第31卷第7期煤炭科學(xué)技術(shù)2003年7月神府煤制水煤漿的研究祁威,舒新前2,王祖訥,朱書(shū)全2,傅曉恒21.神華集團(tuán)有限責(zé)任公司神東煤炭公司煤質(zhì)處,陜西神木719315;2,中國(guó)礦業(yè)大學(xué)北京校區(qū)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,北京100083)摘要∶選擇神府礦區(qū)檸條塔煤中的鏡煤、亮煤和暗煤進(jìn)行了制水煤漿試驗(yàn)。結(jié)果表明,當(dāng)樣品中鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組的比例為65%~75%:35%~25%時(shí),制得的水煤漿的濃度較高、黏度較低。關(guān)鍵詞:神府煤;煤巖組分;水煤漿中圖分類(lèi)號(hào):TQ530文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):0253-2356(2003)07-0034-02Research on coal water mixture prepared with shenfu coalQI Wei, SHU Xin-qian", WANG Zu-na, ZHU Shu-quan, FU Xiao-heng(1. Coal Qaulity Department, Shendong Company, Shenhua Group Corp. Ltd. Shenmu 719315, China2. School of Chemical and Environment Engineering Beijing Campus, China University of Mining and Technology, Beijing 100083, ChinaAbstract: The paper had a coal water mixture test with vitrain coal, bright coal and dull coal from Ningtiaota coal in ShenfuThe test results showed that when the vitrinite and inertinite in the sample are individually 65%-75 and 35%-25 the density ofater mixture prepared will be higher and the visill be lowerKey words: Shenfu coal coal petrology component coal water mixture中國(guó)自80年代以來(lái),先后組織了科技攻關(guān)檸條塔煤進(jìn)行了宏觀煤巖組分分離,并選擇鏡煤、分別從中國(guó)煤的成漿性能評(píng)價(jià)、粒度級(jí)配、添加劑亮煤和暗煤進(jìn)行了制水煤漿試驗(yàn)研究。開(kāi)發(fā)、煤漿應(yīng)用、精細(xì)水煤漿開(kāi)發(fā)等方面進(jìn)行了煤漿技術(shù)的開(kāi)發(fā)與研究12但迄今為止,關(guān)于煤1制漿用煤的煤巖、煤質(zhì)特征組分組成對(duì)煤漿性質(zhì)的研究仍顯不足,許多結(jié)論甚實(shí)驗(yàn)對(duì)取自檸條塔礦的原煤,首先在閉風(fēng)的條至相互矛盾。件下進(jìn)行了宏觀煤巖組分分離,分出了鏡煤為了了解煤巖組分組成對(duì)煤漿性能的影響,并(NⅣ)亮煤(Nr℃)暗煤(NT)和絲炭做好神府煤難制漿的成漿試驗(yàn),本文選取神府礦區(qū)(NTF)各自的煤巖、煤質(zhì)特征見(jiàn)表表1宏觀煤巖組分的煤巖、煤質(zhì)特征宏觀煤鏡質(zhì)組惰質(zhì)組穩(wěn)定組礦物質(zhì)巖組分鏡質(zhì)組半鏡質(zhì)組其它鏡質(zhì)組分絲質(zhì)體半絲質(zhì)體其它惰質(zhì)組分NT8.092.981.930.760.57NTF1.350.9386.322.14NTC0.575.030.730.98NTD1.9254.127.48宏觀煤工業(yè)分析元素分析巖組分性指數(shù)9.8640.3058.1714.390.9549.3883.01中國(guó)煤化工61.00CNMHGNTD361.741.1562.90國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃資助項(xiàng)目(90210014)第31卷第7期煤炭科學(xué)技術(shù)2003年7月由表1可見(jiàn),所分出的4種宏觀煤巖組分中,巖組分的顯微脆度,結(jié)果見(jiàn)表1和表2。鏡煤的可鏡煤和絲炭中鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組分別達(dá)到96%和磨性指數(shù)、相應(yīng)鏡質(zhì)組的顯微脆度較低,而絲炭的94%以上,說(shuō)明分離純度較高,可用于進(jìn)行下一步可磨性指數(shù)、相應(yīng)惰質(zhì)組的顯脆度則較高。的研究。鏡煤(富鏡質(zhì)組煤)的水分、揮發(fā)分、2.2制漿用煤的磨礦試驗(yàn)氬含量、氧含量、氮含量較高,而絲炭(富惰質(zhì)磨礦試驗(yàn)在球磨機(jī)中進(jìn)行,首先將顎式破碎機(jī)組煤)的灰分、碳含量和硫分相對(duì)較高中粗碎后的鏡煤、亮煤和暗煤,置λ球磨機(jī)中細(xì)磨2制漿用煤的機(jī)械性質(zhì)和磨礦試驗(yàn)22min。然后利用 Malvern mastersize激光粒度測(cè)定儀進(jìn)行了粒度分析,結(jié)果見(jiàn)表3。在相同的曆礦條2.1制漿用煤的機(jī)械性質(zhì)件下,富惰質(zhì)組分的暗煤比較容易破碎,因而細(xì)粒為了研究不同顯微煤巖組分組成煤的杋械性級(jí)的含量較高;而富鏡質(zhì)組分的鏡煤和亮煤則較難質(zhì),分別測(cè)定了其各自的可磨性指數(shù)和有關(guān)顯微煤以破碎,粗粒級(jí)的含量相對(duì)較高。表2不同煤巖組分的顯微脆度鏡質(zhì)組絲質(zhì)體半鏡質(zhì)體半絲質(zhì)體穩(wěn)定組結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體無(wú)結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體均質(zhì)鏡質(zhì)體火焚絲質(zhì)體氧化絲質(zhì)體顯微脆度45.2537,8454.5861.546.66表3不同顯微煤巖組分組成的煤的粒度分布參數(shù)表4不同煤巖組分組成煤制水煤漿的性能累積分布粒度/μm比表面積最大粒度F樣品樣品濃度剪切率黏度黏度(1/30)/mP10%90%/m2.g1/NTV10.9851.63122.990.2004223.5148.48118.120.2160183.44NTV59.8030775.17663.41575.77NTD7.4236.4090.880.2572150.56030675.54578.15501.7710301034.98885.77769.74NTC3不同煤巖組分組成的煤制水煤漿試驗(yàn)475,04446,013.1制漿試驗(yàn)041044.96將上述3種不同顯微煤巖組分組成的煤樣,經(jīng)球靨機(jī)磨礦且過(guò)篩后,按相同的粒度級(jí)配進(jìn)行粒度配比。加入2024號(hào)添加劑及適量的水,在轉(zhuǎn)速為56.8030725.82621.18539.4130~80r/min的條件下,攪拌適當(dāng)時(shí)間制成水煤漿規(guī)律則恰好相反。假如不考慮原煤的煤巖組分組3.2性能及討論成,而僅考慮煤漿黏度隨濃度的變化關(guān)系,也就是利用Nⅹ-11型旋轉(zhuǎn)黏度計(jì),測(cè)定了3種樣品當(dāng)煤漿濃度恒定時(shí),其黏度首先隨煤中鏡質(zhì)組含量制得的水煤漿的黏度,結(jié)果見(jiàn)表4降低和惰質(zhì)組含量升高而減小,當(dāng)超過(guò)某一比例由表4中數(shù)據(jù)可看出樣品的煤巖組分組成對(duì)水時(shí),黏度將隨著濃度變化而急劇增大?；蛘哒f(shuō),當(dāng)煤漿黏度隨濃度變化關(guān)系的影響。當(dāng)樣品中鏡質(zhì)組煤中鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組的含量處于一定比例時(shí),制得的含量較高,煤漿濃度較低(如小于60%)時(shí)的水煤漿的黏度最小。事實(shí)上,當(dāng)煤中鏡質(zhì)組和惰隨著漿體的濃度增高,其黏度增大的趨勢(shì)相對(duì)較緩質(zhì)組中國(guó)煤化工:35%~25%時(shí),制慢;而當(dāng)漿體的濃度較高時(shí)(如大于60%),煤漿得的CNMH1所示。也就是當(dāng)煤黏度隨濃度升高的增長(zhǎng)趨勢(shì)則比較迅速。反之,當(dāng)中鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組的比例較為適宜時(shí),方可制得濃煤中鏡質(zhì)組的含量較低時(shí),煤漿黏度隨濃度的變化度較高、黏度較低的水煤漿。(下轉(zhuǎn)第49頁(yè))35第31卷第7期煤炭科學(xué)技術(shù)2003年7月方案Ⅳ、方案Ⅴ都很接近;從技術(shù)考慮,方案Ⅳ雖“坑底700m工作線直接推至地表(4煤工作線不然對(duì)減小卡車(chē)運(yùn)距上有一定優(yōu)勢(shì),但開(kāi)采程序較復(fù)擴(kuò)y”具有剝采比小、卡車(chē)運(yùn)距短、生產(chǎn)成本低等雜,生產(chǎn)和管理較困難,可操作性較差;方案Ⅴ與優(yōu)點(diǎn),從綜合效益看具有一定優(yōu)勢(shì)。其它方案相比,由于沒(méi)有擴(kuò)大4煤工作線長(zhǎng)。因4)由于選擇開(kāi)采方案與優(yōu)化開(kāi)采程序涉及此,僅從礦坑生產(chǎn)成本看是最低的,但年平均推進(jìn)的因素復(fù)雜,此次研究均是初步的,有待于在今后度較大,生產(chǎn)的煤質(zhì)較差,每年需要在搭配原來(lái)低的生產(chǎn)實(shí)踐中進(jìn)一步驗(yàn)證和改進(jìn)硫井工煤的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步增加外來(lái)低硫煤約300萬(wàn)t才能保證煤質(zhì)不超限。方案Ⅱ即對(duì)4煤底板擴(kuò)參考文獻(xiàn)出200m后,雖剝采比較方案Ⅴ增加了0.21m3/t,[1]山西省煤田地質(zhì)局地質(zhì)勘探148隊(duì)山西省寧武煤田平朔但煤質(zhì)有所好轉(zhuǎn),能緩減當(dāng)前煤質(zhì)差的缺陷。礦區(qū)安家?guī)X露天煤礦安太堡二號(hào)勘探區(qū)〔精査)地質(zhì)報(bào)告[R]太原:山西省煤田地質(zhì)局,19934結(jié)論山西省煤田地質(zhì)局地質(zhì)勘探148隊(duì).山西省寧武煤田平朔安家?guī)X露天煤礦安太堡二號(hào)勘探區(qū)補(bǔ)鉆地質(zhì)報(bào)告1)煤質(zhì)問(wèn)題成為影響安家?guī)X露天礦生存和[R]太原:山西省煤田地質(zhì)局,1993發(fā)展的主要問(wèn)題。為滿足市場(chǎng)對(duì)商品煤硫分的要「3]山西省煤田地質(zhì)局地質(zhì)勘探1′·隊(duì).山西省朔州市平朔礦求,除采取井工、端幫配煤措施外,進(jìn)一步優(yōu)化區(qū)安家?guī)X露天煤礦勘探地質(zhì)報(bào)告[R]太原:山西省煤田坑開(kāi)采方案,合理布置高低硫煤產(chǎn)出比例是解決該地質(zhì)局,1991[4]煤炭工業(yè)部西安設(shè)計(jì)研究院.平朔安家?guī)X露天煤礦可行性礦目前煤質(zhì)問(wèn)題的主要途徑研究報(bào)告[R]西安:煤炭工業(yè)部西安設(shè)計(jì)研究院,1994(2)采用靈活的陡幫開(kāi)采技術(shù),優(yōu)化工作線[5]煤炭工業(yè)部沈陽(yáng)設(shè)計(jì)研究院.平朔煤炭工業(yè)公司安家?guī)X露長(zhǎng)度,盡可能地減小卡車(chē)運(yùn)距,能夠有效的降低采煤礦初步設(shè)計(jì)[R]沈陽(yáng):煤炭工業(yè)部沈陽(yáng)設(shè)計(jì)研究礦成本,對(duì)提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。院,1997(3)通過(guò)對(duì)首采區(qū)開(kāi)采規(guī)劃研究與技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合分析,認(rèn)為安家?guī)X露天礦首采區(qū)采用方案Ⅱ作者簡(jiǎn)介:劉愛(ài)蘭(1966-),女,山西太原人,高級(jí)工程即”坑底700m工作線,陡幫推至4煤底再外擴(kuò)師,現(xiàn)任平朔安家?guī)X露天煤炭有限公司技術(shù)部經(jīng)理。200m工作線”,開(kāi)采程序簡(jiǎn)單,易于從目前的開(kāi)收稿日期:2003-02-01;責(zé)任編輯:曾康生采方案過(guò)渡,具有良好的綜合效果。如果井工低硫煤生產(chǎn)能夠達(dá)到滿足配煤需要時(shí),采用方案Ⅴ即上接第35頁(yè))的趨勢(shì)比較緩慢;在較高的濃度時(shí),煤漿黏度隨濃惰質(zhì)組含量/%度升高的增長(zhǎng)趨勢(shì)則比較迅速。當(dāng)煤中鏡質(zhì)組的含40量較低時(shí),煤漿黏度隨濃度的變化規(guī)律正好相反。(2)采用神府煤制水煤漿時(shí),當(dāng)煤中鏡質(zhì)組1000和惰質(zhì)組的含量變化在65%~75%:35%~25%時(shí),制得的水煤漿的黏度較低,而濃度則較高。參考文獻(xiàn)鏡質(zhì)組含量/%[I]張榮曾.水煤漿技術(shù)[M]北京:科學(xué)出版社,1999圖1煤漿黏度隨煤巖組分組成的變化[2] Zhu SQ, Wang ZProc. 7th Inter. Symp. Coal SluryFuels Utili. [C]. New Orleans, 1985中國(guó)煤化工結(jié)論TYH陜西富平人,高級(jí)工程CNMH炭公司煤質(zhì)處工作(1)制漿用煤的煤巖組分組成直接影響著煤漿黏度隨濃度的變化規(guī)律,當(dāng)煤中鏡質(zhì)組的含量較收稿日期:2003-03-01;責(zé)任編輯:劉軍娥高,在較低的濃度時(shí),煤漿黏度隨濃度升高而增長(zhǎng)