“双碳”目标背景下我国选煤行业发展现状与展望

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在“双碳”目标背景下,从选煤厂规模、原煤入选率、装备、选煤方法及工艺等方面总结分析了选煤行业发展的现状,结合目前选煤行业的不足之处提出展望.
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煤与瓦斯突出是一个能量释放的过程,瓦斯膨胀能是由煤层游离瓦斯与解吸瓦斯膨胀做功产生的能量,是煤与瓦斯突出的主要能量来源.发生煤与瓦斯突出时,煤层内部瓦斯在降压环境下进行解吸,为探讨逐级降压解吸下瓦斯膨胀能的变化特性,以晋城矿区无烟煤为研究对象,利用瓦斯吸附-解吸试验装置,进行逐级降压解吸和常压解吸2种解吸试验,分析了逐级降压解吸下解吸瓦斯膨胀能变化特性.研究结果表明:吸附平衡压力越大,煤中吸附瓦斯内能越大,体系稳定性越差,在外界扰动下易于发生煤与瓦斯突出事故;吸附平衡压力相同时,常压环境下解吸瓦斯膨胀能高
悬臂式掘进机的自动化、智能化程度低严重制约着煤矿巷道施工技术的发展,智能掘进技术成为目前国内外研究的热点.针对煤矿悬臂式掘进机自动截割控制问题,将视觉测量传感器应用于悬臂式掘进机截割头的控制系统中,提出了悬臂式掘进机视觉伺服截割控制系统.根据悬臂式掘进机的运动学,利用视觉测量系统有效实时反馈截割头位姿,融合惯性导航系统、超声波测距等传感器得到有效信息,采用P ID控制方法建立悬臂式掘进机视觉伺服截割控制模型,可根据巷道断面截割施工工艺规划的截割轨迹实现巷道断面的截割成形.介绍了悬臂式掘进机视觉伺服截割控制
煤与瓦斯突出等动力灾害严重制约了矿井的安全生产,不同类型煤颗粒在加载破碎特征反应了煤体结构、力学特性以及能量存储行为对煤与瓦斯突出灾害研究具有重要的意义,但目前缺少煤颗粒的破碎特性研究.研究选取了原煤和构造煤颗粒,开展了不同粒径级配和应力条件下的侧限加载试验研究.结果表明,加载过程依次分为滑移阶段、破碎阶段和压固阶段.在滑移阶段和破碎阶段构造煤抗变形能力均弱于原生煤,但是在压固阶段其应变硬化趋势明显强于原生煤.应力虽然会较大程度影响煤颗粒的相对破碎率,但是在压固阶段该影响较弱.加载过程中由于中粒径中部分煤
现今地应力状态(大小和方向)和煤储层渗透率是影响煤层气勘探开发的重要地质因素.基于震源机制解反演、水力压裂等方法确定了滇东-黔西地区现今地应力状态,揭示了二叠系煤层地应力大小垂向变化规律,并在此基础上剖析了滇东-黔西地区二叠系煤储层渗透率发育特征及其控制因素.研究结果表明:滇东-黔西地区水平最大主应力(SH,max)方向总体为WNW-ESE向;水平最大主应力为2.67~29.84 MPa,平均为14.10 MPa,水平最小主应力(Sh,min)为1.85~23.76 MPa,平均为10.36 MPa,垂向
神东矿区基岩弱胶结特性显著,岩体遇水后的软化和渗流特性是煤炭地下开采顶板注水软化治理、突透水事故防治、煤矿地下水库建设等工程领域的共性和基础性难题.针对神东布尔台矿弱胶结砂质泥岩,系统开展了岩石吸水、单三轴压缩、巴西劈裂和渗流等试验,获得了自然和饱水状态下的砂质泥岩力学参数与拉压变形、渗流曲线及其特征.研究结果表明,神东矿区弱胶结砂质泥岩的水岩固体软化效应、流体传质效应显著,在相关的地下工程中必须充分考虑,具体如下:① 弱胶结砂质泥岩吸注水后塑性明显增强,软化效果显著,岩石抗压强度减小29%~57%,围压
放煤量智能感知是智能化综放开采的关键技术,通过综放工作面后部刮板输送机煤流量的实时监测可动态调控放煤口动作,结合煤矸识别和顶煤厚度监测信息可有效避免工作面过放和欠放,提高煤炭资源开采回收效益,防止刮板输送机过载等安全生产事故发生.提出基于激光扫描的综放工作面放煤量智能监测方法,引入三角微元法构建放煤量回归实时计算模型,通过测量临近放煤口位置的后部刮板输送机上部运煤量来表征工作面实时放煤量,采用高性能多次回波信号反射激光雷达扫描,快速捕获、存储高精度三维激光点云数据,提出基于最小二乘法的激光回波数据回归处理
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新桥井田内构造发育,在沉积环境、断层以及大型褶曲构造的共同作用下,使得新桥井田内呈现出区块化特征,各个区块间二2煤底板隔水层在岩层厚度、岩层组合关系等方面呈现出差异性,其结构组合形式成为影响底板隔水层阻隔水能力的重要因素.基于上述背景,统计了井田内勘探钻孔资料,选取典型钻孔柱状图,提出并利用“三层段”结构划分方法,将井田范围内二2煤底板隔水层划分成a、b、c、d四类结构模型;从“三层段”中各层段所抵抗的破坏类型以及自身岩层的性质定性评价4类结构模型,得出阻隔水能力由大到小为:a类>b类=d类>c类;以23
以唐口选煤厂细煤泥为研究对象,采用FT-IR、XRD、XP S现代分析测试方法对细煤泥表面性质进行分析发现,细煤泥中灰分来源主要是石英和高岭石,细煤泥表面非极性官能团含量较高,氧化程度低;通过小筛分试验、小浮沉试验、单元浮选试验及分步释放试验对细煤泥浮选可行性进行了分析,结果表明:细煤泥可浮性为易浮、中等可浮,浮选精煤回收率70%左右,这不仅可以提高精煤回收率,还可以提高经济效益.
为研究有机溶剂萃取对不同煤阶煤生物气的增产效果,采用加速溶剂萃取法(ASE)分别对中阶煤与低阶煤进行预处理,对原煤预处理后所得残煤和萃余物进行微生物成气实验.通过改变ASE的条件参数,讨论不同萃取温度和萃取次数对煤萃取效果的影响,分析了不同煤阶的原煤、萃取残煤和萃余物的生物甲烷的产生途径及增产效果,对原煤、萃取残煤和成气后残煤进行了傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析,研究了煤中化学结构和官能团的变化.结果表明:ASE萃取的最佳条件是萃取温度为100℃,萃取次数为10次;中阶煤的萃取率为1.06%,低阶煤的