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不同分布板下干法重介质流化床流化及分选特性研究

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煤炭科学技术 2024年

作者：齐健尉维洁雷慧诚万腾锋周南陈廷官国家能源集团新疆能源有限责任公司

作为细粒级煤炭干法分选领域的重要分选手段，气固流化床的床层密度稳定性是实现稳定分选的重要影响因素，而气固流化床分布板特征对气流的均匀分布及床层临界流化特性则具有直接影响。系统的考察了分布板压降及分布板布置方式对流化床... 详细信息

作为细粒级煤炭干法分选领域的重要分选手段，气固流化床的床层密度稳定性是实现稳定分选的重要影响因素，而气固流化床分布板特征对气流的均匀分布及床层临界流化特性则具有直接影响。系统的考察了分布板压降及分布板布置方式对流化床流化特性的影响。对比了在不同分布板特性下床层临界流化特征、密度稳定性及分选特征的变化规律，深层探索了分布板压降在受到不同因素影响下，临界流化气速与床层密度稳定性的变化规律。研究结果表明，随着分布板压降的逐渐增大，临界流化气速和床层密度稳定性同时增加，而床层膨胀率则先增加后降低，这是由于随着滤布层数的增加使得分布板压降增加，受滤布分散作用下气流进入床层所具有的能量较低，气泡尺寸降低，气泡分布更加均匀，兼并几率降低，因而床层稳定性得到强化。在3#分布板条件下，膨胀率最大为19.3%，合适的分布板布置方式可以使气流分散均匀，改善床层稳定性。在气流速度为0.15 m/s时，分布板上方滤布为3层(3#3)条件下，床层密度波动标准差为0.049，同样在3#3分布板条件下，13-6 mm煤炭分选精煤灰分为13.47%，可能性偏差为E值为0.087。

关键词：气固流化床分布板床层压降密度稳定性低灰煤

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近直立特厚煤层应力调控防冲方法及机制

中国矿业大学学报 2024年第2期53卷 291-306页

作者：钟涛平李振雷陈建强宋大钊何学秋刘旭东周超冯攀飞北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 国家能源集团新疆能源有限责任公司新疆乌鲁木齐830027

近直立特厚煤层的地质与开采条件与一般煤层差异较大,冲击地压防治形势严峻.本文综合采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法,研究了近直立特厚煤层动静载力源分布特征,提出了应力调控防冲方法,揭示了其防冲机制,并进行了工程应用.结... 详细信息

近直立特厚煤层的地质与开采条件与一般煤层差异较大,冲击地压防治形势严峻.本文综合采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法,研究了近直立特厚煤层动静载力源分布特征,提出了应力调控防冲方法,揭示了其防冲机制,并进行了工程应用.结果表明:近直立特厚煤层主要受水平构造应力作用,水平应力通过工作面两侧的顶底板岩层传递至煤层中,并在巷道上下方形成静载集中区;近直立特厚煤层顶底板岩层难以发生破断,然而顶底板岩层破裂释放能量可形成强动载扰动;动载扰动作用于巷道上下方静载集中区并与集中静载叠加可诱发冲击地压.据此,提出了弱化工作面两侧顶底板岩层和下方煤体的应力调控防冲方法,其防冲机制为:弱化顶底板一方面可弱化岩体传递水平应力的能力进而降低巷道上下方的静载集中,另一方面可降低岩体静载集中进而减弱岩体破裂导致的动载强度;弱化煤体可进一步降低巷道下方静载集中并将静载集中区向深部转移.对近直立特厚煤层现场实施的防冲措施进行了优化设计并确定了关键参数,应用表明,工作面高能级微震事件减少了143~178起、微震事件总能量降幅达90%,未发生冲击显现,工作面冲击危险性显著降低,证实了方法的有效性.研究成果可为近直立特厚煤层冲击地压防治提供支撑.

关键词：近直立特厚煤层冲击地压应力调控应力传递应力集中防冲方法及机制

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超细粒煤对粗粒煤浮选的影响

洁净煤技术 2024年第S1期 659-663页

作者：庞伟国家能源集团新疆能源有限责任公司

煤炭加工和浮选过程中，超细粒煤是影响粗煤颗粒回收效率的关键因素。这些超细颗粒由于尺寸小、比表面积大，与浮选试剂的相互作用复杂，对浮选效果产生显著影响。然而，目前关于不同超细颗粒对不同浮选试剂吸附特性的了解尚不深入，限... 详细信息

煤炭加工和浮选过程中，超细粒煤是影响粗煤颗粒回收效率的关键因素。这些超细颗粒由于尺寸小、比表面积大，与浮选试剂的相互作用复杂，对浮选效果产生显著影响。然而，目前关于不同超细颗粒对不同浮选试剂吸附特性的了解尚不深入，限制了浮选技术的进一步优化。为深入探究超细粒煤对粗粒煤浮选过程的影响，选3个具有代表性的煤样进行浮选试验。通过对比添加不同灰分的超细煤粒后粗煤粒(>74 um)的回收率变化，研究发现，煤样中添加低灰分超细煤粒时，粗煤粒回收率明显降低；而添加高灰分超细煤粒时，对粗煤粒回收率影响较小。为揭示这一现象的机理，进一步通过接触角和润湿热的测量，研究了超细煤粉颗粒与浮选药剂之间的相互作用。结果表明，低灰分超细煤颗粒对捕收剂和起泡剂均具有强烈的吸附能力，这可能是由于其表面性质更易与浮选试剂发生作用。相比之下，高灰分超细煤颗粒对捕收剂的吸附能力较强，但对起泡剂的吸附能力较弱。表明起泡剂在粗粒煤颗粒的回收中可能具有更重要的作用。本研究不仅揭示了超细粒煤对粗粒煤浮选过程的影响机制，还为浮选技术的优化提供了重要的理论依据和试验指导。

关键词：超细粒煤浮选药剂吸附灰分回收率

基于机器学习的急倾斜巨厚煤层掘进巷道冲击地压预测方法

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采矿与岩层控制工程学报 2024年第3期6卷 91-103页

作者：蒋新军刘旭东李军权冯攀飞宋炳霖朱红伟宗程国家能源集团新疆能源有限责任公司新疆乌鲁木齐830027 西安科技大学能源学院陕西西安710054

针对急倾斜巨厚煤层掘进巷道冲击地压前兆信息挖掘不充分的困境,以新疆乌东煤矿急倾斜巨厚煤层掘进巷道的冲击危险预警为背景,探究了多项物理指标的演化规律,采用BP神经网络、随机森林(RF)、支持向量机(SVM)、梯度提升决策树(GBDT)等4... 详细信息

针对急倾斜巨厚煤层掘进巷道冲击地压前兆信息挖掘不充分的困境,以新疆乌东煤矿急倾斜巨厚煤层掘进巷道的冲击危险预警为背景,探究了多项物理指标的演化规律,采用BP神经网络、随机森林(RF)、支持向量机(SVM)、梯度提升决策树(GBDT)等4种机器学习算法,分别建立了急倾斜巨厚煤层掘进巷道冲击地压的预测模型,并对各模型预测性能进行了验证和实例分析,明确了掘进条件下神经网络算法对急倾斜巨厚煤层各指标的敏感性分布。研究结果表明:机器学习算法能够有效提取出各物理指标发展趋势中蕴含的冲击前兆特征其中BP神经网络算法的建模精度最高,相较于其他模型平均绝对误差分别降低了58.44%55.64%,26.37%;R^(2)分数分别提高了11.25%,8.37%,3.66%;依据BP神经网络算法得到的各物理指标敏感性排序分别为A(b)值、b值、矿震活动度S值、等效能级参数EEM值、缺震值、算法复杂性AC值;应用R值评分法对乌东煤矿急倾斜巨厚煤层掘进巷道的冲击预警进行了效能验证结果表明该模型预测准确率较好,总体预测准确率为90.65%,并成功预测了掘进期间的两次大能量事件,该方法适用于急倾斜巨厚煤层掘进巷道的防冲预警,建立的模型对于冲击地压危险的预测有着较好的潜力,研究结果可为类似条件下急倾斜煤层冲击危险的演化发展提供参考。

关键词：急倾斜巨厚煤层冲击地压机器学习 BP神经网络

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煤矸石浆体充填技术应用与展望

煤炭科学技术 2024年第4期52卷 93-104页

作者：朱磊古文哲袁超峰刘成勇潘浩宋天奇盛奉天中煤能源研究院有限责任公司陕西西安710054 中煤西安设计工程有限责任公司陕西西安710054 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 中煤(鄂尔多斯市)能源科技有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017000

为实现煤矸石原位、绿色和规模化处置,煤矸石浆体充填技术作为新兴充填技术近年来得到了快速发展与应用。论文系统回顾和总结了煤矸石浆体充填技术框架提出、浆体充填理论体系形成、工程示范应用及技术迭代创新等不同阶段下浆体充填标... 详细信息

为实现煤矸石原位、绿色和规模化处置,煤矸石浆体充填技术作为新兴充填技术近年来得到了快速发展与应用。论文系统回顾和总结了煤矸石浆体充填技术框架提出、浆体充填理论体系形成、工程示范应用及技术迭代创新等不同阶段下浆体充填标志性成果与关键工艺技术,形成了高位注浆、低位灌浆和邻位注浆3种充填方式,建立了煤矸石浆体采空区垮落带流动的“介入理论”和浆体管道输送的“三度一场”理论,成功开展了国内外首套煤矸石井下浆体充填和地面制浆+井下邻位注浆充填示范工程;阐述了煤矸石浆体充填技术体系,围绕煤矸石浆体充填过程中的煤矸石破碎、成品矸石粉料加水制浆、制备浆体泵送和井下目标区域充填等工艺流程,探讨了煤矸石高效分级破碎、浆体精准制备、浆体管道输送和末端充填等关键技术核心问题,分析了破碎设备、筛分设备、计量设备、搅拌设备和泵送设备等关键设备技术原理与应用场景;以张家峁煤矿小空间、多设备、高能力的煤矸石浆体充填需求为工程背景,创新研发设计了煤矸石浆体充填地面制浆、管道输送、井下充填和智能控制等不同系统的布置,年充填矸石量可达55.4万t,形成了煤矸石浆体充填工程示范,实现了矿井矸石零排放和绿色处置,树立了良好的地区示范效应;未来煤矸石浆体充填技术将围绕设备小型轻量化、系统高度集成化、技术迭代创新化等方向进一步研究发展,为构建煤矿绿色开采技术体系、实现国家“双碳”目标提供技术支撑。

关键词：煤矸石浆体充填煤矸石高级分级破碎绿色开采 “双碳”目标

分子筛含量对多产乙烯原料型柴油加氢改质催化剂性能的影响

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石油炼制与化工 2024年第6期55卷 92-98页

作者：李慧胜徐景东艾子龙陈伟敏徐人威中化泉州石化有限公司福建泉州362103 中化泉州能源科技有限责任公司

为实现减油增化、降低柴汽比、拓宽乙烯原料来源,从而提高炼化企业经济效益,可将直馏柴油加氢改质后用作乙烯原料。考察了催化剂的分子筛含量在不同反应温度下对改质柴油收率与性质的影响。结果表明:随着分子筛含量增加,催化剂总酸量增... 详细信息

为实现减油增化、降低柴汽比、拓宽乙烯原料来源,从而提高炼化企业经济效益,可将直馏柴油加氢改质后用作乙烯原料。考察了催化剂的分子筛含量在不同反应温度下对改质柴油收率与性质的影响。结果表明:随着分子筛含量增加,催化剂总酸量增大,且弱酸占比增加;提高分子筛含量和提高反应温度均有利于降低改质柴油的芳烃指数(BMCI),但其收率也会降低;在收率为50%的情况下,得到的改质柴油BMCI最低可降至8.6,与原料相比降低25.7,是优质的乙烯原料。

关键词：直馏柴油乙烯原料加氢改质催化剂分子筛含量反应温度

基于透视变换和SNc-YOLOv5的大块煤识别方法应用

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西安科技大学学报 2024年第1期44卷 54-63页

作者：于涛国家能源集团新疆能源有限责任公司新疆乌鲁木齐830011

为了提高带式输送机大块煤识别的准确率,避免大块煤堆积对皮带造成的磨损,延长输送机的使用寿命,提出了基于透视变换和SNc-YOLOv5的大块煤识别方法,该方法首先利用透视变换技术对原始图像进行处理,有效地将图像中的非输送机区域滤除,并... 详细信息

为了提高带式输送机大块煤识别的准确率,避免大块煤堆积对皮带造成的磨损,延长输送机的使用寿命,提出了基于透视变换和SNc-YOLOv5的大块煤识别方法,该方法首先利用透视变换技术对原始图像进行处理,有效地将图像中的非输送机区域滤除,并对输送机区域进行坐标矫正;然后,采用SNc-YOLOv5模型对经过标准化处理的图像进行深度学习建模,得到大块煤识别模型;最后,通过试验分析和现场应用对该方法进行有效性验证。结果表明:该方法在1号煤矿数据集的试验分析精确率为94.8%,召回率为83.2%,在2号煤矿数据集的试验分析精确率为92.8%,召回率为85.3%,现场应用置信度达到0.9,与其他方法进行比较,精确率和召回率指标均优于其他方法;该方法在图像预处理阶段提取带式输送机区域对图像进行标准化,仅对感兴趣区域进行处理,提高了大块煤识别的准确率。该算法部署到某煤矿现场,能够实现实时监测,为带式输送机的安全运行和延长使用寿命提供了有力保障。

关键词：大块煤识别带式输送机透视变换图像标准化

红沙泉露天矿地表筛分厂对西端帮边坡稳定性影响

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煤炭工程 2024年第5期56卷 101-106页

作者：韩勇国家能源集团新疆能源有限责任公司新疆乌鲁木齐830000

为了研究红沙泉露天矿地表筛分厂对西端帮边坡稳定性影响,采用Bishop边坡稳定性计算方法,分别以施加地表载荷和无地表载荷为对比,探索了地表筛分厂对西端帮边坡上部、下部影响的局部稳定性规律及对西端帮边坡整体稳定性影响规律。结果表... 详细信息

为了研究红沙泉露天矿地表筛分厂对西端帮边坡稳定性影响,采用Bishop边坡稳定性计算方法,分别以施加地表载荷和无地表载荷为对比,探索了地表筛分厂对西端帮边坡上部、下部影响的局部稳定性规律及对西端帮边坡整体稳定性影响规律。结果表明:当上部局部边坡地表荷载增大时,边坡受到的影响较小,所以更应关注地表荷载对下部局部边坡及整体边坡稳定性的影响。在地表筛分厂的设备重量、储煤量以及设备运输等总重量不超过500 t并位于距离坡顶55 m的条件下,整体边坡的稳定性未受到地表荷载的影响,但下部局部边坡的稳定性略有降低。

关键词：露天煤矿地表建筑物边坡稳定性极限平衡理论数值模拟地表荷载

电沉积Ru-MoWS/Ni-Co/NF的制备及电解水制氢性能研究

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中国科学:化学 2024年

作者：郭长艳王东旭张留根郭佳逯小平王吉德新疆能源(集团)有限责任公司新疆大学化工学院

氢能由于具备高热能和清洁性,成为替代化石能源的最优选择.电解水制氢所使用的Pt基催化剂由于资源稀缺和价格昂贵,增加了大规模应用成本,因此,开发新型催化剂成为当前的迫切需要求.本研究通过电沉积技术,在前期合成所得Mo2WS6/Ni-Co/NF... 详细信息

氢能由于具备高热能和清洁性,成为替代化石能源的最优选择.电解水制氢所使用的Pt基催化剂由于资源稀缺和价格昂贵,增加了大规模应用成本,因此,开发新型催化剂成为当前的迫切需要求.本研究通过电沉积技术,在前期合成所得Mo2WS6/Ni-Co/NF上成功负载Ru纳米颗粒,制备得到了Ru-Mo2WS6/Ni-Co/NF电催化材料.通过异质的构建和金属间强耦合作用,有效增加了电荷转移效率和活性位点,并提升了单个活性位点的析氢性能在10、50和100 mA cm-2的电流密度下,表现出9、58和80 mV的超低过电位,具有比拟商业Pt基催化剂的优秀性能.在稳定性测试中,长达5000次循环充放电测试和950 h恒电压测试表现出较高稳定性,为设计制备成本较低的高性能电催化剂提供了思路.

关键词： Ru 泡沫镍电解水制氢层状过渡金属硫化物电沉积