矸石

摘要： 煤与矸石分选是煤矿生产的必要工序,现有的人工分选与机械分选,存在效率低,易造成资源浪费以及环境污染等问题。鉴于可见/近红外高光谱成像具有分析速度快、样品无需预处理、无污染等诸多优势,旨在探讨基于可见/近红外高光谱成像对黑色背景下块状煤与矸石准确分类的可行性,并基于特征波长筛选算法简化模型,为构建多光谱煤与矸石分选系统提供理论参考。首先,搭建高光谱成像系统并采集山西西铭矿的85个煤样本与83个矸石样本在400~1000 nm(Vis/NIR)与1000~2500 nm(NIR)两个范围内的高光谱图像,基于图像处理方法去除背景信息,选取Vis/NIR范围内100×100像素和NIR范围内50×50像素区域内的平均光谱作为该样本在对应波段范围的一条光谱,重复10次,最终在两个波段各获得煤与矸石光谱850条和830条。其次,对光谱先后进行Savitzky-Golay卷积平滑和标准正态变量变换,以减少噪音和误差对光谱的影响。基于全波段光谱建立支持向量机(SVM),k近邻法(KNN),偏最小二乘判别分析(PLS-DA)三种模型,每个模型针对预测集的分类准确度均大于0.95,结果表明,基于煤和矸石的光谱信息可将二者区分。随后根据竞争性自适应重加权算法(CARS)和连续投影算法(SPA)选择的特征波长建立简化模型,综合考虑精度与成本等因素,在Vis/NIR范围内基于SPA筛选的3个特征波长所建立的SVM模型效果最好,不仅能有效减少波长数量,还能提高模型的分类效果,对应的灵敏度,特异度,准确度分别为1,0.9652,0.9833。基于判别模型与样本的平均光谱还可实现煤和矸石的分类可视化。研究结果对开发基于特征波长的低成本煤和矸石多光谱分选系统,实现煤矸快速、准确的无损检测具有借鉴意义。

摘要： 基于固废碱渣排放量大、处理成本高和污染环境的背景,探讨利用碱渣改良矸石胶结充填材料力学性能的可行性;通过测试碱渣基本物理力学特性,研究碱渣掺量和养护龄期对胶结充填材料力学性能的影响规律及其强度机理。结果表明:随着碱渣掺量在0%~12%范围内逐渐增大,充填体早期强度、中期强度和后期强度均呈现出先增强后降低规律;碱渣胶结充填材料的最佳配合比为碱渣∶粉煤灰∶石灰∶水泥∶矸石∶旧集料=6%∶34%∶10%∶2.5%∶24%∶23.5%,材料早期强度和后期强度增幅高达449%和187%;碱渣胶结充填材料料浆体系中C-S-H胶凝与N-A-S-H胶凝共存,N-A-S-H胶结性能更强,减少了孔隙的连通性,适量的碱渣掺量能够有效提高材料强度;碱渣制备胶结充填材料能够实现节能减排,其技术、经济与社会效益显著,具备良好的工程应用价值。

摘要： 矸石充填开采可以降低采空区顶板垮落的可能性,并对地表沉陷变形起到关键控制作用。为了更简便准确的评估矸石充填后的效果,以新元煤矿为工程背景,首先概述了矸石充填设备的选型,考察了充填后的三个工作面的充实率,之后模拟计算了地面沉陷量,并通过现场实测来验证模拟结果。最后结合相关变形指标初步评估了该煤矿矸石充填开采对地表建筑物的影响。结果表明:新元煤矿三个工作面充填开采后的最大充实率为73%,最小则为36%;数值计算的地表沉陷量曲线与实测数据点相匹配,证明了模拟工作的可信度;模拟出来的三个工作面的可能最大地表水平变形值为0.15mm/m,可能最大地表倾斜变形值为0.35mm/m,可能最大地表曲率值为0.0022mm/m^(2);上述这些变形参数均小于相关的Ⅰ级变形指标,证明了矸石充填开采后对地面建筑物等的影响是非常小的。通过此数值模拟的方法提前对矸石充填开采引起的地表变形进行合理预测与评估是可行的。

摘要： 为了研究充填支架夯实机构的夯实角对矸石散体夯实效果的影响,以ZC1800/14/25型充填液压支架为原型,采用离散元数值模拟的方法构建矸石充填工作面空间模型,分析了推压板和矸石散体在夯实过程中的力链演化,研究了夯实角与夯实板推压力、矸石破碎程度、欠接顶量和矸石质心位置之间的关系。研究结果表明:随着夯实角的减小,夯实作用会影响到较大范围的矸石并压碎部分矸石,夯实板压力较大;随着夯实角的增大,夯实板压力降低,且推动的矸石量较少。最终确定夯实角为10°时,夯实机构对矸石散体的充填效果最好,研究结果可为充填工作面现场操作提供理论依据。

摘要： 煤炭开采带来经济效益的同时,不可避免对矿区生态环境产生消极影响,矿区生态恢复治理是煤炭生产所面临的一个亟待解决的问题。针对俄霍布拉克煤矿开采过程中对生态环境造成的不利影响,提出了湿地生态绿化和矿井废水、矸石综合利用相结合的生态恢复治理方案,解决了废水、矸石的去向问题,改善了当地的生态环境,减轻了扬尘对周围环境的污染,增加了环境效益。

摘要： 重介质旋流器的给料方式分为有压入料和无压入料两种,可选择选前脱泥和选前不脱泥的操作方式。由于有压两段两产品重介分选工艺具有分选精度高、控制能力强、悬浮液循环量小的优点,使得主厂房的建设成本低,因此选择有压两段两产品重介分选工艺进行炼焦煤选煤,对0.5 mm以上的原煤大幅提高了炼焦煤资源回收利用率,对0.5 mm以下的粗煤泥,不仅提高了精煤泥的回收率,还能降低浓缩压滤设备的生产负载,节约了生产成本,提高了经济效益。

摘要： 我国西部多数煤矿区矿井水往往含有较多的生产污水,导致其氨氮含量较高,利用煤矿采空区充填矸石对矿井水进行预处理已成为矿井水及矸石资源化利用的重要措施。以神华神东煤炭集团公司保德矿矸石为充填介质、以矿井水中的氨氮为研究对象,通过模拟采空区的水文地质环境,开展柱模拟实验,结合CXTFIT 2.1软件,研究氨氮在充填矸石中的运移机制,这对于评价煤矿采空区充填矸石对矿井水的预处理效果具有重要意义。结果表明:达西流速3.12 cm/h、25°C时,Cl−在充填矸石中的运移可用CDE模型较好地表征(r2=0.999),较高的纵向弥散系数(D)、溶质分子扩散系数(Df)、机械弥散系数(Dh)和弥散度(λ)值与充填矸石较大粒径、较长运移距离有关,淋出液中总溶解性固体(TDS)和Cl−的质量浓度呈显著线性关系;双点位吸附溶质运移模型能够较好地表征氨氮的运移过程,氨氮的阻滞系数R为23.79,其在矸石上的平衡吸附点位仅占总吸附点位的46%,一级动力学吸附速率常数α为3.5×10^(−4)h^(−1);氨氮的孔隙流速及水动力弥散系数远低于Cl−的数值,这主要与高含量的黏土矿物高岭石对氨氮的吸附有关;在649 h的氨氮运移过程中,亚硝酸盐和硝酸盐氮以及pH值均无明显变化,实验中后期TDS稳定,这进一步证实氨氮在模拟的矸石柱运移过程中以对流、弥散迁移及吸附为主,生物转化作用可以忽略。研究结果可为评价我国煤矿采空区地下水库的水质预处理技术提供重要理论依据。

摘要： 针对孔庄选煤厂原煤矸石含量大,人工手选机械化、自动化水平低,手选压力较大等问题,提出3种选矸工艺,经方案比选,建议采用重介浅槽分选机机械选矸代替人工手选。

摘要： 铁法煤业集团铁强环保材料股份有限公司大兴砖厂自2008年建成投产后,生产原料全部使用煤矸石,经过破碎、陈化、制坯、干燥、烧制等工序,最终产出煤矸石烧结砖,产品主要销往辽宁、吉林、内蒙古等地。为提高煤矸石原料供应效率,铁法煤业集团铁强环保材料股份有限公司自制加工了1台滚轴筛。经实践应用表明,该滚轴筛不但提高了员工作业安全系数,而且取得了良好的经济效益。

摘要： 为有效处理煤炭开采过程中产生的矸石,以金裕达煤矿为工程背景,通过理论分析、方案比较等方法,分析不同充填开采技术的适用性,设计采用“地面洗选+综采架后矸石充填”方案,并确定出矿井采充工艺及充填设备,能够满足矿井处理矸石的要求。

摘要： 煤与矸石自动检测是煤矿自动化领域的重要研究内容之一.本文针对目前检测现状,提出一种基于改进欧式距离算法的检测方法.该方法首先基于灰度和纹理特征对灰度均值、方差和灰度-梯度共生矩阵的纹理参数进行提取和分析,通过比对分析选择其中的8个特征参数组成特征向量;接着求出待识别图像与已知标准模板的欧式距离;最后利用改进的欧式距离作为分类方法进行识别归类,完成煤和矸石的检测.结果表明该法对煤与矸石的分选率高、可有效提高原煤分选精度和自动化程度,具有应用价值.

摘要： 地下开采矿山,废石的堆放与采空区的处理始终是影响矿山持续生产的两大难题.滁州市某矿业有限公司利用井下采掘废石辅助充填采空区的做法,使矿山矸石与井下采空区处理实现了有机结合.矸石充填采空区不仅弥补了充填料的不足,还减少了矸石提升时间与成本,提高了主井矿石提升能力,降低了地表矸石占地及堆放处理成本.适用于面积较小的采场，面积宜在300-500m2；急倾斜嗣后充填采场则最佳。但毕竟增加一个环节，且受废石出窿量及时间的限制，因此，只能作为辅助充填，宜选择较孤立的小矿体进行应用。

摘要： 本文介绍了阳城煤矿矸石置换开采的技术方案,给出了置换开采充填巷道的支护方案，充填巷道的布置及充填工艺的优化选择,解决了阳城煤矿排矸系统的瓶颈、矸石存放污染环境问题,提高了煤炭资源回收率，取得了很好的经济社会效益。

摘要： 本文通过对唐山市开滦矿区矸石进行了模拟土柱淋溶试验，选取煤矸石中对水体环境有潜在污染的元素进行了试验研究。结果表明淋溶水符合地表水环境质量标准中的农业用水质量要求，说明唐山市开滦矿区矸石充填复垦对复垦区周围水体环境影响较小，在复垦时不需要做防二次污染防护措施。研究结果可为唐山市矸石充填复垦的可行性提供理论参考。

摘要： 本文针对精煤分公司生产中出现的问题,从产品结构分析入手,提出了优化产品结构的实施方案,为表煤分公司以后实现洗煤矸石零排放,提高企业经济效益提供了参考。

摘要： 文章简略但系统的对鸡西市拟采用大型CFB供热机组解决矿区矸石污染环境和城市采暖前后，对环境方面所取得的效益，来充分说明只有采用大型CFB供热机组才是解决矿区矸石污染环境和替代城区小锅炉采暖消除其对大气污染的可行选择。

摘要： 本文介绍的淮北临涣煤泥矸石电厂是采用电力生产中循环流化床锅炉燃烧煤泥、矸石发电的新技术，利用对煤炭进行深加工的过程中，原煤洗选后的副产物煤泥、矸石、中煤（低热值燃料）作为电厂的燃料的新型资源综合利用的煤电联营坑口电站。目前300MW 机组循环流化床燃烧煤泥、矸石锅炉在国内上属首家，其对我国同类工程的建设、制造技术发展具有示范及推动作用。

摘要： 矸石充填开采是解决建筑物下压煤开采和环境保护的有效途径之一。本文根据地表移动观测站实测资料,求取了邢台煤矿矸石充填条件下概率积分法预计参数,对指导本矿井及类似条件矿井合理开展"三下"采煤具有一定的意义。

摘要： 介绍了矸石和粉煤灰等固体充填开采技术。以国内某大型煤矿为例,对矸石和粉煤灰充填开采运输系统,即：井上运输系统、投料系统及井下运输系统作一探讨,以期合理处理矸石的排放问题。

摘要： 本文针对何岗煤矿在近几年矿井污水处理、矸石利用技术和管理方面进行了有效实践，取得了显著效果,杜绝了矿井污水超标排放、矸石污染环境事故的发生;对矿井污水处理流程和原理以及采取的一系列措施进行了阐述。

摘要： 本发明涉及矿井充填技术领域，具体公开一种矸石膏体胶结料及其制备方法、矸石膏体充填料及其制备方法。所述矸石膏体胶结料包括以下质量份数的组分：硅酸盐水泥熟料20‑30份，硫铝酸盐水泥熟料2‑4份，改性石膏5‑10份，矿粉60‑70份，石灰石粉5‑10份，硅酸钠0.2‑0.3份，外加剂2‑4份。所述矸石膏体充填料包括以下质量百分比的组分：所述矸石膏体胶结料2.5‑3％，煤矸石16‑18.5％，粉煤灰5‑6％，以及余量的水。本发明的矸石膏体胶结料可以替代水泥作为胶结材料在矸石膏体充填料中发挥作用，降低矸石膏体充填料的制作成本，并可极大提升矸石膏体充填料的凝结强度和凝结速度。

摘要： 本发明提供了一种煤矸石焙烧除铁增白方法，属于煤矸石固废资源综合利用技术领域。本发明预先将煤矸石粉末进行焙烧脱碳，使煤矸石中的碳转变为二氧化碳，同时煤矸石中的高岭石矿物转变为偏高岭石；在低温焙烧过程中，铵盐分解并与脱碳煤矸石中的金属铁氧化物生成可溶性铁盐，进而可以漂洗后将有色铁金属除去，进而实现在低温条件下脱铁并提高白度；通过两次焙烧去除煤矸石中的显色杂质(碳和铁杂质)，焙烧的温度低，大幅度降低了煤矸石处理过程中的能耗。实施例的结果显示，采用本发明提供的方法制备得到的增白煤矸石的白度达到75～85％，煤矸石中Fe2O3的含量≤0.75wt.％。

摘要： 本发明公开了一种煤矸石淋溶浸泡试验方法，包括以下步骤：S1.将煤矸石样品放置于浸泡柱内；S2.对浸泡柱内的煤矸石样品进行间歇性喷淋；S3.对浸泡柱内的煤矸石样品的浸泡液进行取样和分析。本发明还公开了一种煤矸石淋溶浸泡试验装置，涉及矿区生态环境技术领域，包括配液箱、喷淋装置、浸泡柱和水量控制装置，配液箱与喷淋装置的进液口连通，喷淋装置的喷淋口设置于浸泡柱的进液口的上方，配液箱能够用于盛装浸泡液，喷淋装置能够向浸泡柱间歇性喷淋浸泡液，水量控制装置能够控制喷淋装置开启或停止喷淋。能够用于分析煤矸石在堆积状态下经过多次降雨喷淋后煤矸石的污染组分的释放特征，结构简单，提高了试验的准确性和全面性。

摘要： 本发明提供了一种煤矸石基吸附材料、煤矸石基吸附祛味材料及应用，该煤矸石基吸附材料由活性组分和载体组分组成；活性组分为乙烯脲、谷氨酸、L‑赖氨酸、甘氨酸、二氧化锰、高锰酸钾中的一种或多种；载体组分为膨润土、硅藻土、煤矸石中的一种或多种。该煤矸石基吸附祛味材料由煤矸石基吸附材料和祛味组分组成，祛味组分为茶叶和/或陈皮。本发明的煤矸石基吸附材料，其中活性组分与载体组分相结合，极大地提高了室温下对甲醛气体的吸附量和吸附速率，强化了对环境中的甲醛的吸附能力，进而满足了对室内空气甲醛的净化要求。祛味组分与活性组分和载体组分相结合，能够对臭味气体的具有显著的吸附效果，进而满足了对室内空气异味的祛除要求。

摘要： 本发明涉及煤矸石分选领域，具体的说是一种用于煤矸石智能分选的煤矸石分离装置，包括：支架、输送带、分离机构，输送带传动安装于所述支架的上端，用于输送原煤；分离机构内设置有安装座，安装座固定安装于输送带末端的一侧，安装座的上端安装有斜板，斜板上安装有多个用于分离煤矸石的弹射单元；通过设置弹射单元将原煤中的煤矸石冲击分离，相对于使用机械手或高压喷气嘴进行分离，其结构更加简单，设备成本及后续维护成本更低，同时煤矸石分离过程中不易激起粉煤灰，不会造成粉煤灰飘散的现象，可防止粉煤灰的浪费，同时保证分选机附近空气的清洁，为工作人员提供一个良好的工作环境。

摘要： 本发明公开了一种煤矸石的处理方法及从煤矸石制得的氧化硅纳米片、多孔硅酸盐材料和铁红，煤矸石的处理方法包括：将煤矸石粉碎后进行煅烧，得到层状硅酸盐矿物；将层状硅酸盐矿物按固液质量比1:5～20分散到含有酸和分散剂的水溶液中，酸将层状硅酸盐矿物中的金属离子溶出，得到悬浮液；将悬浮液置于密闭反应容器中，在100°C～240°C的温度和1MPa～7MPa的压力条件下进行水热反应2h～24h，得到混合产物；分离混合产物中的固体，对固体洗涤、干燥和粉碎，得到氧化硅纳米片；分离混合产物中的液体，进一步联产制得多孔硅酸盐材料或铁红，本发明可以通过低成本的煤矸石制得高价值、高性能的白色二氧化硅纳米片、多孔硅酸盐材料和铁红，提高煤矸石的附加值。

摘要： 本发明涉及一种煤矸石制粉站，包括低压破碎机构；中压粉碎机构；高压制粉机构；物料提升机，其进料口与高压制粉机构出料口连接；物料筛选机，所述物料筛选机的粗粉口与高压制粉机构的进料口连接。一种煤矸石制粉方法，采用上述的煤矸石制粉站，包括以下步骤：步骤S01，低压破碎机构将大粒径煤矸石破碎成中粒径煤矸石；步骤S02，中粒径煤矸石被中压粉碎机构破碎成小粒径煤矸石；步骤S03，小粒径煤矸石被高压制粉机构破碎至煤矸石粉料；步骤S04，物料提升；步骤S05，物料筛选。对于煤矸石制粉效率高、机构稳定可靠，维修、更换方便，大大的降低使用成本，能更好的实现自动化。

摘要： 一种煤矿井下矸石回填连续输送设备及矸石回填方法，包括头部自移可伸缩带式输送机、移动式矸石转载机；头部自移可伸缩带式输送机包括头部自移装置、过渡装置、伸缩机身部分、固定机身部分、传动部、储带张紧装置、机尾部分，移动式矸石转载机包括卸料部分、前探臂梁、刚性机身、驱动滚筒、牵引装置；初始状态时，移动式矸石转载机尾部位于头部自移可伸缩带式输送机头部的下方，随着采煤工作面的向前推进，矸石回填反向逐步填充，移动式矸石转载机从初始位置逐步向头部自移可伸缩带式输送机的尾部推进，完成推进后，头部自移可伸缩带式输送机再次开始向前推进，实现连续采煤与矸石回填同步运行，满足矸石高效连续回填。

摘要： 本发明提供了一种煤矸石焙烧除铁增白方法，属于煤矸石固废资源综合利用技术领域。本发明预先将煤矸石粉末进行焙烧脱碳，使煤矸石中的碳转变为二氧化碳，同时煤矸石中的高岭石矿物转变为偏高岭石；在低温焙烧过程中，铵盐分解并与脱碳煤矸石中的金属铁氧化物生成可溶性铁盐，进而可以漂洗后将有色铁金属除去，进而实现在低温条件下脱铁并提高白度；通过两次焙烧去除煤矸石中的显色杂质(碳和铁杂质)，焙烧的温度低，大幅度降低了煤矸石处理过程中的能耗。实施例的结果显示，采用本发明提供的方法制备得到的增白煤矸石的白度达到75～85％，煤矸石中Fe2O3的含量≤0.75wt.％。

摘要： 本实用新型公开了一种煤矸石烧结砖生产用煤矸石碎料输送装置，包括基板、支撑机构以及防尘罩，所述基板的两端均安装有驱动辊，两个驱动辊之间安装有传送带，且所述基板的下方设置有多个支撑机构，支撑机构包括底座以及支撑板，底座的上端面中部固定有固定柱，固定柱内滑动插接有螺纹柱，螺纹柱的顶端穿出固定柱的顶部并固定有用于支撑基板的支撑板，且固定柱的上端口处可旋转安装有转动环，转动环的中部供螺纹柱贯穿并与螺纹柱外缘面上的螺纹啮合。该煤矸石烧结砖生产用煤矸石碎料输送装置，能够根据前后的生产设备规格来调节输送高度以及输送角度，使用方便，且能够将输送碎料时的扬尘吸收，保护了工作人员的呼吸道健康。