【摘要】：中國是生產(chǎn)利用煤的大國。隨著科技的迅猛發(fā)展,選煤業(yè)向清潔煤技術(shù)不斷前進,因此對煤矸分選的要求也越來越高。傳統(tǒng)方法有占地空間大、勞動力耗費大、投入資金多、資源消耗量大、分選精度低等缺點。本文針對這些傳統(tǒng)技術(shù)的缺點研究了一種新的選煤方法-基于X射線探測的井下煤與矸石識別方法。本系統(tǒng)利用X射線探測方法,將設(shè)備布置于井下,采用邊采邊充的方式使煤矸分選環(huán)節(jié)全部在井下進行,不僅節(jié)省了矸石升井的費用和節(jié)約了土地和水資源,而且精度也很高,提高了煤炭的利用率。本文首先對煤矸分選的發(fā)展現(xiàn)狀進行敘述,分析目前煤矸分選方法存在的不足之處并提出了基于X射線探測的煤與矸石識別方法,此方法主要運用X射線對物質(zhì)的衰減規(guī)律,通過高、低能X射線探測煤和矸石并結(jié)合朗伯-比爾原理,計算得出只與物質(zhì)原子序數(shù)有關(guān)的表征物質(zhì)屬性的標志量K值,煤的K值約為1.251,而矸石的K值約為2.29,進而將煤和矸石區(qū)分。根據(jù)X射線探測原理研究了基于X射線探測方法的井下煤矸分選整體系統(tǒng),包括其基本工作原理、各部分組成和設(shè)備選型以及煤矸物料流分配。然后將X射線源、X射線探測器、數(shù)據(jù)采集器、計算機等搭建圖像實驗系統(tǒng),并通過VC++軟件系統(tǒng)和圖像硬件系統(tǒng)得出煤矸圖像。通過MATLAB軟件對得出的煤矸圖像進行數(shù)字化分析,計算出煤矸圖像整體的灰度值并建立煤矸灰度直方圖,通過統(tǒng)計得到塊煤的灰度值大約在60-80之間,而矸石的灰度值大約在30-50之間,從而得出煤矸的灰度分選閾值為55。最后通過對整體系統(tǒng)在趙莊煤礦工業(yè)應(yīng)用的實測可知,本系統(tǒng)在生產(chǎn)能力、分選粒度、分選精度和穩(wěn)定性方面均達到了運行指標,不僅給煤礦帶來了經(jīng)濟效益,還在節(jié)約資源、保護環(huán)境和提高煤炭利用率方面帶來了社會效益,是符合國家煤炭產(chǎn)業(yè)政策并值得推廣的一種煤矸分選方式。
【圖文】：

第 1 章 緒論2.1 人工分選挑選方法是最為傳統(tǒng)的分選方法，在原煤進入分選過程前后各轉(zhuǎn)的皮帶機，工人站在皮帶機兩側(cè)，憑借對礦物認識的經(jīng)驗將不用手揀出�，F(xiàn)實中分選煤廠通常都是采用機械分選這種方法，只嚴重這種情況下才會用人工進行挑揀來保證煤的質(zhì)量。人工挑揀單，但卻需要大量的勞動力，工作條件和環(huán)境惡劣，由于分選過人主觀經(jīng)驗去篩選，對員工的管理很難定制統(tǒng)一的標準，往往導投資成本也會隨人工成本的提高而增長。如圖 1-1 所示為人工選

但由于設(shè)備龐大，投資費用大，加之對技術(shù)員操作水平要求嚴格，所以沒有在選煤領(lǐng)域中大范圍應(yīng)用。如圖1-2 為流化床系統(tǒng)。圖 1-2 流化床選煤系統(tǒng)Fig. 1-2 Fluidized bed coal preparation system根據(jù)流化床選煤的原理，人們推廣出了一種新的復(fù)合式干選法，它是利用原煤中含有的細煤以及空氣結(jié)合成的混合介質(zhì)來進行分選的方法，混合介質(zhì)在分選設(shè)備中產(chǎn)生一定密度的懸浮層，使密度差別大的煤和煤矸石在懸浮層上下分層十分明了。復(fù)合式干選法通過利用煤矸的混合介質(zhì)，所以使這種方法的入料粒級更加寬泛，其分選效果是選煤行業(yè)的佼佼者，操作簡便，也降低了操作成本，，尤其是在分選中等性的原煤的時候，能夠滿足各種用戶的要求，這使得這種方法得到了大范圍推廣使用。1.2.4 選擇性破碎法因為煤和矸石的組成元素不同，使得煤易碎而矸石較堅固，所以選擇性破碎法就利用了煤和矸石韌性的不同來使得它們分離。原理就是在原煤運輸?shù)倪^程中對其施加一定的作用力，這個作用力要滿足可以使煤能夠破碎而煤矸石不能夠被破碎，在力的作用下使煤被破碎，小顆粒的細煤由篩網(wǎng)過濾出來，而矸石隨皮帶
【學位授予單位】：河北工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP391.41;TD94

【參考文獻】

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本文編號：2592961