冷压型煤强度影响因素的研究现状及展望--《矿业安全与环保》2015年06期
冷压型煤强度影响因素的研究现状及展望
【摘要】：为了便于开展在物理力学性质和吸附性能方面与原煤相似度较高的突出模拟相似材料配比试验研究,对粉煤成型机理以及冷压型煤强度影响因素的研究成果进行了梳理,概括了现有粉煤冷压成型机理,重点分析了粉煤粒度及组成、成型压力、成型水分和粘结剂对冷压型煤强度的影响规律,并在此基础上对煤与瓦斯突出模拟试验型煤制作工艺进行了优化,对后续型煤强度影响因素研究前景进行了展望,为大尺寸突出煤相似模拟材料配比制作及其工艺研究提供参考。
【作者单位】：
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【分类号】：TQ536【正文快照】：
随着我国煤矿开采深度的增加,煤与瓦斯突出事故频发且突出强度逐渐增高,造成了惨痛的人员伤亡和巨大的财产损失[1]。可见,研究煤与瓦斯突出发生机理刻不容缓。近年来,国内外研究人员通过煤与瓦斯突出模拟试验进行的煤与瓦斯突出机理研究取得了一定的进展,然而目前作为突出模拟
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400-819-9993和“型煤强度”相关的论文
论述了在冷压成型工艺中，加入粘结剂后，对粉煤进行了多次成型压力和煤料粒度级配的试验研究，得出的结果是：成型压力与型煤的密度、强度成非线性正比；合理的粒度级配可提高型煤的抗压强度和耐磨强度，并针对型煤生产的实际情况，找出了最佳的生产工艺参数。 在SCOPE工艺的基础技术研究中，使用了直径400mm双辊式成型机，按成型条件进行煤的热成型处理，并就热成型条件和煤的品质对成型产率和成型煤强度的影响作了调查，得出如下结果：(1)成型产率和成型煤强度随成型温度的增加而增加，随球碗容量的增加而降低；(2)成型产率和成型煤强度随螺旋给料器转速增加而增加；(3)成型产率和成型煤强度随辊体转速增加而降低；(4)当使用流动度高的炼焦煤和不粘煤、弱粘煤时，成型强度提高；(5)成型产率和成型煤强度随煤的粒径分布增宽而增加，但增加不多。
型煤强度是型煤的重要质量指标之一。影响型煤强度的因素很多。如原料煤成型特性、水分、成型压力、原料煤粒度、粘结剂用量等。原料煤水分可以采用烘干等方法使之满足生产要求。成型压力由选定的成型设备而定。粘结剂用量与煤种、粘结剂种类及特性等因素有关，可根据具体条件确定最佳用量。原料煤粒度组成可采用合理的破碎方式使其达到最佳。为了确定合理的原煤粒度组成，本文从理论分析及实验两方面对合理原煤级配加以研究。
阐述了采用不同成型工艺和使用不同变质程度煤成型时，原料煤粒度对型煤强度的影响。无粘结剂高压成型时，随着煤的粒度的减小，型煤强度增大；有粘结剂低压成型时，无烟煤和烟煤的粒度可适当偏大，褐煤要保持较小的成型粒度。粒度分布对于型煤强度的影响较大。
论述了褐煤中水分的存在形式,即褐煤中的水分主要由外在水分、内在水分和结晶水组成,其中外在水分较易脱除。介绍了国内外褐煤干燥提质技术、针对高水分褐煤干燥研发的新技术及与褐煤干燥相关的其他提质技术的研究进展,其中,新研发的褐煤干燥技术中,过热蒸汽流化床褐煤干燥技术（WTA）具有效率高、能耗低、安全等特点,在单位能耗方面具有明显优势。通过对褐煤无粘结剂型煤的成型工艺及型煤耐水性能的试验研究,说明褐煤无粘结剂成型技术制备的型煤样品质量良好,吸收水分的速率大大降低,热解与燃烧活性也有所下降。最后分析了褐煤无粘结剂成型机理,即主要有沥青假说、腐植酸假说、毛细孔假说、胶体假说和分子粘合假说5种。
为了解决牛粪的利用问题,利用牛粪自有的木质素、纤维素、半纤维素等的黏结作用,将牛粪与煤经过中低压型煤成型机压制成型。研究了黏结剂与原料性质对生物质型煤强度的影响。结果表明：随着黏结剂添加量的增加,型煤强度逐渐增加,当黏结剂添加量超过10%时,型煤强度增加幅度逐渐变缓,黏结剂添加量不宜超过15%;随着无机黏结剂配比的增加,型煤强度先快速增大后缓慢降低,当黏结剂配比为5%有机黏结剂＋6%无机黏结剂时,型煤强度最高;随着煤样粒度的减小,牛粪湿度的增加,型煤强度逐渐增加。最后分析了牛粪添加量对型煤燃烧性能的影响,说明生物质添加量越多,型煤初期燃烧速度越快,生物质添加量由20%增加到80%时,型煤燃烧速度变化不大。
对＂神华优混＂煤粉的成型特性进行了研究。结果表明,长焰煤孔隙丰富、回弹性大而成型性差,单独添加腐植酸钠或膨润土粘结剂时,型煤强度较低,冷压强度最高为205N/个;当腐植酸钠与膨润土复合使用时,型煤强度可明显提高,冷压强度可达到263N/个;采用腐植酸钠-膨润土-煤沥青复合粘结剂能够有效提高型煤的强度,当加入6%的腐植酸钠、7%的膨润土、5%的沥青时,型煤冷压强度达到407N/个、热压强度达到230N/个、落下强度达到99%,满足工业型煤的强度要求。
&正&褐煤是煤化程度最低的煤种,由泥炭在适度压力下转变而成,煤化程度介于泥炭和烟煤之间,含水量高,含碳量低含氧量高,含氢量变化大,在空气中易风化,易自燃,储存困难[1]。估计全世界褐煤储量约占煤炭总储量的50%。我国已探明的褐煤总储量达到1 303亿t,占全国煤炭总储量的13%左右[2]。褐煤干燥提质成型一直是褐煤利用的热点,在褐煤提质洁净技术领域,型煤技术则显得更为重要。通过成型,可以提高干燥后褐煤的能量密度;解决褐
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