蔣淑玲

（鄭煤集團新鄭精煤有限責任公司，河南省鄭州市，451184）

新鄭精煤公司入選構(gòu)造煤泥化試驗研究

蔣淑玲

（鄭煤集團新鄭精煤有限責任公司，河南省鄭州市，451184）

新鄭精煤公司對入選構(gòu)造煤進行了轉(zhuǎn)筒泥化試驗，對不同泥化時間下煤泥的粒級分布、灰分分布和煤泥產(chǎn)生機理進行了分析研究，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，用事實依據(jù)否定了鄭州礦區(qū)構(gòu)造煤遇水即泥化的錯誤結(jié)論。

構(gòu)造煤 泥化試驗 選煤

新鄭精煤公司是一座設(shè)計入洗量為300萬t/a的大型選煤廠，采用0.75 mm預(yù)先脫泥＋無壓三產(chǎn)品重介旋流器＋粗煤泥TBS分選＋細煤泥浮選＋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、無層理、強度低、手試松軟，可捻成星片狀或粉末狀，磨擦鏡面上可見大量的擦痕，具有揉皺現(xiàn)象。煤的原生結(jié)構(gòu)和構(gòu)造已遭到嚴重破壞，煤體中偶夾粉煤壓固而成的塊煤，強度很低，指壓易碎，屬全層構(gòu)造煤，其特點是－6 mm粒級的含量大于70%，－0.5 mm粒級的含量超過30%；浮沉煤泥的含量超過10%，總的煤泥量超過50%。由于泥化現(xiàn)象嚴重，這種煤一直被業(yè)界稱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)，用事實依據(jù)否定了鄭州礦區(qū)構(gòu)造煤遇水即泥化的錯誤結(jié)論。

1 入洗原煤篩分試驗

參照GB/T477－1998《煤炭篩分試驗方法》對新鄭精煤公司入選原煤樣進行了篩分試驗，其結(jié)果見表1。

表1 新鄭精煤公司入選原煤樣篩分試驗報告

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

2 轉(zhuǎn)筒泥化試驗

為了獲得煤樣在不同浸泡時間和攪動情況下的粉碎作用，分別進行了5 min、10 min、15 min、20 min和30 min的轉(zhuǎn)筒試驗。試驗條件選?。?.5 mm的煤樣25 kg和水100 kg（實際礦井水），翻轉(zhuǎn)速度為20 r/min。轉(zhuǎn)筒試驗后分別對煤樣進行了全級篩分（大篩分和小篩分）試驗，轉(zhuǎn)筒泥化試驗結(jié)果見表2。

試驗條件所設(shè)定的時間為轉(zhuǎn)筒達到額定轉(zhuǎn)速20 r/min期間所運行的時間。試驗中轉(zhuǎn)筒試驗裝置采用變頻調(diào)速裝置驅(qū)動，啟動加速過程時間和停止時間各需要1 min，其間旋轉(zhuǎn)11圈。

表2 轉(zhuǎn)筒泥化試驗結(jié)果

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

圖1 不同時間泥化后全級粒度分布

從圖1～圖4中的曲線可以看出，經(jīng)過不同時間的泥化作用后，各粒級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粉碎作用越強，0.5～3 mm粒級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結(jié)果表1可知，其主要原因是原煤中凈煤主要分布在細粒級，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，各粒級灰分也充分證明了這一點。

圖2 不同時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煤泥總量進行比較時不難看出，隨著翻轉(zhuǎn)時間及次數(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較高，說明該煤樣即使在較小的攪動下都會產(chǎn)生大量的－0.5 mm煤泥。泥化時間與－0.5 mm煤泥產(chǎn)率關(guān)系見圖5。

圖5 泥化時間與－0.5 mm煤泥產(chǎn)率關(guān)系

3 煤泥產(chǎn)生機理分析

為了進一步了解－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（機械粉碎作用）導(dǎo)致的，將煤樣預(yù)先用礦井水進行了12 h的靜態(tài)浸泡，再進行20 min的轉(zhuǎn)筒泥化試驗，泥化結(jié)果篩分試驗結(jié)果見表3。

表3 泥化結(jié)果篩分試驗表

浸泡作用對全級粒度組成和對煤泥粒度組成的影響見圖6和圖7。

如圖6和圖7所示，12 h的浸泡作用不僅沒有改變?nèi)＜壍目傮w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)過不同時間的泥化作用后，各粒級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粒級。

（2）隨著翻轉(zhuǎn)時間和次數(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，即使在較小的攪動下都會產(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，用試驗依據(jù)推翻了鄭州礦區(qū)構(gòu)造煤遇水即泥化的錯誤結(jié)論，同時新鄭精煤公司的成功投產(chǎn)運行也徹底打破了鄭州礦區(qū)構(gòu)造煤由于泥化嚴重而不能濕法洗選的定論。

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

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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，大學本科，工程師，現(xiàn)為新鄭精煤公司安全技術(shù)科科長，主要從事安全生產(chǎn)技術(shù)管理工作。

（責任編輯 王雅琴）