摘要：黑山露天煤矿薄煤层低质煤储量大，年产量约200万吨，含矸率大，灰分高，原煤低价出售严重影响企业经济效益，亟需提高产品煤的质量。黑山露天煤矿气候环境恶劣，水资源短缺且易发生冰冻现象，不宜采用湿法分选工艺，干法分选工艺是实现该地区煤炭提质的关键技术。针对黑山露天矿薄煤层，本文进行了煤质资料分析，确定了黑山露天矿煤种及原煤质量，分析了原煤浮沉特征，明晰了原煤可选性。并对80-0mm原煤进行了分选试验，研究了床层颗粒能量分布规律，确定了分选过程中床层密度分布规律，采用响应面分析研究了各因素对灰分离析度的影响规律，确定了最佳分选条件，并在最佳分选条件进行了分选试验，验证了该分选技术的可行性。结果表明：黑山露天矿薄煤层原煤灰分为39.81%，水分为3.02%，固定碳为36.63%，挥发分为39.64%，发热量为4107.47 kcal/kg，硫分为0.66%，属于长焰煤，高灰~特高灰、低固定碳、高挥发分、低~中低发热量、低硫煤，原煤高、低密度级产率较高，中间密度级产率较低，属中等可选。随着输入能量的增加，矸石和精煤加速度均呈现增加趋势，X、Y、Z三个方向上加速度呈现不同的分布规律，加速度的差异是实现颗粒按密度分层的关键因素；随频率、振幅和气速的增加，密度分布差异呈现先增加后减小的趋势，合适的能量输入有利于颗粒按密度离析分层，过高的能量输入会造成颗粒无序运动，恶化分选效果。响应面分析表明灰分离析度随各因素的变化先增加后减小，在中间位置出现峰值，灰分离析度对各因素变化敏感性较高，在频率为32Hz，振幅为2.8mm，气速为0.6m/s时，灰分离析度最大为0.98。在最佳分选条件下，80-0mm原煤分选密度为1.97g/cm3，E值为0.22g/cm3，精煤产率为74.92%，精煤灰分为21.77%，对13-0mm精煤再选后，灰分较主选精煤降低6.79%，80-0mm综合产率为66.99%，灰分为17.91%。该工艺可有效提高黑山矿薄煤层的产品煤质量。
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