原煤灰分和原煤浮沉组成关系的研究.pdf

第期原煤灰分和原煤 浮沉组成关系的研究 原煤灰分和原煤浮沉组成关系的研究 路迈西中国矿业大学北京研究生部北京 刘族唐山煤研 分院河北省 摘要经过 对不同矿区 、 不同煤 种 、 不同可选性的 个炼焦煤选煤厂的份原煤灰 分与原煤浮沉 组成相关关系的分析 , 发现 原煤灰分与原煤 中大 于 , 小 于 , 小 于 含量有 良好的线性 关系 。 原煤灰分与原煤 中小于 , 小 于含量的关系不显 著 。 当缺少原煤浮沉试验 资料 时 , 可根据历史资料和原煤灰分的变化 , 动态地预 浏原 煤的浮沉组成 , 为重选分选效果的在线 预浏优化及重选生产在线控制提供基拙 资料 。 关键词原煤灰分原煤浮沉组 成 我国每年煤炭入选量亿 多 , 其中有 左右的煤炭用重力选方法分选 。 原煤的 浮沉组成是 了解原煤可选性和评定 、 预测 、优 化重力分选效果的必要手段 。 原煤的浮沉组 成是通过浮沉试验获得的 。 浮沉试验不但要 耗 费大量人力物 力 , 还要耗 费较长 时 间 , 为 此 , 选煤厂一般一个 月才做一次月综合试验 。 日常生产中一般 小时做一次快浮 以指 导 值控制在一定范围内 。 精煤灰分控制是为了保证精煤灰分的合 格和稳定 。 在精煤溢流口处 , 若中煤层过厚 , 易使部分中煤进入精煤 , 使精煤灰分增加 。 中 煤层过薄 , 又易使部分精煤进入中煤 , 减少精 煤产率 。 因此 , 灰分控制可以通过控制 中煤层厚 度的方法来实现 。 灰分控制系统是用一台在线测灰仪在线 检测精煤 灰分 , 并将检测值引入 中煤排料控 制器 , 调整中煤床层的给定值 。 灰分超高时 , 减少给定值 , 灰分偏低时 , 增加给定值 。 排料 系统将中煤层厚度稳定在调整后 的给定值 上 。 时在屏幕上显示 。 停止采集时 , 数据文件自动 从虚拟磁盘上移到软盘上 , 作为资料保存 。 跳汰机参数检测纪录装置 为了便于监测跳汰机运行 中各参数的变 化情况 , 利用一台工业控制机对各参数连续 采集 、 处理 、 显示和记录 。 该系统可同时采集路模拟量 , 经处理 后变为 。一 之间的整数存入虚拟 磁盘 , 同 一跳汰机工业性试验结果 一 , 跳 汰机的试验点为抚顺矿务 局老虎台矿选煤厂 。 工业性试验结果见附表 。 结语 自年月以来 , 已有 台一 跳汰机在老虎台矿选煤厂投入使用 。 两 年多 的生产运转证明 , 跳汰机机械性能良好 , 主要参数 自动化 系统如给煤 、 水量 、 风量 、 床 层松散度 、 排料和精煤灰分控制系统工作正 常 , 调整灵活 , 对 各参数变化反映灵敏 , 检测 准确 , 自动追踪调整及时 。 一跳汰 机与原来 的一 型跳汰机相比 , 提高 处理 能力以上 , 提 高分选效率以上 。 年增加经济效益为 。 。万元 。 各项生产指标都已达到和超过课 题计划指标 。 选煤技术年月 生产 。但 快浮要有一 小时滞后 , 无法及时指导 生产 。 操作者主要凭经验操作 , 盲 目性大 , 无 法据此进行 自动控制 。 快速预测原煤浮 沉组 成已成为巫待解决的课题 。 但由于原煤的粒 度组成和密度组 成很不均衡 , 很难研究在线 密度测定仪 。 当前 , 在线测灰仪已成功地在选 煤厂应 用 , 如能找到原煤灰分和浮沉组成 的 相关关系 , 则有 可能 利用模型在 线预 测原煤 的浮沉组成 , 其意 义是很大的 。 原始资料 收集了不 同矿区 、 不 同可选性的个炼 焦煤选煤厂的份原煤浮沉试验资料 , 除龙 凤选煤厂的资料来 自单机检查资料外 , 其 它 资料来源于 月综合 , 即为一 个 月原煤的平均 资料 。 有些选煤厂如淮北 , 原煤来自几个矿 。 原煤的煤 种以气煤为主 , 表为各厂原 始资 料特征 。 表原始资料特征 厂名 选厂 类型 矿井 原煤 牌号 可选性 入选资料 上限 份数 资料 来源 邢台焦煤易选月综合 兴隆庄矿井 矿井 易选 难选 月综合 单机检查 气气 龙凤 东庞矿井焦煤极易选月综合 原煤灰分 和原煤含量有良好的线 性关系 原煤中十级物 料 是 基本解离 的研 石 , 主要是开采过程中混 入的顶 、 底 板 及 夹 研 。 物料的灰分一般为 , 有时可 达 , 这部分物料对原煤灰分的影响最显 著 。 对个厂的资料利用公式 一 ⋯ ⋯ 进行回归分析 , 发现其线性关系都很好 , 随着 原煤灰分 增 加 , 原煤中含量成正 比增 加 。 表为回归分析结果 。 对 同一个选煤厂 , 入选原煤含 量 的波动 是比较大的 , 如龙凤选煤厂的变化幅 度大于 , 其它 厂的波动幅度也为 , 这是由于煤层中夹砰煤变化及开采计 划 的变化等因素造成的 , 但各厂线性回归的 相关 系数均大于 。 , 大多数为 。 各厂相 关系数有一定差异 , 采祥误差 、试 验误差及模 型误差都对其有影响 。 但灰分波动对 误差的影 响最大 , 相关系数较低的大 屯和东 庞选煤厂 , 灰分差大于 。 对个选煤厂份资料绘制散点图发 现 , 虽然个 厂原煤来 自不同矿区 , 可选性不 同 , 原煤灰分差异很大 , 但含量和原煤 大屯矿区焦煤极易选 月综合 淮北群矿焦 、瘦 中等易选月综合 表 灰 分的线性关系很 好图 , 相 关 系数为 , 说明这个选煤厂属 同一母体 。 虽然 种原煤来 自不 同矿区 , 但均 属气煤一焦 回归分析结果 资料 份数 回归分析结果 原煤灰分含量灰分 厂名 相关系数均方差最大最小最大最小最大最 成煤 时代 龙凤 大屯 邢台 淮北 东庞 兴隆庄 个厂 一 , 一 一 一 一 吕 石炭纪 石炭纪 石炭纪 石炭纪 一二 第期原煤灰分和原煤浮沉 组成关系的研究 煤 , 成煤年代多 为石炭纪 , 说明这个厂的煤 炭的成煤物质 、 成煤条件和煤化程度相近 , 煤 炭的基元成份是相近 的 。 对原煤灰分的影响显著 。 表原煤灰分和原煤中浮物累计含量的关系 资料 份数 回归分析结果 密度级 相关系数 均方差 一一一 一 一 一一 , ‘ 峪 ‘ 咭 冲 且 小 几︸勺 哈﹁ 尸 目 八甘尸 勺目口 ,白﹁ 峨尸 合 , 一一 。详 ︶ ﹃了亡 ︺ ︵ 次︶妇如 们一 线匡 孔 ︸似 ︸ ︵次︶ 归如 一 转医 原煤灰分 图个厂原煤灰分与原煤十 一 口 」 ’ ” 魂 含量关系 原煤灰分 图个厂原煤灰分与 一 原煤 含量关系 即 原煤灰分和原煤 中一 、 一 含量呈 良好的线性关系 根据上述分析 , 把个厂的份资料看 成 同一母体 , 分别对 各密度级 浮物 累计产率 进 行分析 , 发现 对一 、 一 含量 有良好 的线性关系 , 对一的线性关系较 好 , 对一 基本不相关 。 研究结果列 于表 、 图 图 。 其原因也是显而易见的 , 由于高密度物 的灰分高 , 其含量变化对原煤灰分值的影响 比较显著 , 如的灰分 为时 , 物含量每增加写使原煤灰分增加 。 而 一 、 一 的灰分 低 。 一 的灰 分只有 , 若一量 增加 , 原煤灰分只 增加 。 一 。 , 比的 影 响减少 一倍 。 值得提 出的是 , 虽然 原煤灰分和一 、 一 含量成线性关 系 , 但和一 、 含 量 的线性关 系却不 强 , 分析其原因 是 , 虽然 、 密度 级灰分 较 高 , 但含量较 低 , 因此 , 单个密 度级 对原煤灰 分量的影 响不显著 。 而一 、 一 的含量 很大 , 虽 然平均灰分不是很高 , 但灰分量大 , 寻昌‘半一羊一毕一华一老二否 杏 ︸沁︸的 ︵ 饮︶职如 , 一 策医 原煤灰分 图个厂原煤灰分与 一 原煤含量关系 原煤密度组成的预测方法 在享利可选性曲线中 , 密度 曲线表示 了 原煤密度和浮物累计出量的关系 。 当前 , 密度 选煤技术年月 曲线的模型 仍 为经验模型 , 采用 的模型在形 状上与密度曲线相吻合 , 拟合误差小 。本 文根 据过去研究的结果 , 采用以下三种模型模拟 密度 曲线 口︸ 门﹃了 ﹄ 广 八︺尸、 沪, 的︸为朽 “ ︶ 归如 ,甲 。 转 医 原煤灰分 图个厂原煤灰分与原煤一含量关系 反正切模型 一十 。 一 ⋯⋯ 双曲正 切模型 一 。 ⋯ ⋯ ‘ 一 一“一“ ⋯⋯ 双曲正 切模型 一 “ 一 。 一 式中 密度 浮物累计出量其 它均为模型 的参数 。 以上模型均 为 非线性模型 , 采用计算机 寻优 , 寻优的判据是拟合误差 最小 。拟 合误差 的定义为 拟拟合合 确确定原始模型及参数数 自动。。 绮灰仪仪 预预测一 , 一 , 一 , , 含量量 新新参数代替旧参数数 司辱拜 式中 多 已知值 , 一 ,, ⋯ ⋯川 、 计算值 , 一 , ⋯ ⋯ 观测点个数 。 正如文中所述 , 根据原煤灰分可以求 出 原煤 中一 、 一 、 一 、 含 量 , 则 很容易求出原煤 中的一 、 、 、 和含量 。 已知密度曲线 图密度 曲线的在线预测过程 的个点 。 在预测某厂原煤密度 组成时 , 首 先通过 历史资料 求 出密度 曲线的适宜模型及参数 , 我们用它作为密度 曲线 的原型 , 根据原煤灰 分计算出个密度级含量后作为新模型的原 始点 , 利用原型重新拟合后求出新的密度曲 线 , 从而求出原煤的全 级浮沉资料 。 随着时间 推移 , 新曲线又变成原型 , 根据新的原煤灰分 又可求出新的密度 曲线 。 正如图所示 。 在自动控制中 , 根据测灰仪测得 的原煤 灰分 , 利用上述模型在线求出密度曲线 , 用以 指导自动控制系统 。 结论 原煤灰分与原煤含量有很好的 线性 关 系 , 与原煤一 、 一 含量有良好 的线性关系 , 与原煤一含量有较好的线 性关系 。 根据历史资料和原煤灰分 , 动态地预 测原煤的密度曲线是可行 的 。 该模型为重选 生产的在线控制提供了依据 。