蔣淑玲

（鄭煤集團(tuán)新鄭精煤有限責(zé)任公司，河南省鄭州市，451184）

新鄭精煤公司入選構(gòu)造煤泥化試驗(yàn)研究

蔣淑玲

（鄭煤集團(tuán)新鄭精煤有限責(zé)任公司，河南省鄭州市，451184）

新鄭精煤公司對(duì)入選構(gòu)造煤進(jìn)行了轉(zhuǎn)筒泥化試驗(yàn)，對(duì)不同泥化時(shí)間下煤泥的粒級(jí)分布、灰分分布和煤泥產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了分析研究，發(fā)現(xiàn)煤泥的形成不是由于水的浸泡作用導(dǎo)致的，而是由于攪拌作用導(dǎo)致的，用事實(shí)依據(jù)否定了鄭州礦區(qū)構(gòu)造煤遇水即泥化的錯(cuò)誤結(jié)論。

構(gòu)造煤 泥化試驗(yàn) 選煤

新鄭精煤公司是一座設(shè)計(jì)入洗量為300萬(wàn)t/a的大型選煤廠，采用0.75 mm預(yù)先脫泥＋無(wú)壓三產(chǎn)品重介旋流器＋粗煤泥TBS分選＋細(xì)煤泥浮選＋尾煤壓濾的聯(lián)合洗選工藝。入選原煤為鄭州礦區(qū)構(gòu)造煤，是原生結(jié)構(gòu)煤在構(gòu)造應(yīng)力作用下發(fā)生脆性變形和韌性變形所形成的，煤體以粉片狀為主，少量呈粒狀和鱗片狀，光澤暗淡、無(wú)層理、強(qiáng)度低、手試松軟，可捻成星片狀或粉末狀，磨擦鏡面上可見(jiàn)大量的擦痕，具有揉皺現(xiàn)象。煤的原生結(jié)構(gòu)和構(gòu)造已遭到嚴(yán)重破壞，煤體中偶夾粉煤壓固而成的塊煤，強(qiáng)度很低，指壓易碎，屬全層構(gòu)造煤，其特點(diǎn)是－6 mm粒級(jí)的含量大于70%，－0.5 mm粒級(jí)的含量超過(guò)30%；浮沉煤泥的含量超過(guò)10%，總的煤泥量超過(guò)50%。由于泥化現(xiàn)象嚴(yán)重，這種煤一直被業(yè)界稱(chēng)為不能濕法洗選的煤。本文研究了鄭州礦區(qū)構(gòu)造煤泥化現(xiàn)象和煤泥產(chǎn)生的機(jī)理，為新鄭精煤公司入選構(gòu)造煤提供了生產(chǎn)管理依據(jù)，用事實(shí)依據(jù)否定了鄭州礦區(qū)構(gòu)造煤遇水即泥化的錯(cuò)誤結(jié)論。

1 入洗原煤篩分試驗(yàn)

參照GB/T477－1998《煤炭篩分試驗(yàn)方法》對(duì)新鄭精煤公司入選原煤樣進(jìn)行了篩分試驗(yàn)，其結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 新鄭精煤公司入選原煤樣篩分試驗(yàn)報(bào)告

由表1可知，粒度為－0.5 mm屬主導(dǎo)粒級(jí)，產(chǎn)率占全樣的38.89%，其次是粒度為＋13 mm粒級(jí)，產(chǎn)率占全樣的17.15%。煤樣總灰分較高，為32.53%，且各粒級(jí)灰分相差較大，隨著粒度的減小，各粒級(jí)的灰分逐漸降低，仍不能滿足客戶灰分小于11%的要求，需要進(jìn)行分選。

2 轉(zhuǎn)筒泥化試驗(yàn)

為了獲得煤樣在不同浸泡時(shí)間和攪動(dòng)情況下的粉碎作用，分別進(jìn)行了5 min、10 min、15 min、20 min和30 min的轉(zhuǎn)筒試驗(yàn)。試驗(yàn)條件選?。?.5 mm的煤樣25 kg和水100 kg（實(shí)際礦井水），翻轉(zhuǎn)速度為20 r/min。轉(zhuǎn)筒試驗(yàn)后分別對(duì)煤樣進(jìn)行了全級(jí)篩分（大篩分和小篩分）試驗(yàn)，轉(zhuǎn)筒泥化試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

試驗(yàn)條件所設(shè)定的時(shí)間為轉(zhuǎn)筒達(dá)到額定轉(zhuǎn)速20 r/min期間所運(yùn)行的時(shí)間。試驗(yàn)中轉(zhuǎn)筒試驗(yàn)裝置采用變頻調(diào)速裝置驅(qū)動(dòng)，啟動(dòng)加速過(guò)程時(shí)間和停止時(shí)間各需要1 min，其間旋轉(zhuǎn)11圈。

表2 轉(zhuǎn)筒泥化試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果繪制的不同時(shí)間泥化后全級(jí)粒度分布和新生煤泥粒度分布曲線見(jiàn)圖1和圖2。不同時(shí)間泥化后全粒級(jí)灰分分布和煤泥灰分分布曲線分別見(jiàn)圖3和圖4。

圖1 不同時(shí)間泥化后全級(jí)粒度分布

從圖1～圖4中的曲線可以看出，經(jīng)過(guò)不同時(shí)間的泥化作用后，各粒級(jí)的含量分布和灰分分布基本相似，大致粒度組成與原料煤相近。

＋0.5 mm原料煤中粒度越小的粒級(jí)粉碎作用越強(qiáng)，0.5～3 mm粒級(jí)的粉碎作用最為明顯。結(jié)合新鄭精煤公司入選原煤樣篩分試驗(yàn)結(jié)果表1可知，其主要原因是原煤中凈煤主要分布在細(xì)粒級(jí)，尤其以0.5～3 mm為最，而正是這種凈煤粉碎的結(jié)果導(dǎo)致了最后的粒度組成情況，所產(chǎn)生的－0.5 mm煤泥灰分明顯低于＋0.5 mm，各粒級(jí)灰分也充分證明了這一點(diǎn)。

圖2 不同時(shí)間泥化后新生煤泥粒度分布

將各種條件下產(chǎn)生的－0.5 mm煤泥總量進(jìn)行比較時(shí)不難看出，隨著翻轉(zhuǎn)時(shí)間及次數(shù)的增加，－0.5 mm煤泥產(chǎn)量呈線性增加，但該擬合直線的起點(diǎn)較高，說(shuō)明該煤樣即使在較小的攪動(dòng)下都會(huì)產(chǎn)生大量的－0.5 mm煤泥。泥化時(shí)間與－0.5 mm煤泥產(chǎn)率關(guān)系見(jiàn)圖5。

圖5 泥化時(shí)間與－0.5 mm煤泥產(chǎn)率關(guān)系

3 煤泥產(chǎn)生機(jī)理分析

為了進(jìn)一步了解－0.5 mm煤泥的產(chǎn)生是由水的浸泡作用導(dǎo)致還是攪拌作用（機(jī)械粉碎作用）導(dǎo)致的，將煤樣預(yù)先用礦井水進(jìn)行了12 h的靜態(tài)浸泡，再進(jìn)行20 min的轉(zhuǎn)筒泥化試驗(yàn)，泥化結(jié)果篩分試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 泥化結(jié)果篩分試驗(yàn)表

浸泡作用對(duì)全級(jí)粒度組成和對(duì)煤泥粒度組成的影響見(jiàn)圖6和圖7。

如圖6和圖7所示，12 h的浸泡作用不僅沒(méi)有改變?nèi)＜?jí)的總體粒度分布， 甚至連所產(chǎn)生的－0.5 mm煤泥的粒度組成都一樣，因此可以得出該煤種是不易泥化煤，只是其中的凈煤部分特別易碎，煤泥的形成不是由于水的浸泡作用導(dǎo)致的而是攪拌作用導(dǎo)致的。

4 結(jié)論

（1）經(jīng)過(guò)不同時(shí)間的泥化作用后，各粒級(jí)的含量分布和灰分分布基本相似，大致粒度組成與原料煤相近。0.5～3 mm粒級(jí)的粉碎作用最為明顯，其主要原因是原煤中易碎凈煤主要分布在細(xì)粒級(jí)。

（2）隨著翻轉(zhuǎn)時(shí)間和次數(shù)的增加，－0.5 mm煤泥產(chǎn)率呈線性增加。由于構(gòu)造煤易碎的特點(diǎn)，即使在較小的攪動(dòng)下都會(huì)產(chǎn)生大量的－0.5 mm煤泥。

（3）煤泥的形成不是由于水的浸泡作用導(dǎo)致的而是攪拌作用導(dǎo)致的，用試驗(yàn)依據(jù)推翻了鄭州礦區(qū)構(gòu)造煤遇水即泥化的錯(cuò)誤結(jié)論，同時(shí)新鄭精煤公司的成功投產(chǎn)運(yùn)行也徹底打破了鄭州礦區(qū)構(gòu)造煤由于泥化嚴(yán)重而不能濕法洗選的定論。

［1］ 王市委，陶秀祥，呂則鵬等.高灰難選細(xì)粒煤泥煤質(zhì)分析及其浮選工藝探討［J］.中國(guó)煤炭，2010（11）

［2］ 王恩營(yíng)，殷秋朝，李豐良.構(gòu)造煤的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)［J］.河南理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008（3）

［3］ 郭立志.林西礦業(yè)有限公司選煤廠入選易泥化煤的生產(chǎn)實(shí)踐［J］.選煤技術(shù)，2010（1）

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Study on sliming experiment of tectonic coal separation in Xinzheng Clean Coal Company

Jiang Shuling
（Zhengzhou Coal Industry（Group）Co，Ltd.Xinzheng Clean Coal Company，Zhengzhou，Henan 451184，China）

The rotating cylinder sliming experiment was carried out on tectonic coal of Xinzheng Clean Coal Company.Particle distribution of coal slime，ash distribution and slime generation principle with different degradation time have been analyzed.The results showed that the formation of coal slime was not due to the effects of water immersion，but because of agitation caused，which denied the incorrect conclusion of tectonic coal of Zhengzhou mine area degradation in water in accordance with the facts.

tectonic coal，sliming experiment，coal preparation

TD946.2

A

蔣淑玲（1975－），女，安徽淮北人，大學(xué)本科，工程師，現(xiàn)為新鄭精煤公司安全技術(shù)科科長(zhǎng)，主要從事安全生產(chǎn)技術(shù)管理工作。

（責(zé)任編輯 王雅琴）