λ)对水平充填介质浮选柱的整体气含率、局部气含率及其分布的影响。结果表明,C=0 g/L,Jg从0.53 cm/s增加到2.65 cm/s时,气含率增加4倍;Jg=0.53 cm/s,C从0 g/L增加到0.1 g/L时,气含率增加7倍;Jg=2.65 cm/s,充填介质数从0增加到5时,浮选柱整体气含率增加59.4%;充填介质可以减小气泡的紊动强度,使气含率沿径向和轴向分布更加均匀。     

浮选柱气含率调控策略探析

通过压差法测量浮选柱内部气含率,对影响气含率的3个因素——循环压力、进气量、起泡剂用量分别进行了实验研究。利用正交实验设计方法设计正交实验,并运用极差分析和方差分析法对实验数据进行分析,得出结论:起泡剂对气含率的影响最大,进气量次之,循环压力最小;随着起泡剂浓度、进气量和循环压力的增大,气含率增大。     

喷射浮选机充气混合性能研究

利用体积法和电导示踪法对通气和喷射吸气2种情况下喷射浮选机充气性能与混合特性进行了实验研究。结果表明:当气液比在0.05~0.4 m~3/min(G)/m~3(L)范围内时,浮选机气含率均随表观气速增大而呈线性增加,随循环液速的增加而增加,且吸气时的平均气含率较通气时高约2%。浮选机的混合时间随表观气速增加而减小,随循环液量的增加而减小,通气时的混合搅拌效果优于吸气时。     

“旋流”对浮选柱气含率及气泡尺寸的影响

为研究"旋流"对浮选柱气含率及气泡尺寸的影响,通过改变中矿循环量及进气量等操作参数,以空气-水两相体系为对象,利用体积法和摄像法,对径向进气、切向进气及切向倒锥加强旋流结构进气等3种结构的浮选柱内的平均气含率及气泡尺寸的分布情况进行了试验。结果表明:无论是否采用旋流结构,浮选柱内的平均气含率均随表观气速的增大而增大,随循环压力的增大而增大,随中矿循环量的减小而增加。旋流结构的存在会使浮选柱对操作条件的变化更敏感,压力等操作条件的变化会引起气含率的显著波动。与无旋结构相比,有旋结构的变工况适应性较差;"旋流"作用显著影响浮选柱内气泡尺寸的分布:一方面能增加浮选柱内微小气泡(0.1~2 mm)的数量,微小气泡占比较无旋结构平均高出约20个百分点;另一方面也会造成气泡聚并,生成大尺度的帽状气泡,聚并效应随充气量的增大而增强。大气泡的脉动、破碎会加剧静态分选区的湍流程度,不利于粗颗粒矿物的静态分选。     

基于CFD数值模拟的射流微泡浮选机气泡发生器的设计

为研究气泡发生器结构对其物理参数的影响，以ZWF6500型射流微泡浮选机气泡发生器为研究对象，通过CFD数值模拟，研究了气泡发生器空气入口数量、喷嘴直径、喉管直径以及喉管位置等结构参数对气含率、矿浆射入量、充气量以及充气速率等物理参数的影响。结果表明：空气入口数量、气含率无明显影响，但是在一定的入料压力下，单个进气口有一个极限的进气量；在一定的入料压力下，矿浆射入量只受喷嘴直径的影响，而且喷嘴直径越大，则矿浆射入量越大；气泡发生器喷喉比对气含率的大小至关重要，气含率随喷喉比的增大而增加，且在增加到一定程度后，气含率达到极限，不再随着喷喉比的增加而增加，甚至会出现气含率下降；喉管位置的影响主要体现在充气量，随着喉管位置的升高充气量和气含率呈现先上升后下降的趋势，即有一个最佳的喉管位置使得气含率最大。该研究为气泡发生器结构优化提供了基础数据。     

浮选柱浮选精煤产品数质量的数学模型研究

 通过单因素试验分别研究了入浮浓度、循环泵压力及柱高对浮选柱精煤产品数质量的影响关系,在正交试验研究的基础上利用Design-Expert软件建立了浮选柱精煤产品数质量的数学模型,并根据模型对实际浮选结果进行了预测,结果表明模型可靠、预测精度高。     

煤矿瓦斯赋存与瓦斯涌出规律研究

 为了超前防治矿井瓦斯灾害,通过讨论影响瓦斯赋存的地质因素,回归分析煤层瓦斯含量和瓦斯涌出量与上覆基岩厚度、顶板20m含泥率及煤厚的关系,研究了煤层瓦斯赋存和瓦斯涌出规律,根据研究结果预测了矿井煤与瓦斯突出危险性,对瓦斯防治工作具有指导意义。     

大东庄煤矿瓦斯涌出量预测

采用井下钻屑解吸法对大东庄煤矿4#煤层的瓦斯含量进行了实测,根据瓦斯含量测值和组分确定了4#煤层处于瓦斯风化带中的氮气带。依据煤层瓦斯风化带下限瓦斯涌出量指标对4#煤层相对瓦斯涌出量和绝对瓦斯涌出量进行预测,得知大东庄煤矿4#煤层属于低瓦斯矿井。     

反转密封取样装置

直接法测定煤层瓦斯含量中,如何减少或准确推算损失瓦斯量是一个亟待解决的问题。从缩短取样过程中煤样暴露时间角度出发,设计了一种反转密封取样装置,并在祁南煤矿715底板巷24#钻场进行了现场试验。结果表明:该装置能够取到碎屑状煤样,且在取样完成时能够完成对煤样的密封,井下无需转移煤样,直接通过煤样筒利用快接装置进行井下解吸;与传统的岩芯管取芯相比,反转密封取样能够极大缩短取样过程中煤样的暴露时间,井下30 min瓦斯解吸量明显增大,减小了取样过程损失瓦斯量,能够提高直接法测定煤层瓦斯含量的准确性。     

瓦斯损失量计算方法的比较分析

用直接法测定煤层瓦斯含量时,最难控制、误差也最大的就是瓦斯损失量的计算。目前,图解法和最小二乘法是计算瓦斯损失量最为常用的方法,采用这2种方法对煤层瓦斯含量测定过程中的瓦斯损失量进行了计算,并进行了比较分析,然后在统计实测数据的基础上分析比较这2种方法对瓦斯损失量测定准确度的影响。     

煤炭安全开采最高允许含气量求算模型

以国家《煤矿安全规程》中的相关规定为切入点,考虑煤层气地质条件、矿井瓦斯状况、煤炭开采强度、煤矿通风安全措施等4方面主要影响因素,建立了求算最高允许含气量的数学模型,提出了最高允许解吸量等新的概念,并据此模型对我国6个矿区34个单元进行了测算.测算结果显示,最高允许解吸量平均为2.24 m³/t,最高允许含气量平均为7.51 m³/t,即只要煤层气平均预抽采率达到25.32%,6个矿区在总体上就能达到防止矿井瓦斯爆炸的安全规定上限要求.不存在全国统一的煤炭安全生产最高允许含气量标准,而最高允许解吸量和最低预抽采率可能是建立矿井瓦斯保安标准的核心.     

山西大远煤业2号煤层瓦斯赋存及涌出规律

为搞清山西大远煤业有限公司煤层瓦斯赋存情况,采用井下钻屑解吸法对煤层瓦斯含量进行测定。通过对煤层埋深与瓦斯含量参数回归,得出二者的线性关系。使用2号煤层最大埋深处的原煤瓦斯含量作为基本参数对矿井2号煤层开采时瓦斯涌出量进行预测,并采用瓦斯地质法分析了影响2号煤层瓦斯赋存规律的地质因素,为该矿矿井通风和瓦斯治理提供依据。     

矿井瓦斯鉴定和风量计算方法的探讨

煤矿瓦斯鉴定必须改进才能准确测算出瓦斯含量和瓦斯相对涌出量，生产矿井风量计算可由上采面风量推算下采面风量。     

基于随机动态模型的矿井瓦斯涌出量预测研究

为了对矿井瓦斯涌出量进行预测,基于灰色系统和时间序列分析的基本理论,建立了矿井瓦斯涌出量预测的随机动态模型,并将该模型应用到某矿瓦斯涌出量预测分析中.实例应用表明,随机动态模型在矿井瓦斯涌出量预测方面是有效的,预测结果正确可靠,反映出了矿井瓦斯涌出量的发展态势.