麻黄梁煤矿矸石破碎粒度与化学成分相关性研究

doi:10.11799/ce202310028

煤炭工程 ›› 2023, Vol. 55 ›› Issue (10): 167-173.doi: 10.11799/ce202310028

麻黄梁煤矿矸石破碎粒度与化学成分相关性研究

朱磊，古文哲，宋天奇，赵萌烨

1. 中煤能源研究院有限责任公司，陕西西安 710054 2. 中国矿业大学（北京）能源与矿业学院，北京 100083

收稿日期:2022-12-12 修回日期:2023-02-17 出版日期:2023-10-20 发布日期:2025-04-08
通讯作者: 古文哲 E-mail:guwenzhe7@163.com

Correlation analysis between crushed particle size and chemical composition of gangue in mahuangliang coal mine

Received:2022-12-12 Revised:2023-02-17 Online:2023-10-20 Published:2025-04-08
Contact: Wenzhe GU E-mail:guwenzhe7@163.com

摘要/Abstract

摘要：

为研究矸石破碎后粒度差异对矸石组分分布的影响, 以麻黄梁煤矿矸石为研究对象,通过筛分、研磨、化学成分测试等手段, 研究了矸石经过颚式破碎后的粒径分布规律及不同排矿口宽度和粒度条件下主要化学成分变化情况。结果表明: 随着排矿口宽度增大, 矸石粒径分布模型中特征粒径具有对数上升趋势, 均匀性指数具有指数下降趋势。各粒径的矸石成分组成也随粒度发生变化: 随着排矿口宽度增加, 各成分的分配率受影响程度不一, 含CaO 和MgO的矸石颗粒, 在粗粒级产品中富集; 含Fe₂O₃的颗粒逐渐由细粒级向粗粒级集中; 含有Al₂O₃, SiO₂, C 的颗粒更易破碎并在细粒级产品中富集。且随着矸石颗粒粒度的增大, 各成分的分配率表现为先上升再下降的规律, 富集比随粒度变化的趋势符合y=a+b×c^x形式。

关键词: 颚式破碎矸石, 粒径, 化学组分, 分配率, 富集比

Abstract:

In order to study the influence of grain size difference on the distribution of gangue components after crushing, taking gangue in mahuangliang coal mine as the research object, the grain size distribution law of gangue after crushing by means of screening, grinding, chemical composition testing and other means, and the change of main chemical composition of gangue under the condition of different width of discharge port and grain size were studied. The results show that the characteristic grain size of gangue grain size distribution model has a logarithmic increasing trend and the uniformity index has an exponential decreasing trend with the increase of the drainage port width. The composition of gangue with different grain sizes also changes with the grain size. With the increase of the width of the discharge port, the distribution rate of each component is affected to different degrees. Gangue particles containing CaO and MgO are enriched in coarse-grained products. The particles containing Fe2O3 gradually concentrated from fine to coarse. Particles containing Al2O3, SiO2 and C are more likely to be broken and enriched in fine-grained products. With the increase of gangue particle size, the distribution rate of each component shows a law of first increasing and then decreasing, and the enrichment ratio with the change of particle size conforms to the form of “”.

中图分类号:

TD853.34

朱磊, 古文哲, 宋天奇, 赵萌烨. 麻黄梁煤矿矸石破碎粒度与化学成分相关性研究[J]. 煤炭工程, 2023, 55(10): 167-173.

参考文献

[1]尚誉, 杨丰隆, 董轶茹, 等.矸石山及其周边村庄土壤浸出液对大麦的毒性作用[J].环境科学, 2020, 41(6):6- [2]Jiang X, Lu W X, Zhao H Q, et al.Potential ecological risk assessment and prediction of soil heavymetal pollution around coal gangue dump[J].Natural Hazards and Earth System Sciences, 2014, 14(6):1599-1610 [3]湛玲丽, 韩利雄, 李璟玮, 等.高掺量煤矸石固废微晶玻璃结构与性能研究[J].硅酸盐通报, 2022, 41(4):1124-1132 [4]Xu G L, Sun C M, Sun Y, et al.A new comprehensive utilization method for coal gangue:preparing alitesulphoaluminate cement[C]//Advanced Materials Research. Trans Tech Publications Ltd, 2013, 652:1527-1532. [5]杨俊鑫.碱矿渣胶结的煤矸石道路稳定材料力学与微结构特征试验研究[D].安徽理工大学, 2022. [6]刘莉君, 于伟, 王怡丹, 等.煤矸石制备烧结砖的方法和性能研究[J].煤炭技术, 2017, 36(10):279-281 [7]张战波, 刘辉, 侯世林, 等.特细砂煤矸石混凝土力学性能试验研究[J].煤炭科学技术, 2022, 50(9):57-66 [8]邹德均, 曹树刚, 王勇, 等.巷旁泵送煤矸石胶结充填材料的应用[J].重庆大学学报自然科学版, 2014, 37(5):111-116 [9]郭斌.矸石胶结充填体宏细观力学特性研究[D].辽宁工程技术大学, 2022. [10]Song S, Li S, Zhang T, et al.Study on the distribution pattern of particle recrushing in the coal and rock mass crushing process under pressure[J].Plos one, 2022, 17(1):e0262235- [11]王文才, 王鹏, 马莹鸽, 等.矸石山矸石散体分布规律及其与渗透特性的关联研究[J/OL].安全与环境学报:1-11[2022-11-26]. DOI:10.13637/j.issn.1009-6094.2022.1693. [12]樊明辉.基于岩渣粒径分布规律的TBM滚刀磨耗与破岩效率研究[D].郑州大学, 2021. [13]Delagrammatikas G, Tsimas S.Grinding process simulation based on Rosin-Rammler equation[J].Chemical Engineering Communications, 2004, 191(10):1362-1378 [14]谢明壮.复杂铝硅碳基固/危废协同高效资源化利用研究[D].北京科技大学, 2022. [15]田怡然, 张晓然, 刘俊峰, 等.煤矸石作为环境材料资源化再利用研究进展[J].科技导报, 2020, 38(22):104-113 [16]王新富.典型生态脆弱区煤矸石处置环境效应研究[D].安徽理工大学, 2020. [17]周楠, 姚依南, 宋卫剑, 等.煤矿矸石处理技术现状与展望[J].采矿与安全工程学报, 2020, 37(1):136-146 [18]刘志刚.离心选矿机分选过程数值模拟及实验研究[D].江西理工大学, 2017. [19]胡佛明.稀土矿泥中稀土的酸浸及其浸出动力学研究[D].昆明理工大学, 2017. [20]沈子雅, 程金花, 管凝, 等.模拟降雨条件下灌草配置对坡面侵蚀泥沙颗粒分布的影响[J].农业工程学报, 2022, 38(11):125-133 [21]Duran J.Sands, powders, and grains:an introduction to the physics of granular materials[M].Springer Science & Business Media, 2012. [22]李瑞红, 李晓玉, 李浩然, 等.黏土矿物的结构特征及其吸附二氧化碳的研究进展[J].硅酸盐通报, 2022, 41(1):141-152 [23]李伟, 钟艺, 郭敬杰, 等.不同类型煤颗粒侧限压缩变形破碎特性试验研究[J].煤炭科学技术, 2022, 50(2):163-170 [24]杨帅, 张启飞, 卢昀, 等.氧化铝夹杂破碎与弥散行为的试验研究[J].机械工程学报, 2021, 57(22):172-183

麻黄梁煤矿矸石破碎粒度与化学成分相关性研究

Correlation analysis between crushed particle size and chemical composition of gangue in mahuangliang coal mine

PDF (Mobile)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	武瑞龙, 李文彬, 罗亚飞, 张玉柱, 陈蒙磊. 直接法测定瓦斯含量过程中取样工艺选择与应用[J]. 煤炭工程, 2024, 56(9): 86-90.
[2]	杨春晖, 侯艺, 童美, 张迪, 谢乾坤, 黄根. 不同类型表面活性剂乳化煤油对低阶煤浮选的影响研究[J]. 煤炭工程, 2023, 55(9): 158-164.
[3]	赵文彬, 刘晴, 毛庆福, 宋蕾, 郭玉印, 曹卫星. 济北矿区煤尘层最低着火温度变化规律分析[J]. 煤炭工程, 2020, 52(4): 108-112.
[4]	谭波，张飞超，孟帅，等. 煤低温氧化耗氧速率影响因素及灰色关联性分析[J]. 煤炭工程, 2018, 50(9): 112-0116.
[5]	袁辉，徐锐，陈本良，等. 气水两相流喷嘴喷射条件对雾化降尘影响的实验研究[J]. 煤炭工程, 2018, 50(12): 127-132.
[6]	文虎,徐青峰,王秋红,李海涛. 空气流量对不同粒径煤样氧化升温影响实验研[J]. 煤炭工程, 2017, 49(9): 137-141.
[7]	孙娜，王宏，郭德.. 重力选煤中分配曲线预测模型及应用[J]. 煤炭工程, 2017, 49(3): 63-66.
[8]	陈磊，赵健，赵明. 粉煤灰粒径对高浓度胶结充填材料性能的影响研究[J]. 煤炭工程, 2017, 49(2): 86-88.
[9]	刘玥，徐青云. 乌兰木伦矿区煤矸石元素特征及热解特性分析[J]. 煤炭工程, 2016, 48(8): 128-131.
[10]	吕二忠，刘〓涛，严〓春，等. 综掘工作面高压喷雾降尘技术研究[J]. 煤炭工程, 2016, 48(3): 58-60.
[11]	焦小淼，刘文礼，张振亚，等. 煤泥水絮凝过程絮体颗粒的分形特征研究[J]. 煤炭工程, 2016, 48(3): 126-129.
[12]	林松，刘贞堂，喜润泽，张松山，吴俊勇. 煤尘爆炸残留物特征影响因素研究[J]. 煤炭工程, 2016, 48(2): 95-97.
[13]	王海宾，黄书祥，马有营，等. 基于喷嘴雾化参数的采掘工作面喷雾压力优化实验研究[J]. 煤炭工程, 2016, 48(12): 91-94.
[14]	焦小淼，刘文礼，王东辉，谢勇. 煤泥絮体颗粒粒径分布规律研究[J]. 煤炭工程, 2016, 48(1): 126-129.
[15]	伊向艺，吴红军，卢渊，等. 寺河煤矿煤岩颗粒解吸—扩散特征实验研究[J]. 煤炭工程, 2013, 45(3): 111-112.