井下煤矸分离技术试验研究
井下煤矸分离技术在矿山开采中的应用研究

Ke y wo r d s : j i g c o l a p r e p a r a t i o n ;c o a l — g a n g u e s e p a r a t i o n ;g re e n mi n i n g
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0 引言
1 矿 井 概 况 I
传 统 的煤 矸 分 离方 式 为 井下 原 煤直 接 提 升 至地 面 , l 经 洗煤 厂 重介 洗 选 后 ,分 选 出 的煤 矸 石 运 至 矸 石 山存 放 。矸 石 山的堆 积不但 占用 了大量 土地 ,而 且严 重污 染
3 . He b e i Un i t e d Un i v e r s i t y , T a n g s h a n He b e i 0 6 3 0 0 0,Ch i n a )
Abs t r a c t :Ac c or d i n g t o t h e p r o b l e ms of h f t i n g a n d t r a n s p o r t a t i on s y s t e m o f e ne r y g wa s t e c a u s e d b y l a r g e a mo u nt o f c o a l g a n g u e a n d e n v i r o n me n t p ol l u t i o n c a u s e d b y g a n g u e g r o u nd d i s c h a r g e ,t h e pa p e r ba s e d o n t he c o l a g a n g u e s e p a r a t i o n s y s t e m f r o m t h e t h e o r y a n d t h e pr i n c i
煤的分离实验报告

一、实验目的1. 了解煤的分离原理和方法。
2. 掌握煤的浮选、重选等分离技术的操作步骤。
3. 分析实验结果,为煤的分离工艺提供参考。
二、实验原理煤的分离是根据煤的物理性质差异,采用物理方法将煤中的不同组分分离出来。
主要分离方法有浮选、重选、磁选等。
本实验采用浮选和重选方法对煤进行分离。
浮选原理:利用煤和杂质的密度差异,通过向混合物中加入浮选剂,使煤在浮选剂的作用下浮到液面,实现与杂质的分离。
重选原理:利用煤和杂质的密度差异,通过水力分级,使密度不同的物质在重力作用下实现分离。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:浮选机、重选机、筛分机、分析天平、量筒、烧杯、搅拌器等。
2. 试剂:浮选剂、水、煤样等。
四、实验步骤1. 浮选实验(1)称取一定量的煤样,放入烧杯中,加入适量的水,搅拌均匀。
(2)向混合物中加入适量的浮选剂,继续搅拌,观察煤样浮选情况。
(3)将浮选出的煤样取出,晾干,称重,计算浮选率。
2. 重选实验(1)称取一定量的煤样,放入筛分机中,进行筛分。
(2)将筛分出的不同粒度的煤样分别进行重选实验。
(3)观察重选情况,记录分离效果。
五、实验结果与分析1. 浮选实验结果实验结果显示,浮选剂加入后,煤样浮选效果较好,浮选率较高。
说明浮选方法可以有效分离煤中的杂质。
2. 重选实验结果实验结果显示,不同粒度的煤样在重选过程中,分离效果明显。
较细的煤样重选效果较好,而较粗的煤样重选效果较差。
六、实验结论1. 煤的分离实验结果表明,浮选和重选方法可以有效分离煤中的杂质。
2. 浮选方法对煤的分离效果较好,适用于高杂质的煤样。
3. 重选方法对不同粒度的煤样分离效果明显,适用于不同粒度的煤样分离。
七、实验注意事项1. 实验过程中,注意安全,防止意外事故发生。
2. 严格按照实验步骤进行操作,确保实验结果的准确性。
3. 实验过程中,注意观察实验现象,及时调整实验参数。
八、实验总结本次实验通过对煤的分离实验,了解了煤的分离原理和方法,掌握了浮选、重选等分离技术的操作步骤。
煤和矸石块(≥50mm)破碎分选临界力的实验研究

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的能量 ;从破碎角度来讲 ,点载荷破碎与平板压缩 破碎相 比可 以大大降低尺度效应 的影响,同时可以
控 制破 碎块 的大小 。通 过 上述分 析 ,选 择 张拉 破碎 较 为合 理[ 2 1 。 自然 煤 块 和 矸 石 块 破 碎 时 ,往 往 是 点 接 触 状 态 ,有 高 度 应力集 中存 在 ,因而 自然煤 块 和矸 石 块 较容 易破 坏 。而 标准 力学 试件 测试 时 消减 了 一部 分
试验 机 ,对杜儿坪矿煤 和矸石进 行 了选 择 性 破 碎 分 选 的初 步 实 验
研 究 ,初 始 加 载 速 度 大 约保 持 在 14m /,采 用 的 平 板 压 缩 方 式 - ms 如图 1 所示 【 ” 。杜儿 坪矿 煤 和矸 石 图 1 平板压缩试验 选择 性破 碎分 选结 果如 图 2 示 。 所
维普资讯
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文 章 编 号 :0 6 4 7 (0 6 0 - 0 3 0 10 - 8 7 2 0 )7 0 5 — 3
煤 和矸石块 ( 5 m) > i 0m 破碎分选 临界力 的 实验研究 冰
则 件 的抗 压 、抗 拉强 度 等 测试 ,获 得 实验 数 据
40 0个 。 0
康 。另外 ,把矸石从井下运到地面和进行洗选还需 要 投 人 大 量 的 资 金 。在 煤 矿 井 下 对 煤 和 矸 石 块
( 5 m)进 行分 选 .可 以解决 矸石 占用耕 地 和造 > I 0m
12 不 同破 碎方式 的实验 . 121 平板 压缩 破碎 力实 验 -.
煤矸石井下分选研究

煤矸石井下分选研究张佳佳;姜浩;胡正伟【摘要】先介绍了跳汰法、重介法等井上煤矸分选方法及其弊端,并对煤矸液压式自动分选机、弹力式煤矸分选机、旋转冲击式井下煤矸分离机、井下选煤系统等井下煤矸分选设备与分选方法进行介绍.最后总结了井下煤矸分选的优点,认为其具有广泛的应用前景.【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2011(040)008【总页数】3页(P61-63)【关键词】跳汰法;重介法;冲击破碎;煤矸分选【作者】张佳佳;姜浩;胡正伟【作者单位】中国矿业大学机电工程学院,江苏徐州 221008;中国矿业大学机电工程学院,江苏徐州 221008;中国矿业大学机电工程学院,江苏徐州 221008【正文语种】中文【中图分类】TD9131 前言煤矸石是煤炭生产过程中产生的岩石统称。
包括混入煤中的岩石、巷道掘进排出的岩石、采空区中垮落的岩石、工作面冒落的岩石以及选煤过程中排出的碳质岩等,每开采1t原煤要产生150~250kg的煤矸石。
全国现有矸石山1500余座,煤矸石累计堆积贮存量约30亿吨,占地超过14万亩[1-2]。
煤矸石的堆存不仅占用大量良田,而且造成严重的环境污染。
如何提高我国煤矸石的利用率,减少占地,减轻环境污染,是研究人员面临的重要课题。
如果能在井下对煤矸进行分选,实现矸石不上井,就可以有效减少矸石排放,防治环境破坏和资源浪费,从而在根本上解决以上所有问题。
2 井上煤矸石分选2.1 分选原理井上煤矸分选是原煤被运出井口后,经胶带运输机运至筛分系统筛分,大于等于100mm的煤块和矸石块通过胶带机运至人工捡矸楼,由工人把矸石从原煤中捡出来。
小于100mm的原煤经运输机运到洗煤厂,经过筛分和洗选,把矸石从原煤中分选出来[3]。
2.2 井上煤矸分选方法介绍2.2.1 跳汰分选跳汰分选以水为分选介质,是利用强烈振动造成的垂直交变介质流,使矿粒按相对密度分层并通过适当方法分别收取轻重矿物,以达到分选目的的重力选矿过程。
井下煤矸分离技术研究

井下煤矸分离技术研究2010年第1期145井下煤矸分离技术研究王才(新汶矿业集团公司华丰煤矿,山东泰安271413 )摘要华丰煤矿在主运输系统中建立煤矸分离系统,将煤中大块矸石分离,经拣选、破碎后将矸石充填到采空区或报废巷道, 实现以矸换煤井下矸石不转移目标,提高矿井经济效益。
关键词煤矸分离分离筛手选中图分类号T D82 文献标识码 BS t udy on Techn o l ogy of Sepa ra t i n g W a ste Rock fro m C o a l un d er the Sha f tW ang Ca i( H u afeng Coa l M ine of X i n wen M in i ng Gr oup Co. , L td)A b s tra c t The d i ffe r en t ia t ing syste m be t w een coa l and gangue is se t up in m a i n tran s po r t line of H u afeng Coa l M ine. L a r ge waste r ock is sep a r a t ed fr o m coa l, wh i ch is b r oken in t o p ieces and ove r stock the excavated coa l face o r abandoned tunnel. W a s te r ock doesn’t need to be tran s po r ted to gr ound, con s e2 quen t ly, econo m ic benefits of coa l m ine is inc r ea s ed.华丰煤矿在放顶煤工作面生产期间, 产生的矸石量大,大块矸石多。
原煤的运输采用的是钢丝绳牵引皮带机,大块矸石在皮带上容易滚落伤人,且在皮带机转载点处堵塞漏斗影响正常的运输, 大块矸石运输升井耗费大量的电能,增加了地面矸石的处理量,也无法实现矸石不升井在井下进行充填的目标。
井下动筛排矸的总体方案设计研究的开题报告

井下动筛排矸的总体方案设计研究的开题报告一、题目井下动筛排矸的总体方案设计研究二、背景介绍矿井的生产过程中,常常会产生大量的矸石、混料等固体废弃物。
这些废弃物如果不及时排除,会对采矿的生产效率和煤矿的安全生产造成很大影响。
传统的排矸方式多采用手工清理的方法,效率低下、人力成本高,同时也存在安全隐患。
因此,采用机械化的排矸方式成为了一个必然趋势。
三、研究目的本研究旨在设计一种适用于矿井下的动筛排矸机,有效提高排矸效率,降低劳动成本,同时保障生产安全。
四、研究内容1. 研究井下动筛排矸机的工作原理及构造2. 研究井下动筛排矸机的关键技术指标3. 设计井下动筛排矸机的结构框架和关键部件4. 进行井下动筛排矸机的试制和实验验证5. 对试制的井下动筛排矸机进行性能测试和评估,并进行改进优化五、研究方法1. 文献调研法:通过查阅相关文献资料,分析研究井下动筛排矸机的工作原理、关键技术指标等理论基础知识。
2. 实验研究法:通过对矿井现场进行实地调查和观察,了解井下动筛排矸机在实际运行中面临的问题,同时进行样机试制和实验验证。
3. 数学分析法:通过数学模型建立,对试制的井下动筛排矸机进行性能测试和评估,并根据实验结果进行改进优化。
4. 专家咨询法:邀请相关领域专家对研究方案和成果进行评审和指导,确保研究工作的科学性和可行性。
六、预期成果设计出一种适用于矿井下的动筛排矸机,并完成试制和实验验证工作,对机器的性能进行测试和评估。
最终实现对井下动筛排矸机的性能优化,达到提高排矸效率、降低劳动成本、保障生产安全的目的。
七、研究计划本课题拟分为以下几个阶段:1. 阶段一(3个月):文献调研和现场调研,了解井下动筛排矸机的工作原理、关键技术指标等相关知识。
2. 阶段二(6个月):设计井下动筛排矸机的结构框架和关键部件,进行样机试制和实验验证。
3. 阶段三(3个月):进行性能测试和评估,并进行改进优化。
4. 阶段四(2个月):撰写研究报告并进行答辩。
煤矸石分离的研究

为提高煤炭燃烧效果,需在燃烧前对煤炭进行选煤处理,即去除煤矸石及达不到标准的煤炭。
由于传统的选煤工艺是通过水洗方法进行的,所以选煤又称为洗煤工艺。
据统计,美国、日本等发达国家的原煤洗选比例高达90%,俄罗斯约为60%,而我国由于受到资源、能源和技术条件的限制,电厂每年洗选的原煤只占全部电厂消耗原煤的1/4,但仍超过了5亿吨。
传统方法每洗1吨煤消耗3吨清洁水,尽管水经过处理后可循环使用,但目前每吨煤仍需耗费约1吨水。
水量消耗大、水处理技术和设备投资大、洗过的煤含有水分降低燃烧效率是洗煤工艺存在的缺陷。
另外,洗煤后尾矿储存管理存在的风险等都需要解决。
澳大利亚公司发明的干法扫描选煤技术(DRYSCAN)能够实现无水、精确选煤,并可以大大降低选煤成本。
由于系统是电脑模块控制,有利于达到选矿特殊要求、控制精度和降低维护、运营成本以及扩大产能。
该技术的主要原理是:利用各种频率的激光对不同矿物质(煤)、煤矸石等的不同反射性能建立标准数据库。
首先利用履带将经过粉碎的备选煤炭输送到约2.5米的高处呈蘑菇状落下,由位于“蘑菇”中心的50000转/分的特殊激光束完成对每块煤进行4000次的快速扫描。
在此后下降的90mm中与数据库进行比对确定此煤是否符合标准,并在继续下落过程中由分布在设备周围的高压喷枪将检测出需分离的“石头”吹到“蘑菇”中心。
最终,两条履带将煤和石头分别送出。
就运营成本而言,目前澳大利亚的洗煤成本每吨在2.5 - 5澳元,而利用干法扫描选煤技术则不足1澳元。
基本建设投资是,平均吨煤/小时能力的投资约1.5万澳元,即建造一台检测煤块直径约40-50mm的100吨/小时的设备需要投资150万澳元(不包括地基与塔架等钢结构费用)。
如果煤的直径增大则处理数量会提高。
据技术发明人介绍,由于激光对每块煤都进行扫描记录,可辨别每一批次和矿井的煤质量,所以这一技术的优点还在于能对不同批次和出自不同矿井的煤进行比较选择。
井下煤矸分离设备试验与应用

不适 应井下使用 。 以上几种设备 均不能满 足 良庄 煤矿 的现场需 求 。
因此 , 根据井下 实际情况 , 山东 良庄 矿业有 限公 司、 中 国矿业大学共同研制 了一种新型井下煤矸 分离设备 一
X MG 3 0 J F一 5 型旋转 冲击 式井下煤矸 分离 系统 。该 系 统具有横向尺寸小 、 操作方便、 煤矸分离后 矸石 中含煤 量少 , 无二次污染 等特点 。
机。
面刮板输送机开关立 即断电。
2 结 束语
13 4 采煤 机左右 截 割部 的升 降 ..
该 液压采煤机遥控装 置于 20 09年 6月投用 , 至今 没有 出现因冲击 地压而 伤害采煤 机司机 事故 , 同时本 装 置还具有结构简单 、 方便 、 安装 适用性 强 、 维修 量小 ,
回收率 I 0 ; > % 7 () 7 电压 :8/ 6 V; 3 06 0
作者简介 : 李旭( 94一) , 16 男 高级工程 师, 现任山东 良庄 矿业有 限 公司科技办主任。
13 3 开停 采煤机 ..
当点动遥控发送器 “ 组” 机 按键 时 , 过本 安遥 控 通
降油路 , 实现左 或右截 割部的升 或降。如果松 开该 按
}收稿 日期 :0 1 3—1 2 1 一O 4
() 3 入料粒度 : 4 0 m; 0~ 0 r a () 4 出料粒度 : 0~ 0 m, 煤 8 r 矸石 8 a 0~10 m; 5r a
() 5 煤矸硬度差 : 煤与矸石普 氏硬度系数 f > ; 差 3
() 6 煤矸分离后性 能指标 : 矸石 中含煤 ≤5 , % 矸石
术的成功将带来显著的社会 效益 与经济效益。
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以下 的 冲击 破碎 率 曲线 ( 2 。 图 )
作 者 简 介 :连 青 发 ( 9 5 ), , 南 巩 义 人 , 理 丁程 师 ,9 9年 16 一 男 河 助 18 毕 业 于 鹤 壁煤 矿 职 T 中等 专 业 学 校 , 任 河 南 大 峪 沟 煤 业 集 团 有 限 现 责 任 公 司 机 电 副 总丁 程 师 。
收 稿 日期 : 0 1— 1 6 2 1 0 —0
同样 利 用 O i n数 据 分 析 软 件 进 行 处 理 并 绘 ri g 图 , 到在 以不 同 冲击 速 度初 次冲击 后 , 得 大刘 矿 的煤
和矸石 在不 同速 度 下 二 次 冲 击破 碎 、 径 在 5 m 粒 0m
试样 , 出其普 氏 系数 。另外 , 测 设备 的人 料粒 径要 求 在5 0~10mm。各选 取 4 0 k 0 0 g物 料 作 为 1组 试 验
用 料 , 个 矿 的 物 料 均 取 4组 出 来 , 次 进 行 初 速 度 每 依 分 别 为 6 8 1 ,2 m s 击 破 碎 试 验 。 对 每 组 试 验 , ,0 1 / 冲 结 果 进 行 筛 分 统 计 , 录 5 m 以 上 的 物 料 质 量 为 记 0m P, 通 过 运 算 可 以 得 到 每 组 试 验 后 煤 和 矸 石 5 则 0
…
.-夹河 矿 矸 -
n I19 .43+2 5 X;尺=0. 3 99 . 79 5 99
m 以下 的破碎率 Y=( 0 m 4 0一P) 4 0Xl0 , 体 / 0 0 % 具 煤 矸性 质及试 验结 果见 表 1 。 将 所得 到的数 据利 用 O i n数 据分 析软 件进 行 ri g
表 1 一次 冲 击破 碎 试 验 数 据
矸破 碎筛 分装 置进行 了煤 矸分 离试 验研 究 。通过 该
装置 的 高速 胶 带 加 速器 , 煤矸 混 合 物 料 获 得 6~ 使
1 / 范 围 内 的 初 速 度 , 速 撞 击 破 碎 板 , 用 煤 3m s 高 利 和 矸 石 的 强 度 差 异 , 撞 击 后 混 合 物 料 中 硬 度 大 的 使 矸 石 基 本 保 持 原 始 粒 度 , 硬 度 小 的 煤 块 破 碎 成 细 而 粒 , 过 筛 板 将 煤 矸 分 离 。 现 分 别 选 取 大 刘 矿 、 河 通 夹 矿 和 良庄 矿 的 煤 矸 作 为 试 验 材 料 , 验 设 备 对 于 不 检 同 普 氏 系 数 煤 和矸 石 的 破 碎 效 果 。
2 1 年第 4期 0 1
中 州 煤 炭
第 14期 8
井 下 煤 矸 分 离 技 术 试 验 研 究
连 青发
( 南 大峪 沟 煤 业 集 团 有 限 责 任 公 司 , 南 巩 义 河 河 4 17 ) 5 2 1
摘 要 : 检 测 井 下 实 施 煤 矸 破 碎 筛 分 技 术 是 否 可 行 , 用煤 矸 破 碎 筛 分 装 置 进 行 了煤 矸 分 离试 验 研 究。 分 别 为 利
处 理 并 绘 图 , 到 在 1次 冲 击 破 碎 时 , 得 3个 煤 矿 的 煤
图 1 不同速度下初次破碎后 5 0 mm 以 下 的 破 碎 率
和矸 石 分 别 在 不 同 速 度 下 、 料 粒 径 在 5 物 0mm 以 下 的 冲 击 破 碎 率 曲 线 ( 1 。 网 )
2 试 验 结 果 分 析
从 图 1可 以看 出 , 初 次 冲击 速 度 下 , 于 所 选 在 对
.
21 .
井下 煤矸直 接分 离可 提高 煤质 , 同时 , 煤矸 分 离 后绝 大部 分矸石 可 直 接用 于井 下 采 煤 巷道 回填 , 大 大节省 提升 运力 。为 检测井 下 实施煤 矸破 碎筛 分技
术 的 可 行 性 , 峪 沟 煤 业 集 团 有 限 责 任 公 司 利 用 煤 大
从 表 1中 可 以 看 出 , 过 一 次 破 碎 后 , 氏 系 数 经 普
较低 的煤 , 部 分 粒 径 可 以破 碎 到 5 m 以 下 , 大 0m 但 对 于工业 生产 而言 丢 煤 率 仍然 偏 高 , 于是 从 这 3种
煤样 里选 取 中等硬 度 的大刘 矿 的煤 和矸 石进 行 了二
次 冲 击 破 碎 试 验 , 体 试 验 结 果 见 表 2 具 。
选 用 了不 同 性 质和 粒度 的煤 矸 混 合 物 料 作 为 试 验 材 料 。 通 过 对 多 组 试 验 数 据 的分 析 研 究 , 出不 同 条 件 下 得 的煤 矸破 碎 分 离特 性 曲线 和 规律 , 证 了 井下 煤 矸 破 碎 筛分 技 术 的 可 行 性 。 验 关 键 词 : 矸 分 离 ; 击 破碎 ; 矸 率 ; 煤 率 煤 冲 混 丢 中图 分 类 号 : D9 1 3 T 4 . 文献 标 识 码 : B 文 章 编 号 :0 3—0 0 2 1 0 10 5 6( 01 ) 4—0 2 0 l—O 2
一
=
…
夹河 矿煤
1 .0 + . 20 只 = .8 8 20 8 48 5 9 09 88
▲_ _良庄 矿 矸 …源自Y6 =1 79 4. 9+3 9 X;R =O 9 . 7I . 96 91
. 一.
大 刘 矿 矸
Y l .8 + .5 5 R= .91 7 2 23 2 32 55 X: 09 3
1 试 验 材 料 与 方 法
试 验 前 , 先 将 较 大 块 的 煤 和 矸 石 加 T 成 标 准 首
+
一
良庄 矿 煤 大刘 矿 煤
Y5 - 1 9 + .4 X : : 9 1 3 . 3 4 6 8 O 9 69 - 2 ,I 30 + .o 5 R = .8 4 = 6 59 00 O9 84