摘要：为解决选煤厂多源异构数据整合难、传统人工数据管理模式效率低、数据孤岛突出的问题,提升生产管理效率与数据应用价值,基于Python+Selenium开发了一套选煤厂生产数据集成系统.该系统包括数据采集、数据处理、数据存储与数据应用四层架构,通过自动化登录、网页数据抓取、截图识别等方式,采集网页直接显示数据与ActiveX控件显示数据,经时序化处理、解析去重、OCR识别与处理等操作实现数据结构化存储.选煤厂生产数据集成系统实现了生产数据分段对比、生产数据提醒与异常报警、生产时序数据可视化分析和跨系统自动推送功能.该技术方案成功实现了跨系统异构工业数据的整合和初步分析应用,有效破解了传统生产管理系统中的数据孤岛难题,可为老旧信息系统数据集成提供可行路径,为选煤行业生产数据深度挖掘、工业知识协同应用及数字化转型提供实践范例.

摘要：针对煤泥压滤环节压滤时间过长,现有压滤机难以实现水分全过程检测,导致压滤能耗偏高,压滤周期长的难题,研究煤泥压滤环节中滤饼水分脱除随压滤时间的变化规律,借助自动恒应力试验机分析了不同煤泥粒度、煤泥水黏度及压力对煤泥滤饼脱水的演变特征,构建了基于滤液流量与滤饼水分的数学推导模型,并设计了煤泥滤饼水分检测装置,实现煤泥压滤全过程水分检测.试验结果表明:当压力相同时,滤饼水分随着煤泥粒度的增加而减小;煤泥水的黏度增高,会使压滤过程脱水困难;压滤压力的增大,能有效降低滤饼的水分,入料压力从5 MPa增高到 10 MPa,滤饼的水分从 24.7%降低到 13.7%,与传统检测煤泥水分相比,煤泥滤饼水分检测装置精度可达 97%.研究结果为降低煤泥压滤环节能耗,提高煤泥固液分离效率,实现煤泥压滤智能化提供了理论与实践技术支撑.

摘要：为突破传统浮选难以高效分选微细粒难选煤泥的技术瓶颈,以官地选煤厂煤泥为研究对象,采用实验室自主研发的纳米气泡浮选系统,对水力空化制备纳米气泡的稳定性及其对浮选效果的影响进行了研究,并解析了纳米气泡强化微细粒分选的机理.研究结果表明:空化处理时间超过5 min后,纳米气泡尺寸稳定在175～225 nm之间,放置1 h仍然能够保持较高的稳定性;在有纳米气泡存在的条件下,当起泡剂用量为 0.3 kg/t时,可燃体回收率达到 91%,相较于无纳米气泡时起泡剂用量降低 25%;当充气速率在 0.4～1.6 cm/s之间时,有纳米气泡条件下可燃体回收率基本保持在 90%左右,但产品灰分随充气速率增大呈上升趋势,原因是纳米气泡在增强煤粒疏水性的同时,使疏水性较差的矿物颗粒黏附概率同步增加.纳米气泡具有良好的稳定性,通过促进微细颗粒团絮、毛细架桥作用及促进液膜失稳等多重作用机制,能显著强化煤泥的浮选效果,为微细粒煤高效分选提供了新途径.

摘要：大型选煤厂振动筛因单机大型化、数量增多导致故障率上升,检修工作多以应急性故障处理为主,且现有研究多为试验性研究,监测点主要集中于减震弹簧部位.针对上述问题,以小保当选煤厂为应用场景,基于对振动筛结构及运动特性的分析,选取激振器与筛箱侧板共 4处关键测点,通过单向/三向 IEPE加速度传感器、温度传感器等硬件,采集振动、温度等信号,构建了含数据采集层、分析诊断层和应用层的适用于实际工业环境的振动筛智能监测诊断系统;并通过分析加速度、温度、运动轨迹等数据图谱的变化趋势来反馈振动筛运行状态,将其划分成健康与劣化状态等级.系统投用后,成功预警了 2214#原煤分级筛非驱动端后端减震弹簧失效损坏和万向轴故障,经检修后设备恢复正常;非计划停机次数从投用前的 2次降至 0,故障时长减少 120 min,日常维护量下降 33.33%,运行时长增长 0.65%.该系统有效实现了振动筛的实时监测与故障预警,推动维检工作从被动抢修向主动预防转变,不但提升了选煤厂设备管理水平,而且可为行业智能化改造提供有益参考.

摘要：煤炭作为我国关键能源与化工原料,其合理开发利用对经济发展具有重要意义,当前煤炭产业正处于智能化转型关键时期,选煤厂智能化是推动行业从"人力驱动"向"科技驱动"转型的核心环节.灰分作为衡量煤炭产品质量的重要指标之一,其实时、精准检测已成为实现煤炭清洁高效利用的关键环节.文章简述了以缓慢灰化法、快速灰化法为代表的煤炭灰分离线检测技术的原理与操作流程,指出其虽检测准确,但存在操作复杂、耗时较长、无法实时呈现灰分数据的局限,目前主要用于验证在线检测方法的精度;介绍了基于γ射线、X射线、煤天然放射性、中子活化及激光技术的五类在线灰分检测技术的基本原理,详述了各类在线灰分仪的结构特点、工作条件与性能指标,并重点对比分析了它们在应用中的优缺点.分析表明:不同在线灰分检测技术因原理差异,适用场景、性能优势与局限性各不相同,需结合具体应用场景、煤质特性及成本综合选择适配方案.最后指出:未来煤炭灰分检测技术需向智能化、精准化、高效化方向发展,应通过加强研发推动技术创新、与选煤厂智能化系统的深度融合、建立完善技术标准规范、注重安全环保及强化人才培养等路径,提升技术水平,为煤炭行业发展提供支撑.文章可为煤炭企业及相关研究人员选择灰分检测方法提供有益参考.

摘要：为了从本质上消除煤泥浮选过程中的安全隐患、降低职业病风险和改善煤泥浮选作业的现场环境,进一步提高煤泥浮选效率及资源利用率,从根本上解决浮选精煤灰分波动而引起的"重介背灰"问题,本着安全、环保、高效、经济的原则,采用煤泥小浮选对比试验和工业性试验方法,对沙曲选煤厂煤泥浮选及新型捕收剂DVS4U058和起泡剂N88050理化特性进行了研究,以验证其适应性、分选效果及经济可行性.试验结果表明:新型捕收剂DVS4U058和起泡剂N88050完全符合绿色煤用浮选药剂的标准,该药剂的安全性和环保性能够更好地保障煤泥浮选过程的安全生产,改善良好的作业环境且具有更高的选择性,综合药剂用量同比下降了 28.57%,浮选精煤回收率提高了 2.59个百分点,浮选精煤灰分标准差仅为 0.11%,浮选尾煤灰分提高了1.98个百分点,与现有情况相比年销售收入可增加884.56万元,具有较好的环境与经济效益.

摘要：为解决现有干选机处理能力有限、智能化水平不高、难以满足现代化大型煤矿煤炭分选需求的问题,研制了大型智能干选机.该设备采用曲柄摇杆驱动方式,配备 32 m2 大型分选床和锯齿形筛板,集成了供风除尘系统,可实现高效分选.同时,开发了故障诊断技术、过程控制系统及数字孪生平台等智能化技术,提升了设备的智能化水平,并在国家能源集团胜利一号露天煤矿投产应用.研究和应用结果表明:其分选 0～25 mm末煤时最大处理能力达 600 t/h,分选25～70 mm块煤时达 500 t/h,较现有干选机提高 40%左右;粉尘排放浓度低于 10 mg/m3,远低于国家标准;吨煤电耗约1.37 kW,节能30%以上;选后块精煤含矸率1.85%,末精煤含矸率2.52%,矸石中含精煤率 2.49%,分选效果良好;年增加收入 3 291.7万元,经济效益显著,且智能化系统大幅降低了生产人员数量及劳动强度,有效解决了褐煤分选难题.

摘要：针对单探测器型无源灰分仪在低天然放射性煤炭灰分测量时信号计数率不足,无法覆盖宽带宽输送机煤流全横断面,以及易受环境本底波动干扰等问题,研究设计了多探测器型无源灰分仪,以提升测量系统性能与适用范围.选用体积为 2 L的NaI(Tl)闪烁探测器作为核心探测组件;单套设备最多配置 4台主探测器与 1台环境本底探测器,主探测器通过横向线阵或纵向面阵灵活布置,环境探测器用于本底补偿,横向线阵可覆盖 1 800～2 200 mm带宽,纵向面阵可延长测量区域;采用 TEC 半导体温控技术保证探测器 24 h温度波动小于 0.5℃;通过高压电源动态调节技术提高无源灰分仪的稳定性,可将 1 460 keV特征能量峰稳定在多道能谱图中的 256 道左右.对蒙东低放射性煤样进行单/双探测器对比测试,对广旺矿区精煤煤样开展测量分辨力、精密度及长期稳定性评估.结果表明:与单探测器相比,双探测器型无源灰分仪可实现有效测量.对低放射性煤样的检测中,双探测器的计数率约为单探测器的 2倍,随机误差降低至 70%;精煤测量中,单位负荷计数率为 0.75 cps,灰分每增加 1%对应计数率增加 5.4 cps,测量精密度达0.19%,线性相关度R2 为 0.96;长期稳定性方面,24 h连续测量极差<0.18%,完全满足现场应用要求.多探测器型无源灰分仪通过提升计数率、拓展探测区域及优化环境补偿,可满足低放射性煤和高精度精煤测量需求,性能优势显著,具有校高的市场推广价值和应用前景.

摘要：为揭示选煤过程中水质对煤泥浮选效果的影响机理,聚焦离子种类(Ca2+和Al3+)、离子浓度、pH 值及水质硬度等关键水质参数,系统考察其对煤颗粒-气泡包裹角的作用规律,并结合浮选试验验证包裹角与浮选效果的关联性.研究采用高速摄像技术捕捉煤颗粒与气泡的碰撞黏附过程,通过测量包裹角表征二者相互作用强度,同步分析不同水质环境下精煤产率、灰分及浮选完善指标的变化.研究结果表明:随着离子浓度的增大,煤颗粒-气泡包裹角呈上升趋势,其中焦煤颗粒-气泡包裹角响应最为明显,浮选过程中应当保持较低的离子浓度(<10-4 mol/L),此时可获得较高的浮选精煤产率和符合要求的精煤灰分;在pH值为 5～9范围内,包裹角受pH值影响较小,在pH=7时包裹角达到最高值,pH>7时包裹角略有减小,浮选精煤产率随着pH值的增加呈现先增加后减小的趋势,当溶液pH值为中性或弱碱性时(pH=7或 8),可得到较高的浮选精煤产率和较低的精煤灰分;水质硬度对包裹角有显著影响,包裹角在水质硬度约为400 mg/L时达到最大值,当浮选水质硬度为 300～400 mg/L时,三种煤种煤泥浮选精煤产率较高,可达到 75.00%以上,同时浮选精煤灰分较低,浮选完善指标相对较高,可选择在较低的水质硬度环境下进行浮选.该研究明确了水质参数通过调控包裹角影响浮选效果的内在机制,为优化煤泥浮选工艺参数、提升分选效率提供了理论支撑与实践指导.

摘要：为更有效地降低选煤厂介耗,以磁选机磁系角度为试验因素,以磁性物回收率为试验指标,利用现用HDMA-6型逆流湿式滚筒磁选机进行了试验研究.研究结果表明:试验范围内,不同磁系角度的磁性物回收率虽平均值均在 98%左右,但仍略有差别,其中精、中煤磁选机最佳磁系角度为10°,矸石磁选机最佳磁系角度为5°,相较磁系角度未调整(0)时,两磁选机磁性物回收率分别增加了 0.23,0.24个百分点,长时间生产时将对磁性物的回收起到较为明显的效果.

摘要：调浆预处理是浮选作业前的重要环节,其能量输入对煤泥颗粒与浮选药剂的吸附效果有重要影响.采用正交试验方法研究了浮选动力学中调浆时间、机械搅拌强度以及捕收剂用量的最佳工艺条件,建立了不同粒级煤泥的浮选动力学能量适配模型,利用正交试验得到调浆时间、搅拌强度以及捕收剂用量对浮选效果的显著性影响,并确定了最佳因素水平,其中显著性先后顺序为:搅拌时间>捕收剂用量>转速,针对调浆最优的因素搭配方案为调浆时间为 40 s,每吨干煤泥捕收剂用量为 2.07 g,转速 500 r/min.同时考察了各因素对浮选指标的影响.研究结果旨在为煤泥浮选减少能量消耗和药剂浪费提供理论参考,也为选煤厂改进浮选设备,提高浮选效率提供理论指导.

摘要：浮选是选煤生产中分选微细煤泥的主要方法,调质预处理可以实现煤粒与药剂的分散均质化,促使药剂在颗粒表面的吸附,为煤泥浮选提供良好的条件,有助于实现煤泥的高效分选.为改善浮选调质作业能力,进而提升煤泥浮选效率和效果,研究采用计算流体力学方法对湍流强制混合调质机的工作特点和流场特性进行了分析,并以平顶山天安煤业股份有限公司八矿选煤厂湍流强制混合调质工艺改造为案例,通过工业对比试验验证了湍流强制混合调质机的生产效果.研究发现:湍流强制混合调质机内可形成均匀且高速的流场,产生强湍流运动,从而强化颗粒-药剂相互作用,提高调浆改质效率.生产实践表明:改造后浮选生产指标大幅提高,在精煤灰分基本相同的条件下,浮选精煤产率提高近 1个百分点;药剂耗量大幅降低,其中捕收剂用量降低 53.12%,起泡剂用量降低 30.55%.研究及应用表明,湍流强制混合调质机能够显著强化颗粒-药剂相互作用效率,为浮选分离提供了良好的基础条件,有效解决了八矿选煤厂入浮煤泥性质恶化导致的浮选药剂耗量高、浮选效率低等问题.

摘要：为探究晶格Mg(Ⅱ)杂质对高岭石表面荷电特性的影响机理,以Mg(Ⅱ)掺杂高岭石为研究对象,采用密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT)和经典分子动力学(Molecular Dynamics,MD)方法,对Mg(Ⅱ)掺杂高岭石表面荷电特性进行了系统研究,通过开展Mg(Ⅱ)掺杂高岭石样品的Zeta电位测试对分子模拟结果进行了验证.DFT结果表明:Mg(Ⅱ)掺杂后Mg(Ⅱ)与相邻氧原子发生新的成键作用,使得高岭石表面的电荷重新排布,呈现负电荷.MD结果表明:随着Mg(Ⅱ)掺杂量的增加,高岭石(001)面的电负性增强,表面电位逐渐减小.Zeta电位测试结果表明:随着溶液pH值的逐渐增加,高岭石层面与端面去质子化作用逐渐增强,不同Mg(Ⅱ)掺杂量的高岭石表面电位逐渐降低,且Mg(Ⅱ)掺杂高岭石的电负性显著强于高岭石原样的电负性;试验结果与分子模拟结果高度一致,验证了模拟的准确性.Mg(Ⅱ)掺杂对高岭石荷电的影响机理主要是显著增强了高岭石表面的负电荷特性,使颗粒间的静电斥力增强,导致微细高岭石难以聚团沉降,研究可为煤泥水高效沉降进一步提供理论支撑.

摘要：为解决原煤无法通过一次洗选大规模生产超低灰硅煤的问题,秦华洗煤厂采用 SKT 四段五产品跳汰机替换原有两段三产品跳汰机,并对生产流程进行配套改造.通过对冶炼工业硅用煤特性、原煤煤质、跳汰机结构、分选效果、改造前后生产数据及产品经济效益的系统分析,结果表明:改造后的跳汰机产品指标稳定,种类调整灵活,分选效率达 89.91%;每年可为企业新增经济效益约 1.47亿元,完全达成改造预期目标.生产实践表明:采用四段跳汰机一次洗选原煤生产超低灰硅煤经济可行,不仅解决了传统跳汰精煤二次回洗存在的二次运输、次生粉煤及占用洗选能力等问题,还较之于重介选避免了磁铁粉污染,且具有生产维护成本低、工艺流程简单的优势.该创新技术为超低灰硅煤生产开辟了新路径,推广应用价值高,市场前景广阔.

摘要：为构建高效、低成本且适应性强的配煤方案,解决传统配煤方案依赖人工经验、计算复杂、结果稳定性差等问题,提出一种基于自适应粒子群算法的配煤结构化模型.研究以磁西煤田七个矿区不同牌号煤种为样本,首先对混煤的各煤质指标(灰分、水分、挥发分、硫分、黏结指数)进行实测,分析传统线性加权模型的预测误差;对灰分、挥发分和硫分指标采用线性预测模型进行预测;针对黏结指数的非线性特征,引入支持向量机原理,构建含高斯函数项的非线性预测模型.随后,建立以成本最低、优质煤配比最小、劣质煤配比最大为目标的多约束配煤结构化模型,并采用遗传算法(GA)、粒子群算法(PSO1)及自适应粒子群算法(PSO2)进行求解优化,并改进学习因子和惯性权重的动态调整策略.结果表明:灰分、挥发分及硫分可通过线性预测模型有效预测(R2 值接近 0.9),黏结指数的非线性预测模型R2 值达 0.927,显著优于传统加权公式;在模型求解中,PSO2算法相较于GA和PSO1,预测误差更小,配煤成本最低,为 1 502.80元;且迭代过程稳定性更高,20代后性能基本稳定.构建的基于自适应粒子群算法的配煤结构化模型,能有效实现混煤煤质指标的高精度预测及配比方案的快速优化,可为煤炭的清洁高效利用提供技术支撑,具备良好的工程应用价值.

摘要：针对田陈煤矿选煤厂浮选过程控制中药剂用量调整手段单一、指标不稳定、药剂浪费、人工劳动强度大等问题,研究开发了一套基于多变量耦合技术的浮选过程控制自主调节系统.基于田陈煤矿选煤厂浮选系统生产现状,分析了煤泥浮选多变量耦合关系,明确入浮特性、药剂制度等因素的相互作用;研制矿浆液位与泡沫层限位一体化检测装置,实现对矿浆液位和泡沫层厚度的实时采集与监测;对矿浆液位调节机构进行自动化升级,实现浮选槽内矿浆液位的稳定控制;增设充气量测控装置,实现对充气量的在线调节;整合多系统构建浮选过程控制自主调节系统,并开发基于B/S架构的软件平台,实现集中监控和数据互联互通;构建产品指标预测模型,用于预测尾煤灰分,尾煤灰分预测均方误差为 1.56%.应用结果表明:浮选过程控制自主调节系统投用前后,整体浮选效果得到了改善,精煤产率由 76.36%提升至 77.42%,年创经济效益 128.5 万元.田陈煤矿选煤厂通过实施基于多变量耦合技术的浮选过程控制自主调节系统,有效优化了浮选效果,在入选煤质变差的情况下,仍有效提升了产品质量稳定性,降低了药剂消耗并提高了精煤产率,带来了显著的经济、社会及环境效益.未来随着灰分数据可靠性的进一步提升,系统预测模型精度有望持续增强,为浮选过程智能化升级提供有力支撑.

摘要：针对超高压压滤技术产生的低水分煤泥(含水率<20%)因黏结性强、硬度提升导致的破碎难题,设计适配的高效破碎设备,以推动煤泥资源化利用.通过分析低水分煤泥的物理特性(普氏硬度值约为 1、抗剪切能力弱),对比颚式破碎机(效率低)、锤式破碎机(易黏附)与齿辊破碎机的适用性,确定以剪切破碎为主的双齿辊方案.优化设计梳齿防黏结构与螺旋齿辊布局,建立处理能力计算模型,引入填空系数 K=0.2 和一次性破碎效率 e=0.75,并基于煤泥抗剪强度计算电机功率参数.研究结果表明:设计的双齿辊破碎机齿辊有效工作长度为 1.5 m,破碎齿螺旋交错排列,可增强煤泥搅动翻转效果.经计算,设备理论处理能力达 390.8 t/h,电机功率选用 90 kW(或双电机 45 kW×2),能有效解决煤泥黏附堵塞问题,破碎后煤泥粒度均匀,满足与块煤掺混的要求.该破碎机针对低水分煤泥特性设计,通过剪切破碎原理与防黏附结构的结合,克服了现有设备的局限性,处理能力和动力配置适配规模化生产,为煤泥高效破碎提供了实用技术方案.

摘要：煤炭作为我国主要能源之一,在"双碳"战略推动下,亟需进行产业转型.选煤厂作为煤炭加工的关键环节,其自动化与智能化转型对提高能源利用效率、推动企业升级及实现行业可持续发展具有重要战略意义.针对选煤行业在此背景下的发展需求,详细阐述了自动化与智能化的定义及区别;系统梳理了自动化技术在重介质选煤过程、脱水过程、浮选过程、监督管理过程中的应用现状,智能化技术在重介质选煤过程、浮选过程、煤泥水处理过程、信息系统中的实践;同时分析了灰分检测仪、浓度检测仪、各类传感器等关键设备的应用现状.自动化技术在煤炭分选领域的应用,不仅大幅提升了生产效率,减少了人工干预,提高了产品质量,还增强了整个生产流程的稳定性和安全性;智能化技术也逐步应用至选煤流程的各关键环节,是顺应市场需求变化和应对资源管理挑战的必然选择,不仅能够显著提高生产过程的智能化和信息化水平,还能推动整个行业向更高效、绿色的方向转型;选煤领域的检测仪器与设备逐步实现了自动化、智能化、系统化与全面化的转型,提高了生产稳定性与安全性,提升了分选效率和精度.未来,选煤过程的自动化与智能化转型需建立统一智能平台、推动机器学习与云服务应用、完善智能选煤的标准化及人才培养体系,以助力选煤行业实现高效、绿色、可持续发展,推动整个煤炭产业的升级变革.

摘要：为解决龙泉选煤厂原动筛跳汰排矸时矸石带煤率高、设备故障率高等问题,通过对选前预排矸设备的调研以及相应的煤质分析,最终选择采用"双能X射线+图像识别技术"的双识别智能干选机对原动筛跳汰排矸环节进行改造.生产实践表明:200～50 mm粒级块原煤产率高、矸石含量高,经双识别智能干选机分选后,产品中平均矸石带煤率<2%、矸石排出率>90%;相较原动筛跳汰机,智能干选机的矸石带煤率降低了9个百分点,可增加年利润约1 948.79万元,效果良好.该改造实践可为其他具有类似原煤准备问题的选煤厂技改提供一定参考.

摘要：介绍了干扰床分选机的工作原理,在比较了各种粗煤泥自由沉降速度计算方法的基础上,提出了适用于粗煤泥自由沉降速度的计算公式.筹建了试验室干扰床分选机试验系统,并对新汶矿业集团汶南煤矿不同粒度级别的粗煤泥进行了干扰床分选试验,探讨了干扰床分选机分选粗煤泥的一般规律.