大同地区侏罗纪和石炭纪原煤煤泥特性研究

彭建喜，王 东

（山西大同大学煤炭工程学院，山西大同037003)

大同地区侏罗纪和石炭纪原煤煤泥特性研究

彭建喜，王 东

（山西大同大学煤炭工程学院，山西大同037003)

大同地区侏罗纪煤炭资源已基本枯竭，目前新建矿井及老矿延伸后，开采的基本上为石炭纪原煤，其灰分较侏罗纪原煤成倍增加，煤质变差。文章就大同地区石炭纪、侏罗纪煤泥特性进行比对分析研究，提出合理的矿井延伸接替原煤洗选煤泥系统处理工艺及参数。

石炭纪原煤；侏罗纪原煤；沉降；筛分；煤泥

大同地区侏罗纪原煤为低灰、低硫、低磷、高发热量的优质动力煤，洗选时只需将块矸选出，煤泥不入洗，回收后直接掺入精煤，产品质量就能达到客户要求。而石炭纪原煤灰分在40%左右，不仅块煤、末煤分选系统矸石含量较侏罗纪成倍增大，煤泥灰分也较侏罗纪大幅增加，可选性发生明显变化，使原来入洗侏罗纪原煤的选煤厂在矿井延伸至石炭纪后无法正常生产，必须进行技术改造[1-2]。新建开采石炭纪原煤的矿井，其配套洗煤厂的工艺与入洗侏罗纪原煤的工艺差别较大，其中煤泥系统变化尤为突出。通过对大同石炭纪、侏罗纪煤泥特性进行比对分析研究，找出合理的石炭纪原煤洗选煤泥系统处理工艺及参数，才能为洗煤厂的技术改造以及新建洗煤厂的设计提供理论依据。

1 煤泥水粒度组成

同煤集团燕子山矿选煤厂当时入洗侏罗纪原煤，其原煤性质、洗选工艺及产品指标对大同地区侏罗纪原煤具有代表性；同煤集团塔山矿选煤厂入洗石炭纪原煤，其原煤性质、洗选工艺及产品指标对大同地区石炭纪原煤具有代表性。侏罗纪煤泥水样，石炭纪煤泥水样的煤泥粒度组成，见表1。

表1 燕子山选煤厂和塔山矿选煤厂浓缩机底流小筛分试验

由表1可见，燕子山矿选煤厂浓缩机底流各粒级的灰分都低于塔山矿选煤厂浓缩机底流的灰分，说明石炭纪原煤煤泥灰分比侏罗纪原煤煤泥灰分高得多；而且，两种煤种在浓缩机入料中粗粒含量相差很大。为了不因粗粒含量的不同影响沉降试验结果的可比性，在做两个煤种的沉降实验前，都用60网目的标准筛筛出了其中的粗颗粒，只保留对沉降试验具有决定性影响的细粒部分作为沉降试验的试样。筛除粗颗粒后，侏罗纪煤泥和石炭纪煤泥的粒度分布对比，见表2。

表2 不同煤系煤泥-60网目粒度分布比较

由表2可以看出，两不同煤系的煤泥水样，其粒度组成比较接近。

2 煤泥水沉降特性

为了了解侏罗纪、石炭纪煤煤泥水的沉降特性，分别采取同煤集团燕子山矿选煤厂和同煤集团塔山矿选煤厂的煤泥水样进行沉降比较试验。

沉降试验是在添加絮凝剂的情况下，测一定时间内清水层的厚度。在同一时间内，清水层的厚度越大，沉降效果越好[3]。两种煤泥水都分别采用三种不同的絮凝剂进行沉降试验及比对分析。沉降试验结果，见表3。

表3 侏罗系煤和石炭系煤煤泥水沉降试验结果

由表3知，62526絮凝剂的效果最好，塔山矿选煤厂使用的絮凝剂的效果次之，效果最差的是燕子山选煤厂使用的絮凝剂，说明煤泥水的沉降关键在于絮凝剂，与煤种关系不大。

3 煤泥过滤特性

为了了解侏罗系煤和石炭二叠系煤煤泥水的过滤特性，分别从洗选侏罗系煤的燕子山选煤厂和洗选石炭二叠系煤的塔山选煤厂采取了浓缩机底流煤泥水样作为试样。经测定两种煤泥水样浓度不同，其中燕子山矿选煤厂浓缩机底流煤泥水样的浓度为371.0 g/L。

为了使塔山矿选煤厂石炭系煤和燕子山矿选煤厂侏罗系煤浓缩机底流的煤泥水的可滤性具有可比性，一方面，把塔山选煤厂浓缩机底流的浓度调整到和燕子山矿选煤厂浓缩机底流的浓度一致，都是371.0 g/L；另一方面需使这两个浓缩机底流煤泥水样的粒度比较接近。为此，采用40网目的标准筛把塔山矿选煤厂浓缩机的底流进行湿法筛分，剔除其中过粗部分后进行比较。剔除粗粒后，粒度比较，见表4。

表4 浓缩机底流-40网目粒度分布比较

由表4可见，塔山矿选煤厂石炭系煤浓缩机底流煤泥水经过筛除粗颗粒后，其粒度分布与燕子山矿选煤厂侏罗系煤浓缩机底流煤泥水的粒度分布很接近。

对上述两种煤泥水分别进行过滤试验。试验后分析滤饼水分，水分越低，可滤性越好；反之，滤饼水分越高，可滤性越差[4]。试验结果，见表5。

表5 煤泥水的压滤试验对比

由表5可以看出，两种煤泥水的滤饼的水分都是随着压力的增加而降低，且塔山矿选煤厂浓缩机底流的滤饼水分明显低于燕子山矿选煤厂浓缩机底流的水分，说明石炭系煤泥的可滤性要好于侏罗系煤泥的可滤性。另外，在压力为0.4 MPa时，添加助滤剂聚丙烯酰胺不但没有助滤效果，反而使滤饼的水分增加，所以加压过滤无需添加助滤剂。

4 结论

大同石炭系煤泥的沉降性能主要取决于絮凝剂，选择62526型絮凝剂其沉降性能优于侏罗系煤泥；石炭系煤泥的可滤性要好于侏罗系煤泥的可滤性，且加压过滤时无需添加助滤剂。因此，入洗侏罗纪原煤的洗煤厂，改入洗石炭系原煤时，在煤泥量没有增加的情况下，只要选择适当的絮凝剂，整个煤泥工艺无需改变。

[1]吴广明.动筛跳汰机在燕子山动力煤选煤厂的应用[J].煤,2006(6)：61-62.

[2]彭建喜.同煤集团燕子山选煤厂块煤系统技术改造分析[J].科学视界,2014(36)：334,351.

[3]解国辉.选矿工艺[M].徐州：中国矿业大学出版社,2006.

[4]中国煤炭加工利用协会.选煤实用技术手册[M].徐州：中国矿业大学出版社,2008.

〔责任编辑 王东〕

The Research of Coal Slime Feature of Jurassic and Carboniferous in Datong Area

PENG Jian-xi,WANG Dong
（School of Coal Engineering,Shanxi Datong University,Datong Shanxi,037003）

Jurassic coal resources have been largely dried up in Datong area.At present,after the extension new mines and old mine,basically carboniferous coal is mining,and its ash multiply,the coal quality becomes poor.This paper analyzes slime feature of carboniferous coal and Jurassic coal in Datong area,and puts forward the reasonable processing technology and parameter of coal slime system for mine extention to replace raw coal washing.

Carboniferous coal;Jurassic coal;settling;screening;coal slime

TD94

A

1674-0874(2016)03-0065-03

2016-02-17

彭建喜（1966-），男，山西原平人，硕士，副教授，研究方向：煤炭洗选和化工。