煤炭资源是我国的主要能源,在一次能源消耗中,所占比例超过60%。随着采煤机械化程度的不断提高和煤炭赋存条件的恶化,细粒、超细粒煤粉在原煤中所占比例逐年递增,造成资源品质下降,对这一部分煤泥进行有效分选是十分必要的。本论文在对传统扇形溜槽分选机理进行归纳的基础上,通过对溢流方式进行设计和试验研究,寻求开发一种能即时溢流和对溢流进行分段收集的新型溜槽,以获得一种新型的煤泥重力分选设备。以屯兰选煤厂-1mm煤泥为研究对象,对溜槽设备的结构进行设计和试验探索,通过试验研究确定溜槽的设计尺寸,合理安装角度,适当的煤浆浓度,给矿流量,尖缩比,尾端排矿高度等条件,通过改变顶部收集格条的位置和数目确定有效的分选区域和控制尾矿产率;通过改变底部格条的位置和数目,确定底部格条对分选过程尾矿灰分有影响。在连续溢流的基础上,设计了一种分段即时溢流型溜槽,加大对溜槽长度的辨识度,实现对溢流的有效分割。将CFD数值模拟技术应用于溢流型溜槽建模和数值模拟计算当中,采用湍流模型,对不同安装角度、给料速度进行了模拟计算,给出了速度分布、水流量分配图,对水流速度与分选作用的关系进行了初步分析。论文的主要结论有:(1)水力溜槽是一种结构简单,无运动部件,节能优势明显的分选设备。本文设计了连续溢流或分段溢流溜槽分选机,是一种新型的溜槽分选设备,在粗煤泥分选上具有潜在的应用价值。(2)在一定的范围内,溜槽角度越大,给料量越大,分选强度越大,排出的矸石纯度越高。流场模拟结果表明,其分选强度大主要来源于速度和速度梯度的增加。(3)溜槽分选一段很难得到最终产品,为此提出了一个基于溜槽的多段分选工艺流程,以实现低灰精煤、中灰中煤、高灰矸石的三产品分选。