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[成果] 1900120008 山西
TD923.1 应用技术 烟煤和无烟煤的开采洗选 公布年份:2019
成果简介:该项目将自主研发的固体酸催化剂,应用到地沟油制生物浮选剂的实验室试验中,解决了均相催化剂难分离的问题。同时,由于酸的催化活性远低于碱催化剂,该项目技术采用连续循环反应来解决此难题,形成自主创制的一步法连续生产生物浮选剂的工艺,研究的产品主要应用在煤炭浮选行业,旨在变废为宝,在创造经济利益的同时为社会环保事业做出贡献。 采用自主研发的酸性固体复合材料作催化剂,在地沟油和甲醇、乙醇、丙醇酯交换反应中表现出高活性和稳定性。 采用连续催化工艺克服了酯交换反应转化率低的缺陷,而且过程除产品生物浮选剂外,不产生其他废液,属于环保绿色催化工艺。整个过程实现了完全转化废油脂,近零排放。 将生物浮选剂应用到煤泥浮选等领域,具有纯度要求低、生产成本低、利润空间大等优点,是解决目前地沟油转化利用的一条实用途径。
[成果] 1900120027 山东
TD745 应用技术 烟煤和无烟煤的开采洗选 公布年份:2019
成果简介:陕蒙地区的陕北、东胜煤田等是西北主要产煤地之一,其煤炭赋存整体相对简单,但矿井主采煤层赋存、水文地质条件及充水因素等差异较大,且水文地质条件相对复杂,矿井开采覆岩破坏规律、充水规律不清,导致煤矿水害事故频发。因此,有必要系统研究陕蒙基地矿井水文地质条件、矿井充水规律,进而形成一套完整的水害防治技术,经济高效地实施水害防治工作,为陕蒙基地矿井可持续发展提供重要保障。 发现侏罗系煤层覆岩整体状结构是造成导高异常的本质属性,建立了导高薄板极限挠度理论预计公式;采用分布式光纤传感监测技术等,研究导高动态发育特征规律;建立了侏罗系煤层开采导水裂隙带发育高度预计公式。 研究发现关键隔水土层(黄土、N2红土)采动裂隙水土相互作用、蠕变渗透性变化规律,建立了砂层潜水下采煤防水保护层合理厚度的确定方法。 建立了覆岩离层动态发育三角形离层域阶梯组合梁理论模型,揭示了离层发育、破断演化过程机理,给出了煤层开采过程离层发育位置判别、离层水平破断距预计公式。 提出陕蒙基地煤层开采4种顶板水害模式,建立了不同水害模式分类防治技术体系,研究实施了新的水害预计方法和防治关键技术。
[成果] 1900010483 湖南
TD853.34 应用技术 烟煤和无烟煤的开采洗选 公布年份:2018
成果简介:充填采矿法是最具发展前景的绿色开采技术。现有充填采矿法建立在采场内自流充填的方式及工艺技术基础上,只能针对采场帮壁约束范围进行全面覆盖充填。长期以来充填采矿法难以借助充填工艺通过协同创新实现突破,其发展与应用受到严重制约。为了突破充填采矿发展的技术瓶颈,“十二五”国家科技支撑计划以“袋装充填采矿技术与新型充填外加剂研究”为题立项开展了攻关研究。项目于2015年通过了国家科技部的验收,创新开发出袋装充填采矿方法、袋装充填技术与理论、以及充填辅助材料,形成了袋装充填采矿技术系统。 1.主要科技创新: (1)发明了高分层分区袋装充填采矿法、上向分层壁式袋装充填采矿法、空场嗣后围堰袋装充填采矿法等典型袋装充填采矿法应用方案,研发形成了袋装充填采矿方法。新型采矿方法是随着回采的推进,通过袋装充填构筑采场结构,充分发挥袋装充填的主动性,实现采矿工艺与充填工艺的协同创新,使充填采矿法取得重大突破,拓展了充填采矿法的应用范围。 (2)研发出袋装充填工艺技术和三维分区充填方法,发明了固定袋装充填体的构架及方法,形成了新型袋装充填技术系统。该充填技术利用充填袋对充填料进行固定成形和泌水固结,在平、立面上形成多功能分区充填体,具有主动充填和三维分区充填的技术优势,突破了自流充填全覆盖采场和仅限于竖向分层的限制,将充填工艺由被动的从属充填发展为主动的分区协同充填。 (3)研发出充填体缓凝早强剂、膨胀剂、输送促流剂和引气剂等改性材料,改善了充填料浆的输送特性与充填体强度性能,解决了输送期间缓凝、充入后快速早强以及充填接顶技术难题,为实现高效、低耗和高质充填创造了条件。 (4)研究提出了充填袋与固定成形构架在充填过程中的受力分析模型,揭示了袋装充填料浆密实固结机理,以及承载受压变形使袋装充填体产生附加粘聚力改善固结效果的力学特征,奠定了袋装充填的应用理论基础。 2.知识产权情况: 已取得“一种上向分层壁式袋装充填采矿法”等10件授权发明专利,公开发表“袋装尾砂充填及围空区采矿柱技术研究”等科技论文20余篇。 3.主要技术经济指标: 袋装充填采矿方法及工艺技术系国内外首创,具有产能与效率高、安全条件好和开采成本低的优势。取得采矿损失率小于5%、贫化率小于5%,充填接顶率大于95%,充填水泥用量降低10%以上的先进技术经济指标,远优于同类技术。 4.推广应用与效益: 项目技术成果已成功应用于获各琦铜矿、香炉山钨矿、会东大梁矿业等金属矿山的工业生产,取得了安全髙效和经济型开采的良好应用效果。矿山累计采出矿石312. 58万t,新增销售额186702.65万元,新增利润74975.33万元。技术成果具有广泛应用前景,有力推动了充填采矿技术进步和采矿工业发展。
[成果] 1900010477 安徽
TD854.4 应用技术 烟煤和无烟煤的开采洗选 公布年份:2018
成果简介:该项目属于金属矿开采(4403530)和矿山安全(44075)交叉学科领域。 我国60%以上的金属矿石产量来自露天开采。随着开采深度的增加,当前大型露天金属矿坑底下蕴藏的超过80多亿吨资源需要适时转入地下开采。转换周期长、产能断点、安全问题突出是露天转换至地下开采过程中普遍存在的重大技术、经济和安全难题。在国家科技支撑计划、国家院所基金等项目支持下,研究成员自2003年起即开展了基础性探索,并在2006年以后,逐步以河钢、举钢、昆钢、铜化、马钢等露天转地下的矿山为基地,进行系统研究和推广应用。通过10年的不懈努力,构建了“平稳转换时空协调理论-转换期规模化连续开采-垮塌、冒顶、突水灾害安全防控-露天坑无害化生态处罝技术”为核心的露天地下高效转换综合开采技术体系,实现了露天地下开采平稳、高效、安全、绿色转换,主要创新成果如下: (1)创立了露天-地下开采时空协调平稳转换技术。创建了露天-地下时空协调转换与产能平衡理论模型,提出了矿山开采生命期经济价值最大的露天转地下开采界线动态确定方法,建立了露天-地下平稳转换、产量平稳衔接时空关系式,从理论上解决了矿山露天转地下“何时转、何处转”的重大技术难题。示范矿山河北矿业石人沟铁矿在转地下开采第二年即达产,仅用时3年就完成从露天开采转入地下开采,实现平稳转换,而国外金属矿露天-地下开采的代表瑞典Kiruna铁矿过渡期长达10年。 (2)创建了露天-地下开采协同连续高效转换技术。开发了以露天地下开采工程一体化、地下盘区无矿柱规模化连续开采、露天地下错峰作业为主要特征的成套露天地下高效开采技术。解决了露天转地下过渡期,地下开采难以实现大产量衔接的技术难题。在保障采场结构稳定情况下,提升了示范矿山新桥硫铁矿地下开采效率200%和原露天相比,转入地下开采后生产能力不减反而提升17.6%,实现高效转换。 (3)发明了露天-地下开采“防冒,防突”安全转换技术。创新了集露天防高陡边坡滑塌、井下采场垮塌,覆盖层防突冒,露天地下联合防突水于一体的灾害控制技术体系。解决了露天地下三大采矿方法(空场法、充填法、崩落法)过渡特有的安全难题及共性的突水灾进难题,为露天-地下开采的平稳、高效转化提供了安全保障。 (4)开发了露天-地下开采固废零排放绿色转换技术。研发了露天转地下开采后,地下充填开采与露天坑胶结堆填协同的尾矿无害化生态处罝技术,采场充填与露天坑尾矿胶结堆填的协同机制及快速连续井下充填、露天坑堆填工艺,取消了尾矿库,节约尾矿库用地1604万m3,实现了露天地下平稳、高效、安全转化的绿色开采,在示范矿山石人沟铁矿建立了全国第一座露天转地下铁矿尾矿零外排矿山,推动了矿山行业向安全、绿色矿业的快速转型。 该项目已获授权发明专利25项,实用新型专利5项,软件著作权5项,发表论文50余篇,出版学术专著2部,获省部级科技进步奖一等奖3项。整体技术应用于河钢、攀钢等6个矿山,近三年新增经济效益167397.5万元。
[成果] 1900010787 北京
TD82 应用技术 烟煤和无烟煤的开采洗选 公布年份:2018
成果简介:煤炭资源是一次性非再生战略能源,国家提倡走资源集约化开采和可持续发展之路。长期以来,我国“三下”压煤问题突出(压煤量髙达137.9亿t),常采用传统的条带开采和充填开采方法进行沉陷控制,但资源采出率低、生产不可持续,或成本高、应用受限。另一方面,我国煤层赋存条件复杂多变,特别是倾斜、急倾斜煤层深部开采,沉陷时空变化规律十分复杂,沉陷控制难度大。 为了提高采出率、保障井上下安全、保护生态环境,进行沉陷控制思想和技术创新十分必要。该项目针对倾斜、急倾斜(薄-中-厚-特厚)煤层深部开采条件,创新了技术思路:通过井下开采布局、尺寸、顺序的调整优化,实现移动量和不均匀变形的控制,突破了以资源损失换井上下安全的技术思路,大幅度提高采出率,提出了煤矿开采沉陷预测新方法,创新研发了开采沉陷时空协调控制技术,攻克了倾斜、急倾斜深部沉陷控制与“三下”采煤的难题,取得了如下创新成果: (1)创新研发了急倾斜薄-中厚煤层采区间块段式倾向条带协调开采岩层移动控制技术、急倾斜厚煤层阶段集中与无煤柱延伸开采岩层移动控制技术、急倾斜特厚煤层仰式反斜开采岩层移动控制技术、倾斜煤层协调式跳采全采岩层移动控制技术,构建了倾斜、急倾斜煤层部开采沉陷时空协调控制技术体系。 (2)首次提出了任意倾角煤层、急倾斜特厚煤层、倾斜煤层非充分开采沉陷预测方法,包括采空区矢量法、影响传播角积分法等4种沉陷预测方法,创建了不同倾角,不同煤厚和不同充分度的开采沉陷预测体系。 (3)揭示了倾斜、急倾斜薄-中厚-厚-特厚煤层开采的岩层移动力学机理,得出了岩层移动的传播模式、分区沉陷特征和不同开采阶段地表沉陷的时空变化规律。 (4)构建了可调可旋转、适合不同倾角煤层的开采沉陷相似模拟实验平台,研发了开采沉陷预测分析软件系统,包括倾斜煤层、急倾斜煤层、特厚急倾斜煤层开采沉陷预测和采动损坏等级评价等6个软件。 (5)创新提出了针对密集村庄下地表沉陷控制的矿井开拓布置和采区优化设计方法,构建了基于沉陷时空协调控制技术的新开采系统。 项目成果突破了传统的开采沉陷预测方法和控制技术的局限,填补了国内外急倾斜煤层开采沉陷预测理论的空白。获得省部级科技进步奖7项(中国煤炭工业协会科技进步一等奖2项)、国家发明专利3项、软件著作权6项,发表论文112篇(SCI检索5篇,EI检索20篇),出版专著1部、教材1部。研究成果推动了该领域的科技进步和学科发展。 项目成果应用于不同类型采矿地质条件的京西、窑街、开滦、峰峰和丰城等5个矿区,累计安全采出“三下”压煤2858.84万t,产值282.89亿元(其中创外汇1.59亿美元),新增利润181.45亿元,取得了巨大的经济效益和良好的社会效益,具有广泛的推广应用前景。
[成果] 1900010479 江苏
TD94 应用技术 烟煤和无烟煤的开采洗选 公布年份:2018
成果简介:该项目属选矿技术学科。煤炭是我国的主体能源,由于我国原煤质量差、加工利用程度低,造成严重的资源浪费和环境污染。选煤是洁净煤的源头技术,长期以来,选煤以湿法为主,我国2/3以上的煤炭分布在西部干旱缺水地区,难以采用湿法选煤技术,褐煤等遇水易泥化的低阶煤不宜采用湿法分选。传统干法分选技术存在分选效率低、适应性差等问题,迫切需要高效干法选煤技术。 该项目在国家“863计划”和自然科学基金创新群体等资助下,产学研联合自主创新,开发了煤炭高效干法分选关键技术,解决了煤炭高效干法分选的世界性难题。主要科技创新有: (1)在国际上首次创立了系统的气固流态化干法分选理论,为煤炭高效干法分选关键技术提供了理论支撑。揭示了浓相高密度气固分选流态化的形成与调控机理,提出了大压降低流化数稳压布风方法和分选流态化质量的压降准数判别准则,建立了床层密度的定量调控模型。揭示了煤炭在振动与气流复合力场中的分选机制,建立了分选流态化中多组分、多尺度颗粒的动力学模型。 (2)在国际上首次发明了大型复合式干法分选技术,实现了煤炭大规模干法分选提质。提出了大型复合式干法分选床的梯级布风方法,实现了大床面稳定布风:优化了格条结构,分选下限由6mm降低至lmm,分选精度提高40%;发明了大型复合式干法分选床,优化了床体结构,提高了分选机可靠性。研制了世界最大型的复合式干法分选机,处理能力达480t/h。 (3)发明了干法重介质流化床分选技术,在国内外首次实现了煤炭高精度干法分选。发明了装配式耐磨抗堵布风技术,解决了长期以来布风板堵塞的技术难题:开发了宽粒级二元加重质的级配技术,主导粒级拓宽2.5倍;发明了加重质内循环技术,分选机外加重质循环量减少80%;研制了独立双驱动产品输送装置,单位面积处理能力提高70%。研制了干法重介质流化床分选机,分选精度E值为0.05-0.08,分选效率>90%,吨煤介耗<0.5kg。 (4)开发了世界上首套模块式高效干法选煤工艺系统,实现了我国西部干旱缺水地区煤炭的高效干法分选。由原煤准备、水分控制、粗选和精选模块组成高效干法选煤工艺,粗选提质采用大型复合式干法分选技术,精选加工采用干法重介质流化床分选技术,将筛分、干燥、分选、介质回收、产品输送、供风和除尘等优化集成。具有不用水、工艺简单、适应性强、分选精度高、成本低等特点,分选效率>90%,分选密度1.3~2.2g/cm3,吨煤加工成本降低30%~50%。 该项目对节约能源、减轻环境污染具有重大意义。已在全国29个省(市)、自治区推广应用1275套,年分选煤炭近2亿吨,并出口至美国、俄罗斯和澳大利亚等21个国家65套。获中国煤炭工业科学技术一等奖1项、教育部科技进步一等奖1项、教育部自然科学一等奖1项,授权美国等国外专利15件、中国发明专利30件,发表SCI论文85篇、EI论文131篇,被SCI引用754次。 经专家鉴定,技术水平居国际领先,是世界选煤技术的重大突破。
[成果] 1900010485 河北
TD823.7 应用技术 烟煤和无烟煤的开采洗选 公布年份:2018
成果简介:该项目属于煤炭开采、生态环境保护、采矿机械以及新材料交叉学科领域。 解决煤炭井工矿山传统垮落法开采造成的地表沉降、地下水系和生态环境破坏严重等问题一直是世界性技术难题,其难度在于:在保证回采工作面高效推进的条件下,向持续移动的采空区内充入与采出煤炭体积等量的物体;充填物体在较短时间内要具有一定强度,及时支撑顶板,保护采场安全:长时期内不被大量压缩,确保地表下沉和建(构)筑物稳定有效控制等。为系统解决上述难题,该项目于2007年由企业与高校联合立项开展技术攻关,突破了一系列关键技术,取得了以下重要发明: 发明点1:发明了一种采空区袋式充填方法。该发明是一种能与综合机械化采煤相匹配、采用管道将浆体状充填材料输送至采空区预先布设的充填袋内再结石、集采煤和充填于一体的高效开采技术与方法。该技术发明,首次研发应用极少量(5%-10%)高水率快凝材料(“超高水材料”)和矿井废水制浆作充填材料实施工作面采空区全部充填采煤;突破了4.5m以上大采高、100m以上长壁工作面安全高效充填采煤与充填固结体整体稳定控制。 发明点2:发明设计了可实现掩护采煤与采空区充填支护一体化的袋式隔板充填液压支架。创新设计了前后顶梁分别布置一对立柱的整体四柱式结构紧凑型液压支架,前顶梁掩护采煤,后顶梁掩护充填;在特定支架后顶梁的一侧设计了高度可调的薄型结构挡板,用以分组隔离充填袋,使长壁工作面实现多区段并行充填作业;首次提出设计了矿用充填浆体制备系统,制浆能力达到400m3/h以上,满足了年产百万吨充填采煤工作面的需求。 发明点3:发明了一种高水率快凝充填材料及其制备与使用方法。发明的材料具备如下独特优点:①结水率高。材料结水体积达到97%时自然状态下不泌水,并灯一定强度;②速凝早强。材料浆液混合后可在3-30min内初凝,Id强度即可达到终凝强度的50%以上;③强度可调。材料固结体单轴抗压强度在0.1-20MPa以内随意调配;以该技术发明为支撑,成立专业公司,首次建成了年产能力达20万t的“超高水材料”生产线,满足了现代化矿井持续规模化充填采煤的需求。 该项成果获授权发明专利13项;发表学术论文63篇(其中SC1/EI检索18篇),出版专著2部;已颁布行业标准2项;获省部级一等奖2项,二等奖2项,核心发明专利先后获中国煤炭工业专利一等奖和国家知识产权局专利优秀奖。 该项成果整体解决了充填采煤的技术难题,是世界充填采煤技术攻关取得的重大突破性进展。达到的技术指标为:充填工作面长度突破100m、采高突破4.5m;采空区充实率达到92%以上;建筑物下采区煤炭采出率达到85%以上;单面年产能力突破了100万t。该项成果创建了完整的基础理论体系、工艺技术体系和规模化产业体系,形成了行业技术标准,已先后在河北、河南、山西等省10余个矿区、30余对矿井推广应用,取得了显著的经济、社会和环境效益,为促进煤炭资源绿色开采、生态矿山建设和行业持续健康发展提供了技术保障。
[成果] 1900010785 北京
TD853.364 应用技术 烟煤和无烟煤的开采洗选 公布年份:2018
成果简介:我国矿产资源丰富,但大宗消费矿产资源禀赋差,其中铜矿平均品位小于1%,铁矿平均品位仅33%,大量贫矿资源因开采不经济而难以开发。上世纪八十年代末,为开发铜矿峪矿这一特大型贫矿,引进了电耙出矿矿块崩落法技术,并由多家单位参与研究,实现了在中国的初步应用。但由于工艺落后,存在效率低、安全性差等诸多技术难题,远不能满足矿山发展的需要。为扭转技术严重落后局面,项目完成单位在于润沧院士的指导下创立了超前拉底应力迁移理论,研发了特厚大矿体高效连续自然崩落法开采关键技术,彻底变革了原有开采工艺,使铜矿略铜矿年产量超过了700万吨,产量提升80%,劳动生产率提高1倍以上,采矿成本仅为国外同类规模矿山的52%。近5年在地质品位仅CuO.54%的情况下,铜矿峪铜矿总销售收入达69.9亿元,利润总额达26.2亿元,经济和社会效益十分显著,使我国自然崩落法技术步入了世界先进行列。该项目有四个方面技术创新: 1、针对电耙出矿矿块崩落法存在的作业效率低、安全性差等难题,创立了超前拉底应力迁移理论和高中段大面积全无轨自然崩落法开采技术体系,开发了大型无轨设备作业的底部结构型式、前进式拉底方式、适应高动载荷环境的组合支护等为核心内容的自然崩落法关键技术,实现了从电耙出矿矿块崩落法工艺向髙效无轨设备作业自然崩落法工艺的根本性变革。 2、针对特厚大倾斜矿体难以连续开采难题,开发了主、副层时空协同连续开采技术,研发了倾斜矿体主副层相结合的下盘台阶式协同布置工艺、对角式等速度连续拉底顺序、崩落顶板光时域反射安全预警防控技术,解决了特厚大倾斜矿体高中段连续崩落、下盘三角矿体回收和崩落顶板实时精准监测难题。 3、针对传统矿块崩落法放矿管理系统复杂、准确性差等难题,开发了融合矿床资源模型和出矿数据动态采集、传输和分析于一体的自然崩落法智能放矿管理平台,实现了放矿计划动态调整、交互式可视化放矿管理和放矿管理平台的SaaS云服务,有效提高了放矿管理效率和崩落及出矿过程安全管控能力。 4、开发了胶带斜井与辅助斜坡道平行布置,多点力矩调控联合驱动的长距离、大髙差、高强度矿石胶带提升运输技术,破解了井下大规模开采的提升运输难题,创造了非煤地下矿山运输能力之最。 该项目达到国际先进水平,其中胶带斜井与辅助斜坡道平行布置的开拓方式,特厚大倾斜矿体主、副层相结合的开采方式等方面达到国际领先水平。该项目已获省部级科学技术奖一等奖2项,省部级优秀工程设计奖一等奖1项:共获得国家授权专利10项(含发明专利5项),计算机软件著作权2项:发表学术论文12篇,其中4篇在澳大利亚、瑞典等国家举办的重大国际学术会议上报告并发表;编写设计手册共19万字。技术成果正在普朗铜矿、紫金罗卜岭矿区、眼前山铁矿深部等特大型矿山推广应用,大力提升了我国贫矿资源开发力度,上述矿山建成后生产能力将达到年6000万吨以上,年销售收入超130亿元。
[成果] 1800230082 河北
[TD94, X703] 应用技术 [烟煤和无烟煤的开采洗选, 污水处理及其再生利用] 公布年份:2018
成果简介:项目所属科学技术领域:选矿技术。 主要技术内容:为了解决中国湿法选煤厂长期存在的浮选精煤灰分、水分高导致商品精煤灰分、水分偏高,及大量煤泥水外排造成煤炭、水资源严重浪费和对环境破坏两大难题,在科技部科技型中小企业技术创新基金支持下,该项目开展了煤泥级配、两级高效浮选、离心脱水脱泥、煤泥水深度澄清等技术的研究,结合试验室试验和工业性实践,取得多项创新性成果: 1.基于中国湿法选煤厂煤泥多属难浮选或极难浮选等级、煤泥中粒度>0.25mm粒级已在重选得到有效分选、含有大量高灰粘土类杂质等特征,研发成功由粗精煤泥回收,一、二级浮选和一、二段脱水组成的煤泥两级浮选、精煤泥两段脱水新工艺。 2.基于中国湿法选煤厂尾煤泥水的特性,研发成功由一、二段浓缩,一、二段回收组成的洗水深度澄清,粗、细尾煤泥分别浓缩回收的尾煤泥水两段浓缩两段回收新工艺。 3.研发成功利用喷射原理和微泡析出机理的大型FJC(FJCA)型煤用浮选机,基于“网捕、渗滤,加速煤泥沉降”理论的高效煤泥水浓缩机,以及沉降过滤式离心机等煤泥分选及煤泥水处理装备。 4.“2+2”模式湿法选煤厂吨煤水耗0.05~0.07m3、水重复利用率>96%、回用水浓度≤1.0g/L,优于MT/T810《选煤厂洗水闭路循环等级》、GB/T18916《取水定额》指标要求。 技术经济指标:①经实施煤泥两级浮选、精煤泥两段脱水工艺的土城等4座选煤厂测试,浮选精煤灰分、水分分别降低3.09、9.05个百分点,设备投资降低17.0%,劳动定员减少30%;②经实施尾煤泥水两段浓缩两段回收工艺的田陈等4座选煤厂测试,尾煤泥固体回收率达99.5%,回用水浓度≤0.60g/L,吨煤水耗≤0.075m3,实现煤泥全部厂内回收、洗水一级闭路循环、工业用水零排放,较传统工艺装机容量降低25.5%,设备投资减少31.8%;③FJC(FJCA)型浮选机经资兴等7座选煤厂测试,较其它型号浮选机浮选精煤灰分平均降低0.90个百分点,尾煤灰分平均提升11.14个百分点,浮选完善指标平均提高10.04个百分点,处理量平均提高3.05m3/(m3h),电耗平均降低3.5kWh/t;ST型高效浓缩机处理尾煤泥水能力达9.11 m3/(m2h),是现用耙式浓缩机的7倍以上。 推广应用及效益情况:自2009年研发至今,该项目成果已在中国200余座新建、技改湿法选煤厂推广应用,仅2015-2017年,项目完成单位因实施该成果新增销售额1.86亿元。获授权发明专利4项,发表相关科技论文52篇,其中在国际选煤大会发表论文7篇。 推动科技进步作用:该项目成果构成了煤泥回收工艺的主体框架,已在中国湿法选煤厂大面积推广应用,成为中国煤泥分选和尾煤泥水处理首选工艺及装备,为选煤行业节能减排、绿色环保生产提供了技术保障。
[成果] 1700640088 云南
TD853.3 应用技术 烟煤和无烟煤的开采洗选 公布年份:2017
成果简介:国内外地下金属矿山采矿工艺技术和设备的发展,主要表现在采用各种采矿方法的比重和回采工艺、技术装备有很大的变化,均沿着高效率、高回采率和机械化的方向发展,采场生产率和劳动生产率有了较大的提高。由于采矿工艺创新和设备的更新,一些过渡金属矿山使用的采矿工艺及设备满足不了现在的生产需求,这就要求对一些采矿工艺及设备进行调整,达到在安全前提下较短时间内回收资源的目的。采用深部矿体无轨采矿技术出矿,充分体现了有色金属矿山从有轨运输转变为无轨运输过程中运用的优点,而掌握好无轨出矿的关键技术及操作要点,能在以后类似工程的施工中获得较好的经济效益和社会效益。 电耙底部结构改堑沟是通过在电耙道内布置中深孔爆破形成的,具有效率高、质量好、施工安全等优点。降低了放矿中堵塞发生的高度,堑沟巷道底比较宽,堵塞多发处与电耙巷道在一个水平,处理起来比较简单。采用有轨设备在运输水平直接出矿,增加台班出矿量,加快了回采速度,采场整体回采工期缩短一半。各分层中孔爆破落矿后产生大块直接溜至主运输巷出矿进路,用浅孔凿岩爆破统一处理大块,安全性大大提高,并且降低了二次爆破炸药单耗。吨矿石的炸药单耗降低64.2%,在加快了资源回收的同时取得了较好的经济效益。 通过该项目的实施,该公司已申请6项实用新型专利并全部获得授权。发表论文2篇,参与完成规范编制2件。采用深部矿体无轨采矿技术较传统工艺,平均台班出矿量提高163.33%;每产出吨矿石的炸药消耗降低64.2%。运用深部矿体无轨采矿技术出矿后:采场台班出矿量达280吨以上,在原来台班基础上将近提高1倍,采场整体回采工期缩短一半;各分层中孔爆破落矿后产生大块直接溜至主运输巷出矿进路,用浅孔凿岩爆破统一处理大块,安全性大大提高,并且降低了二次爆破炸药单耗,在加快了资源回收的同时取得了较好的经济效益。 该项目执行期内预计累计销售收入3000万元;项目执行期内累计净利润300万元,项目执行期内累计缴税174万元。项目完成后并在公司内全面推广,预计每年可实现销售收入2亿元,实现利税1000万元。采用深部矿体无轨采矿技术出矿,充分体现了有色金属矿山从有轨运输转变为无轨运输过程中运用的优点,而掌握好无轨出矿的关键技术及操作要点,在以后类似工程的施工中获得更好的经济效益和社会效益。
[成果] 1700560141 山东
TD823.7 应用技术 烟煤和无烟煤的开采洗选 公布年份:2017
成果简介:该项目属于矿山特殊开采技术研发与应用技术领域。 该项目针对目前煤矿开采带来的环境及生态问题,重点从膏体充填综采回收煤炭资源的理论研究、新型膏体充填材料的研发、膏体充填材料的安全输送、膏体充填液压支架与采煤方法等方面着手创新研发相关核心技术和关键设备,形成了煤矿绿色环保膏体充填开采成套技术体系。其主要创新技术内容包括: (1)基于弹塑性理论和矿压理论,构建了条带煤柱资源二次回收的力学模型,探究了遗留资源膏体充填的开采性,揭示了二次回收时覆岩结构的滑落失稳类型,确定了不同煤柱宽度膏体充填开采时所需的充填体强度;通过物理和数值模拟分析了膏体充填二次采动时覆岩移动变形特征和动态演化特征及其效应,揭示了覆岩“活化”机理,给出了活化系数。 (2)研发充填物料破碎系统和新型膏体充填外加剂-贝福剂,开发了采用双级无底筛破碎物料的加工工艺系统,确保物料中含有适量小于0.08mm的细颗粒,具有滚珠效应、改善流动性、微集料的功能;同具有早强、速凝廉价特征的贝福剂掺和使用,替代了充填材料中的粉煤灰,使充填材料费由115元/t降到了65元/t,同时提高了充填体稳定性和强度。 (3)研发了小倍线膏体物料安全管输控制技术与装备。为了解决矿井充填倍线过小(小于1)的问题,通过增加管路长度和改变管径等方法,解决充填倍线过小容易引起的堵管、破管等问题,保证了膏体充填系统的稳定性。 (4)研发了膏体充填液压支架。研制了ZC5600/20/38GT型膏体充填液压支架,该支架主要创新点是把尾梁和隔离板结合一起,具有充填防漏功能,配以辅助措施,解决充填区的隔离效率低问题,同时起到管理顶板、隔离围岩、保护充填空间的作用。 达到的技术经济指标;(1)膏体充填单面生产能力45万t/a;(2)研发的膏体充填液压支架最大采高3.8m,满足充填面采煤与安全隔离的需要;(3)吨煤增加成本约65元/t;(4)充填前顶板下沉量控制为85mm左右,采空区充实率平均达到95.3%;(5)地表最大下沉值为160 mm,地表下沉系数为0.07,受护对象损坏等级可控制在I级范围内。 项目开发成功,解决了集团公司岱庄、许厂煤矿“三下”压煤和永久煤柱开采的技术难题,截止2017年5月底,淄矿集团岱庄、许厂已完成充填治理采空区338万m3,回收煤炭资源460万t,消耗矸石390万t,经济和社会效益十分显著。 该项目成果具有通用性与可移植性,已在山东能源淄矿集团、峰峰集团、焦煤集团,鹤煤集团、沈阳焦煤股份有限公司、乌海市天裕工贸有限公司等矿井进行了应用。该技术的开发成功和推广应用,对提高煤炭采出率、推动“三下”压煤安全开采和保护生态环境具有重要意义,对促进中国煤炭绿色开采技术进步、社会和谐及环境建设具有重要的推动作用,社会、环境效益巨大。 项目已获得国家发明专利9件,授权5项,实用新型专利27项,软件著作权1件,制定地方标准1项,制定能源行业标准2项,发表论文12篇,SCI或EI检索3篇,出版专著1部。
[成果] 1800080400 四川
[TD94, TD923] 应用技术 烟煤和无烟煤的开采洗选 公布年份:2017
成果简介:1、课题来源与背景: 近年来,达竹公司石板厂入洗的内调原煤从原来的较难选煤变为现在的难选煤。由于原煤煤质的变化,重介主洗系统中的细煤泥量偏多,分选条件日趋恶化,重介分选效果及浮选选择性变差,末精煤灰分高于14%,洗煤数量效率在95%左右,洗煤介耗在2kg/t原煤以上,浮选药耗在0.18kg/t原煤以上。在煤炭行业经济效益不佳的大环境下,较低的精煤产率和较高的材料成本直接影响精煤的加工成本,造成企业整体经济效益下滑。 对石板厂来说,必须适应难选煤量增加的现状,通过技术创新,提高难选煤的分选效果,从而提高企业整体经济效益,增加企业生存发展的能力。因此,有必要对提高难选煤分选效果进行研究。 2、主要技术内容: 该研究项目为提高难选煤的分选效果进行了一系列的技术研究。 ⑴改善原煤可选性技术: 该研究项目通过收购内在灰分低、可选性为易选的优质煤与集团公司可选性相对较差的内调煤进行配煤入洗,合理利用高、低灰煤炭资源,使优质煤起“引子煤”的作用,使入洗原煤的可选性由难选煤/极难选煤转化为较难选/中等可选煤,原煤可选性得到改善,有助于提高重介质旋流器的分选效果。 ⑵原煤均质均量给煤技术: 该研究项目通过加装倒闸控制箱,实现一台变频器控制两台给煤机,给煤机由固定给煤改为变频给煤,使配煤均质化;在原煤仓给煤漏斗溜槽处加铺铸石,利用铸石表面光滑、摩擦力小的特点,提高仓壁的顺滑性能,保证原煤连续顺利下滑,防止原煤堵仓;将接近开关应用于皮带/刮板机头落煤溜槽的防堵,一旦出现皮带/刮板机头溜槽内堵煤时,防堵装置的接近开关立即动作,原煤一线连锁的所有设备立即停止运行,防止皮带/刮板机头堆积大量原煤影响正常洗煤。同时建立起了一套基于煤坝收煤的外购煤管理运行模式,真实反映了外购煤质量,保证了供需双方的利益。 ⑶重介质悬浮液粘度值稳定技术: 该研究项目将粗煤泥从重介分选系统中分离出来,由溢流堰高度可调的TBS干扰床分选机分选粗煤泥,通过浓缩旋流器组、三质体电磁振动筛、精煤泥离心机对粗煤泥进行脱水脱泥,保证了粗煤泥精煤的质量,降低了重介质悬浮液的粘度,提高了重介质选煤的分选效果,降低了介耗,并提高原煤处理量。该粗煤泥分选工艺中,将TBS干扰床分选机的固定溢流堰改进为可调式溢流堰,使其适应了南方煤质多变的原煤,特别是可选性为难选的煤炭。 ⑷介质添加技术: 该研究项目将介质添加方式改为“地坑”式介质添加,实现了介质的正常添加,保证了重介生产的正常进行,为稳定重介悬浮液密度起到了关键作用,有利于重介旋流器的稳定分选。 ⑸以改善循环水水质为目的的煤泥水澄清处理技术: ①煤泥水处理工艺: 该研究项目通过比较、研究,将浓缩池、沉淀塔处理煤泥水的运行方式由并联改为串联,实现了浓缩池底流的连续排放,杜绝了“压耙”事故的发生,改善了循环水水质。 ②浓缩池泡沫消除技术: 该研究项目采取“拦”与“消”相结合的方式对浓缩池表层漂浮的泡沫进行物理洒水消泡,改善了循环水水质,循环水浓度<0.5g/l,实现了清水洗煤。 ⑹提高难浮煤泥浮选选择性的浮选药剂及药剂添加方式: 该研究项目为了提高浮选选择性,降低浮选药耗,对浮选捕收剂及药剂添加方式进行了研究。一是通过对国内外捕收剂的研究、比较及生产实践,选择的MJ-9#捕收剂更有利于难浮煤泥中浮选精煤的选择;二是安装2台FJR120浮选药剂自动加药系统,将浮选药剂添加方式由原人工手动添加改造为自动加药+乳化的添加方式,药剂乳化后进一步提高了难浮煤泥的浮选效果。 3、授权专利情况: 该研究项目拥有专利六项,其中授权发明创造专利一项,为“重介质粗煤泥分选装置及分选工艺”;授权实用新型专利四项,分别为“一种可调溢流堰的TBS分选机”、“煤泥水串联处理系统”、“一种浓缩池消泡装置”和“溜筒防堵塞装置”;受理实用新型专利一项,为“一种地坑式介质添加系统”。 4、技术经济指标: 该研究项目取得的技术经济指标为:①中煤中-1.5密度级的含量≤8%;②末精煤灰分≤11%;③洗煤数量效率≥98%;④洗煤介耗≤0.95kg/t原煤;⑤浮选药耗≤0.13 kg/t原煤;⑥循环水浓度≤0.5克/升;⑦提高精煤产率>3%;⑧增加收入>1000万元/年;⑨节约支出>180万元/年。 5、技术的成熟程度,适用范围和安全性: 该项目研究的成果建立起了一套适合分选难选煤的运行模式,经过连续三年多的成熟应用,效果明显,对新建选煤厂或改扩建选煤厂的设计有重要的参数价值。特别是对于南方的煤炭企业来说,因煤炭不停地开采,煤炭赋存条件发生了变化,难选煤量越来越多,而煤炭资源是有限的,因此该研究项目推广应用前景广阔。 6、应用情况: 该项目在石板厂的成功应用,实现了低投入高产出:改善了入洗原煤的可选性,实现了均质均量给煤;降低了重介悬浮液的粘度和粗煤泥灰分,降低了介耗;循环水浓度≤0.5g/l,实现了清水洗煤;提高了难浮煤泥的浮选效果。每年增加精煤4万吨以上,增收节支达1000万元以上,经济效益显著,有助于在整体煤炭市场经济效益变差的大环境下的企业脱困。 该研究项目实现了有限煤炭资源的综合利用;同时改善了职工作业环境,降低了职工工作量,社会环境效益明显。
[成果] 1700660069 内蒙古
TD8 应用技术 烟煤和无烟煤的开采洗选 公布年份:2017
成果简介:1、学科领域:该项目所属学科领域为矿业工程及矿产资源开发。 2、主要研究内容: 专题一、复杂多变矿体环境友好型高效采矿方法选择及回采工艺研究。该专题的目的是在对矿区矿体开采技术条件分类基础上,评价采矿方法适用性,提出适合不同类别开采技术条件的环境友好型高效采矿方法组合方案,确定各采矿方法结构参数,具体内容包括: (1)采矿方法选择。 (2)复杂多变矿体开采工艺技术研究。 (3)高寒地区地下开采井筒防冻技术研究。 专题二、高寒草原地区充填可行性研究。该专题的目的是在对矿区开采技术条件分析研究的基础上,对全尾砂、分级尾砂及废石进行充填可行性研究确定不同类型充填工艺参数。具体内容包括: (1)尾砂充填技术研究。 (2)掘进废石不出井就地充填技术研究。 (3)充填系统工艺技术方案专题三、上向水平分层。充填法地面减沉效果评价方法研究。 (1)上向水平分层充填法地表沉降规律研究 (2)采场地压活动规律研究。 (3)井下地压监测技术研究。 3、主要研究成果:在对矿体稳定性分级分类基础上,评价矿山采矿方法的适应性,选择合理的采矿方法组合方案,完成回采方案的选择、参数优化及工艺设计,计算采场最大暴露面积,优化人工假底构筑,研究充填系统防冻技术,制定生态保障综合技术措施和地表环境监控技术措施。最终开采率提高了25个百分点,贫化率降低了10.7个百分点,并发明了适合高寒地区矿石运输需要的自溜矿车减速装置及一种复杂地形充填管道架设装置两项专利。 4、成果的创造性、先进性: (1)选择了无矿柱无废害采矿方法,开发了适合多变复杂矿体开采技术条件的同一矿块内采矿方法无缝转换技术; (2)创新了防冻充填技术; (3)建立了草原严寒地区资源开采生态保障体系。 5、作用意义和经济效益: 1)直接经济效益: (1)综合回采率由70%提高到93%,按设计利用资源量1272.2万t,品位5%,选冶综合回收率87%,副产Ag品位45g/t,回收率65%,Pb(Zn)和Ag市场价格1.4万元/t和3.2元/g,生产成本350元/t计算,可多回收292.6万t矿量,多回收矿石价值205580.8万元。创造税前利润103170.8万元,年均7115.2万元。 (2)贫化率由15%降低到4.3%,按年产量90万计算,减少废石混入10.5万t/a,可节约资金3675万元/a。 2)间接经济效益: (1)掘进废石不出井就地充填,减少了废石提升费用和地面废石堆场占地费用; (2)尾砂充填减少了尾矿地面堆放量,尾矿库构筑费用和维护费用大大降低。
[成果] 1700640092 云南
TD854.4 应用技术 烟煤和无烟煤的开采洗选 公布年份:2017
成果简介:井下、露天联合同步开采矿山面临的长期持续衔接与综合开采是采矿行业面临的共同技术难题,而大红山是井下、露天联合同步开采的典型矿山。大红山铁矿由云南省地质一大队于1983年完成详勘,探获地质储量4.5亿吨,由71个矿体组成,矿体空间位置立体交错、呈多层互层产出。 大红山铁矿前期规划综合开采浅部低品位熔岩露天铁矿、1号铜矿带、III-IV矿体、II1矿体等矿体,形成了露天开采与井下无柱分段崩落法、空场法、上向分层充填法等多区段时空同步开采,以及低贫矿体综合利用的资源开发新格局,实现了资源的深层次综合开采与规模利用。但同时也使得开采关系变得十分复杂,带来了许多新的技术难题。大红山浅部熔岩铁矿位于深部铁矿的上部靠地表部位,由于井下崩落法开采将对其产生影响,须尽快完成抢救性开采。而实际因资源本身利用价值极低、加上市场变化等种种因素的制约和影响,露采推进迟缓。为确保井下开采安全,井下预留了大量的保安矿柱,使得采不保选问题突显,同时开采经济效益恶化,企业面临严重困难。通过坑露联采衔接综合开采技术研究及应用,结合自生产以来地下开采产生的地表移动情况,研究调整优化移动角,重新圈定井下压矿边界,释放约2500万吨矿量,缓解了坑露矛盾;同时研究提出了主采区下部区段被压矿体安全合理的解决方案,以此排产实施被压矿体的安全开采;三是结合市场、排土场条件,优化露天开采境界,为经营指标改善,及早解除坑露矛盾创造条件;四是对优化境界外的矿石合理规划提前开采,在经济开采的前提下,也为缓解坑露矛盾创造了条件,避免因露采长期迟缓所造成的资源损失,打开矿山资源综合高效利用新局面。 项目2015年3月完成研究并推广应用于大红山铁矿,项目研究共获得国家授权发明专利1项,实用新型专利4项。通过研究应用,解决坑露联采过程中的持续、安全、高效综合开采关键问题,推动新的发展。一是解决采不保选问题,保证2015年正常生产经营,大红山铁矿2015年主营业务收入22亿元,营业利润8062万;二是通过境界优化,优化近1000万吨极低品位含铁熔岩的开采,减亏2.9亿元;三是境界外矿石通过组织开采,采矿包干单价为31.5元/吨,采选综合成本317元/吨。2015年新增利润1606万元,新增税收1716万元;2016年新增利润1794万元,新增税金为1817万元。
[成果] 1700630210 湖北
TD8 应用技术 烟煤和无烟煤的开采洗选 公布年份:2017
成果简介:该项目属于水和矿产资源技术领域。 根据《全国矿产资源规划(2008-2015年)》提出,中国矿产资源开发利用要加强矿山地质环境保护与恢复治理,推进矿业经济区和绿色矿山建设,充填法成为未来矿山主要采矿方法。因此,传统崩落法矿山也逐步向充填法矿山转型,但由此引发两种采矿方法并存下的联合开采关键技术问题日益突出,亟需解决。 项目以程潮铁矿采场生产以及地表构建(筑)物的安全为攻关点,采用理论分析、室内实验、数值模拟和现场监测相结合的方法,开展了无底柱分段崩落法与充填法联合开采关键技术及应用研究,形成如下创新性成果: (1)形成了联合开采安全控制关键技术。研究了联合开采下采场地压及地表构建(筑)物稳定性控制技术,提出了联合开采下隔离矿柱安全开采技术,解决了保安矿柱开采技术难题,促进了资源开采的协调性,减少了矿石损失,提高了矿山经济效益。 (2)形成了高应力巷道综合支护关键技术。在锚喷支护的基础上,引入锚杆联系链,研发了锚喷加锚杆联系链联合支护技术,攻克了深部开采巷道易变形破坏难题,延长了巷道服务年限,减少了补强支护,降低了支护成本。 (3)形成了联合开采下采矿方法优化和经济管理技术。提出了改进的未确知测度优化方法,克服了传统采矿方法选择局限性,建立了联合开采经济分析模型,优化了联合开采下三级矿量保有量和生产组织管理,保证了矿山产能稳定、地表构建(筑)物和采矿安全,节约了生产经营费用,降低了采矿成本。 项目发表了14篇论文,申请了3项专利,研究成果形成了集理论指导、在线监测、经济管理和安全控制于一体的无底柱分段崩落法与充填法联合开采关键技术,为井下联合开采提供了有力的理论依据及技术支持。研究成果经鉴定达到国际先进水平。 研究成果自2014年先后在武钢资源集团程潮矿业有限公司和武钢资源集团大冶铁矿有限公司成功应用,近三年创造直接经济效益2.0417亿元,研究成果对国内外类似条件矿山的安全经济开采有着广阔的推广前景。
[成果] 1700660058 内蒙古
TD823.53 应用技术 烟煤和无烟煤的开采洗选 公布年份:2017
成果简介:大巷煤柱安全高效回收技术项目是该公司的重大科研项目,2005年开始,公司积极响应政府的资源整合改造精神,率先开展资源整合技术改造升级,成为地区最早启动、最快完成技改的煤炭企业。技改成功后,安全生产条件、机械化水平、生产能力跨越式提升,随着开采年限的增加,部分煤矿(采)盘区乃至整个矿井陆续进入末采阶段,资源日趋枯竭。这部分矿井的大巷煤柱资源地质资料可靠,条带既规整又相对较长,是矿井末采期间的"优质"可回收资源。2011年以来,按照公司生产的总体部署,遵照安全可靠、经济高效的原则,公司决定开始大巷煤柱回收技术研究。历时4年时间,先后成功完成白家梁、富华、宏一一盘区、宏一二盘区、大地3煤、纳一煤矿大巷煤柱回收。 五个煤矿开采实践,在薄及中厚煤层(白家梁、富华煤矿)、厚及特厚煤层(宏一、纳一煤矿)煤柱回收工作面对巷道布置、设备选型、回采技术管理等都进行了现场工业性应用试验,并取得巨大成功。从各矿整个回采过程和效果看,煤柱回收关键技术措施的应用合理有效,达到了预期效果,保证了煤柱安全回收。通过在实践中不断总结改进提升, 该公司已形成了适应于不同条件煤层的大巷煤柱回收成套技术。公司已累计成功回收大巷煤柱资源439万吨,并取得了良好的经济效益,实现净利润4.23亿元。在过空巷、立交搭接支护、过风桥和交叉点的回采支护、调节周期压等方面积累了一整套安全生产技术成功经验,回采率比传统煤柱回收提高60%。经初步统计,公司生产矿井大巷煤柱压煤储量达7600万吨,大巷煤柱回收将是各矿末采期间的重要利润增长点,利用矿井现有生产系统及设备,通过总结形成的中厚煤层到厚煤层的煤柱回收成套技术指导大巷煤柱回收设计、准备、回采、支护等各个环节,为以后矿井、采区末采残留煤柱回收提供了宝贵的安全技术应用成果,可在所有井工矿井推广应用,对整个地区此类赋存条件大巷煤柱回收都有示范推广价值。
[成果] 1700560124 山东
TD823.7 应用技术 烟煤和无烟煤的开采洗选 公布年份:2017
成果简介:煤炭是中国的主体能源,在一次能源结构中占比70%左右,全国煤炭产量接近40亿吨。随着煤炭资源的巨量开采,煤炭工业发展面临两个严峻挑战;一是“三下”压煤(铁路、水体、建筑物下)带来的煤炭资源废弃,全国现有生产矿井面临的“三下”压煤就达数百亿吨;二是普遍采用垮落法采煤引起的覆岩破坏和地表沉陷,导致水资源、大批农田或生态环境遭受永久性破坏。充填开采是解决上述问题的有效途径,但长期以来煤矿充填开采过程中普遍存在“充填材料用量大,充填效率低,采煤成本高”的缺点。该项目提出了基于浆体膨胀复合材料的多墩柱同步充填开采解决方案,对充填原材料、充填料浆、料浆制备工艺与装备及其在充填采煤中的应用进行了系统研究,以实现煤炭资源的“绿色开采、科学置换”。主要创新点如下: 1、发明了高强度浆体膨胀复合材料。确定了粉煤灰、石膏、生石灰等主要原料的最佳配比,建立了制备浆体膨胀复合材料的性能指标体系,评价了充填体的稳定性能、弹性模量和环境影响,揭示了充填体的体积膨胀和强度增长规律,通过材料膨胀主动接顶实现了对覆岩层(板)的主动支撑。 2、研发了充填料浆自助化高效制备技术与装备。研制了微细粉料的弥漫式混合装置和涡旋流场混合装置,依靠卸料风力、自身重力等非专供能量完成原料混合和料浆制备,提出了浓度自适应控制工艺流程;研发的装备在无需额外动力条件下,实现了充填料浆制备与输送的连续化、自助化和高效化。 3、研发了控制关键层稳定的板柱结构力学模型和岩层控制关键技术参数设计方法。揭示了充填墩柱和覆岩层(板)的耦合承载机理,提出了墩柱单体结构和群体空间布局优化方法,采空区空间充填量降低三分之二。 4、研发了多墩柱同步充填工艺与装置,实现了不同地点墩柱充填作业同时开始、同时充满、同时结束,降低了充填作业对采煤作业的滞后影响,提高了采煤效率。 该项目从2011年起在淄博王煤矿业有限公司进行工业应用试验,已安全采出“三下”压煤98万吨,获得经济效益6.1亿元;从2011年起在辽宁阜新矿业集团有限责任公司、山西晋城无烟煤矿业集团有限公司等15家企业开始应用,累计安全采出“三下”压煤1360多万吨,创造产值68亿元、利税近9亿元。 该项目列入2012年度山东省自主创新成果转化重大专项项目,入围国土资源部《矿产资源节约与综合利用先进适用技术推广目录和汇编》(第二批),并为王庄煤矿取得近2亿吨原来禁采资源的采矿权(列入淄博市2015年科学发展重大项目)。 该项目在2014年组织了由院士和行业专家参加的3个技术成果鉴定,成果均达到国际先进或国际领先水平。项目共取得发明专利15项,实用新型专利14项,软件著作权3项,出版专著3部,发表论文30余篇。 该项目为充填开采提供了经济有效的资源置换体制备与布局设计方法,具有材料用量少、充填成本低、开采效率高三大突出优势,使资源开采从单纯的资源索取到科学置换,最大限度地采出煤炭资源,减少或避免开采沉陷,保护生态环境,实现煤炭资源开采与生态环境保护一体化。
[成果] 1800080373 四川
TD823.251 应用技术 烟煤和无烟煤的开采洗选 公布年份:2017
成果简介:1、课题来源与背景:复杂结构极薄煤层机械化开采一直是困扰中国煤炭行业的一项技术性难题,复杂结构极薄煤层开采工序繁多,加之工作面煤层厚度薄,倾角变化大,地质构造多,对工作面回采带来了极大的困难,由于无法实现无缺口进刀、工作面人工传递信息极度困难、工作面沿空护巷效果差等一系列问题一直制约着复杂结构极薄煤层工作面高产高效。柏林煤矿针对复杂结构极薄煤层工作面机械化开采高产高效工艺技术研究,在矿井煤层倾角0~30°,煤层厚度0.5米~1.5米的复杂结构地质条件下成功实现了高产高效,解决了复杂结构极薄煤层工作面无法实现无缺口进刀、工作面人工传递信息极度困难、工作面沿空护巷效果差等困难的难题,同类相比较为先进。 2、性能指标:降低生产成本;实现月产量达21240t;减少了巷道的掘进,提高了资源的回收;保证安全生产,实现了高产高效。 3、技术的创造性与先进性:充分利用机、风巷已掘巷道,作为采煤机进刀空间,自行设计、制造、加工出满足进刀工艺辅助的支撑平台,实现无缺口自动进刀;在现有设备控制器上进行改进控制,利用原语音装置及其电缆,对运输机开关进行闭锁控制。当工作面有职工因工作原因需要翻越正运行的溜子时,可以直接按下语音装置上的按钮,从而停下刮板运输机,并进行喊话向溜子司机说明情况。从而避免事故的发生;解决了该矿采煤工作面由于采空区顶板达到极限跨距垮落时,产生的剧烈的动压现象,使巷道顶板承受压力较大,致使巷道变形严重的问题;实现了复杂结构极薄煤层工作月产量达两万吨及以上;提高劳动生产效率,解放生产力,减少用工,实现了高产高效,在一定程度上缓解一线劳动力的缺失。 4、推广应用的范围、条件、和前景: 该项目推广应用的范围:井工开采的煤矿。 该项目推广应用的条件:投入使用单滚筒爬底式采煤机的复杂结构极薄煤层普采工作面。 该项目推广应用的前景:所有井工煤矿类似条件工作面开采方式均可按照此方案实施,并能确保成功,可以大幅度提高工效,提高工作面推进度,降低开采成本。 5、技术说明和技术经济指标:复杂结构极薄煤层机械化开采一直是困扰中国煤炭行业的一项技术性难题,复杂结构极薄煤层开采工序繁多,加之工作面煤层厚度薄,倾角变化大,地质构造多,对工作面回采带来了极大的困难,由于无法实现无缺口进刀、工作面人工传递信息极度困难、工作面沿空护巷效果差等一系列问题一直制约着复杂结构极薄煤层工作面高产高效。柏林煤矿针对复杂结构极薄煤层工作面机械化开采高产高效工艺技术研究,在矿井煤层倾角0~30°,煤层厚度0.5米~1.5米的复杂结构地质条件下成功实现了高产高效,解决了复杂结构极薄煤层工作面无法实现无缺口进刀、工作面人工传递信息极度困难、工作面沿空护巷效果差等困难的难题,同类相比较为先进;针对复杂结构极薄煤层工作面单滚筒式采煤机无法自动进刀,通过与支撑平台的支撑台车配合;实现了复杂结构极薄煤层机械化开采无缺口自动进刀;针对复杂结构极薄煤层工作面巷道变形严重,通过深孔预裂爆破将工作面顶板强制放下,使其顶板泄压,达到减小顶板压力对巷道的破坏,从而减少巷道的变形量;针对复杂结构极薄煤层工作面人工传递信息极度困难,通过在极薄煤层工作面每间隔15-20米安设一组该声光组合器不仅能控制溜子运转,使人员安全翻越溜子,杜绝安全事故的发生,还能安全有效的传递信息;实现月产量达21240-22000t;通过深孔预裂爆破沿空护巷取得较大成效,每个采煤工作面可获得经济效益884.8万元;每年可多产原煤77880吨。 6、作用意义:保障正规循环率,提高单产水平。
[成果] 1700600033 北京
TD823.97 应用技术 烟煤和无烟煤的开采洗选 公布年份:2017
成果简介:项目研究成果主要应用于煤矿工作面综合机械化开采。随着中国千万吨综采成套技术和装备已进入国际先进技术水平的行列,但是供液系统技术长期以来严重滞后,存在系统匹配性差、供液不稳定、智能化水平低、关键元部件耐久性低、乳化液配比效果差、介质清洁度保障薄弱等问题,成为制约综采工作面实施自动化开采的瓶颈。该项目针对以上问题开展了技术攻关,提出了适用于智能化开采工艺的自适应供液方法,建立了一套完整的智能集成供液体系,攻克了高压泵脉动控制、智能联动、电磁卸荷、浓度在线检测、可靠性等关键技术,研制出中国首套具有自主知识产权的综采智能高效集成大流量供液系统,解决了供液质量差和无法与工作面用液需求自适应的难题,取得了如下重大创新性成果: 首创了一种以工作面用液需求为目标的压力窄幅波动大流量供液模式,创新提出了一种自适应采煤工艺的乳化液均衡输出控制方法并研制出首套智能供液控制系统,实现系统的闭环智能联动控制; 创新提出了以大偏心距重载曲轴为基础的高效率乳化液泵的设计方法,解决了乳化液泵耐久性低、可靠性不高的难题,研制出国内首套三柱塞结构的400L/min、37.5MPa乳化液泵。 发明了电液双控自动切换本安型电磁卸载阀,填补了国际空白,解决了泵站压力无法实现远程自动控制的难题,保障了供液的稳定性。 发明了一套可靠的综采工作面乳化液质量保障系统,解决了制约行业多年乳化液浓度在线检测、清洁度控制和适应不同水质条件下的乳化液稳定性难题,实现了供液系统的清洁、稳定、高效,保障了工作面采煤的连续运行。 独创了全方位多层级工作面供液安全保证体系,建立了故障诊断和应急保护快速响应机制,保障了综采智能高效集成大流量供液系统的安全运行。项目在伊泰京粤酸刺沟煤矿6上111工作面进行了工业性试验,实现了供液系统的一键启停控制,系统工作压力为36MPa,连续运行时间6个月,年过煤量1100万吨,总节能30%,用液系统相关故障率降低40%。共推广应用100余套,出口俄罗斯3套,市场占有率占到同类系统的60%以上,遍布中国宁东、陕蒙等10余个大型煤炭基地。 项目获得授权发明专利12项、实用新型专利5项,申请受理发明专利3项目,发布能源行业标准2项。项目在供液系统技术与装备方面取得重大突破,形成了中国首套具有自主知识产权的综采智能高效集成大流量供液系统。经鉴定成果总体上达到了国际领先水平,对实现中国综采自动化、信息化、智能化开采和推动煤炭科技进步具有重要作用。
[成果] 1800120215 江苏
TD823.7 应用技术 烟煤和无烟煤的开采洗选 公布年份:2017
成果简介:该项研究基于地面与井下不同来源的矸石等固体废弃物分散式特征,设计开发了固体充填物料地面运输系统、大垂深直接投料输送系统、井下矸石不升井系统;开发了井下煤矸高效分离系统,实现了煤流矸石井下分离;通过优化组合传统综采和固体充填采煤双系统建立了综采工作面固体充填与采煤生产工艺系统;形成了煤矿“综采+煤矸分离+密实充填”多系统集成格局,从而创建了煤矿“采煤-分选-充填-采煤”闭合循环的一体化采煤新技术模式;研究揭示了固体充填采煤覆岩和地表移动规律,建立了固体密实充填采煤采场矿压和岩层控制结构力学模型,提出了基于固体充填采煤地表沉陷预计模型和参数选取方法,建立了建筑物、水体下充填采煤沉陷控制优化设计流程。主要创新点:(1)将井下采煤、井下煤矸分选、井下固体充填有机集成一体。设计了井下动筛跳汰煤矸分离系统,改进了关键装备。(3)研发了能与综合机械化采煤相匹配、采用机械化方式直接将矸石等固体废弃物密实充填采空区的综合机械化固体充填采煤技术。(4)揭示了固体充填采煤岩层移动规律。
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