摘要：近些年来，我国原煤如选量越来越多，选煤相关理论得到了长远发展。选煤设备和技术也都得到了提高。统计数据表明:浮选过程强化研究是当前选煤基础理论研究的热点方向;煤加工相关企业关注的技术热点按关注度由多到少，依次为选煤过程自动化、重介选、工艺设计与改造、选煤装备、浮选等。从选煤作业的目的来看，选煤生产对技术的现实需求和未来发展方向主要集中在特定产品的生产、降低动力煤加工成本和智能化三个方面。
关键词：选煤；研究热点；技术需求
引言
煤炭是我国能源的主要构成部分，用途非常广泛。特别是进入新世纪以来，国家的发展对煤炭质量亦提出了越来越高的要求，选煤技术革新成为选煤产业发展的必然要求。此外，高效的选煤技术亦是提升煤炭资源使用效率、促进资源节约、降低煤炭生产与消费对环境的污染、构建资源节约型与环境友好型社会的必然需求，对中国实现可持续发展有着重大意义。
1中国煤炭资源使用的现状
煤炭的使用量呈逐年上涨的态势，和经济的发展密切相关。自2015年以来我国全国原煤产量已达37.5亿t，煤炭消费占所有能源消费总量的64.0%。由此可见，煤炭资源已成为我国的主要能源来源。据有关数据预测，到2020年和2030年间煤炭资源使用比例将仍在我国能源结构中保持在50~60%的高比率。但随着我国工业化进程的不断加快，加上煤炭废气，废物处理技术不完善，所带来的环境污染问题也日益严重。2014年我国二氧化硫、氮氧化物排放总量分别为1974.4万t、2078.0万t，烟粉尘排放量为1700万t，均远超出我国环境承载能力。煤炭燃烧所产生的废气，烟尘，悬浮物已成为我国最大的空气污染源。提高煤炭的使用率，减轻煤炭燃烧产生的废气废物已成为我国现阶段亟待解决的问题。
2中国选煤研究热点
2.1浮选过程机理研究
国内浮选基础理论研究主要瞄准浮选过程中的药剂强化作用展开，包括煤用反浮选药剂的作用机理与分子动力学过程，煤用乳化剂在煤粒表面的吸附及其对浮选过程的促进作用，煤源微生物(来自于肥煤和褐煤)对被选颗粒表面的改性作用等。相比之下，国外浮选理论的研究则更多地关注气泡的矿化过程，如探讨水化膜脱水薄化直至破裂的过程。
2.2煤炭脱硫机理及过程强化研究
注重研究煤系与矿系黄铁矿在表面性质上的差异及其根源，运用量子化学理论模拟煤系黄铁矿表面与药剂间的化学吸附过程，通过煤系黄铁矿与药剂间化学吸附的作用机理，寻找改善浮选脱硫效果的技术措施。
2.3低阶煤提质处理研究
通过对选择性絮凝反浮选、油泡浮选等过程机理的研究，探索了解决低阶煤可浮性差、浮选药剂消耗巨大等技术难题的新途径;在低阶煤热力脱水方面，探索了褐煤在微波干燥过程中的动力学特性，以及在低阶煤热力干燥过程中颗粒的碎解机理;考察了具有不同特征基团的表面活性剂在褐煤表面的吸附机理及其对褐煤重新吸水的防护作用。
3选煤生产对技术的需求分析
3.1降低成本方面的需求
3.1.1动力煤煤泥减量化技术
降低生产成本一直是企业关注的焦点，尤其对低附加值的动力煤分选更为重要。业内周知，块煤分选比末煤分选成本低，重选比浮选成本低，因此适当降低块煤分选下限和末煤(重选)分选粒度下限是降低生产成本的有效途径。特别是以煤泥减量化为特征的动力煤选前脱泥技术和煤泥水处理技术，有望为动力煤选煤厂带来显著的经济效益。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆动力煤选前干法脱粉，从早期的概率筛到近期的博后筛、弛张筛，相关技术的研发一直未停，但至今还远没有达到人们期待的水平，潮湿煤炭的细粒干法分级效率和单机处理能力的矛盾仍未得到很好地解决。巨大的经济效益将继续推动动力煤选前干法脱粉技术发展。
3.1.2高效节水选煤技术
作为低成本的块煤分选方法，机械拣选近年来发展迅速，相关技术也成为企业竞争的核心。下一步的研发将在采用非放射性分辨方法、提高单机处理能力和分选精度等几个方面进行。复合干法分选和空气重介分选技术作为目前仅有的两种工业化粒煤干法分选技术，其在西北缺水地区的逐步推广应用，必将带来相应的工艺和装备完善方面的技术需求。粉煤炉、燃煤炉前粉碎为脱硫脱灰创造了充分的解离条件，与炉前磨煤相结合的粉煤干法脱灰降硫技术在燃煤电厂有着潜在的技术需求。
3.1.3低阶煤高效脱水提质技术
随着优质煤炭资源的逐步耗竭，低阶的褐煤在原煤中所占比例必将逐步增长，以高内水、易泥化为特征的低阶煤采用常规选煤方法无法达到高效利用的要求。低阶煤的高效脱水技术、成型与防(水分)复吸技术，以及低成本分选脱灰技术研发已逐渐兴起。尽管最近一两年因压缩煤炭产能等原因，其热度有所降低，但从长远来看，其需求仍将十分旺盛。
3.2智能化方面的需求
3.2.1设备状态智能化诊断及基于物联网的选煤装备在线监控服务技术
现场操作工人的重要工作之一就是对设备的运行状态进行观察，判断和估计已经发生或可能将要发生的设备故障，并及时采取相应措施进行处理。未来的选煤厂，将在PLC系统故障自诊断的基础上，通过综合分析声频、音频、振动等信息，对主要装备的工作状况逐步实现在线监测和故障诊断，例如:振动筛筛板松动监测、筛面漏料监测、激振器油温监测、轴承工作状态监测、弹簧断裂监测、皮带松动监测、梁断帮裂监测等。类似的装置在化工装备、汽车等领域已经基本普及，但在选煤行业还处于起步阶段，相关技术需求已开始陆续出现在神华集团等大型煤炭企业的技术招标项目中。伴随着装备制造技术的提高和装备智能化的实现，装备维修保养的技术要求和技术难度也会越来越高。装备的竞争将从简单的价格竞争进化到全生命周期可靠服务的竞争。汽车4S店已开遍全球，这标志了人们对设备制造商承担专业维护的普遍认可。在物联网逐渐走向应用的大环境下，制造厂及时掌握装备实时工作状态，并对可能发生的故障进行预先评估和适当处理已经在一些专用装备(如某些型号的挖掘机)上开始商业化应用。选煤装备制造商对相关技术的需求指日可待。
3.2.2选煤过程参数智能化检测技术
传统的参数检测技术为选煤厂集中控制和参数自动控制(如悬浮液密度、介质桶液位、浮选入料浓度自动控制)奠定了基础。但还有一些重要的过程参数(如入料和产品的粒度组成、密度组成、硫分、发热量、分选精度及实际分选密度等)，很难采用传统的方法进行在线实时检测，已经成为制约选煤生产过程智能化操控的技术瓶颈。在已有检测技术中，还有一部分采用了放射性检测方法，如煤水分、灰分在线检测技术，尽管这些检测仪表都标称为安全级别，但人们对放射性的普遍担忧，以及政府安全部门频繁的检测检查，使选煤厂迫切需要寻找更安全的非放射性替代技术。未来选煤厂的智能检测还将包括一个新的内容———安全监控。在现有安全监控的基础上，能模拟人工巡查过程，对区域内的高温点进行实时监测;通过对视频图像分析，对人员进入非人员工作区域等可能出现的机械或人员伤害的其他情形进行监测和预警。
结语
无论如何，选煤生产对技术的巨大需求，必将促使相关科研单位、装备研发企业和各大煤炭集团不断完善煤炭科技创新体系，搭建产学研用联合创新平台，从而发挥各自优势，促进选煤理论与技术水平的进步，提升我国煤炭行业整体科技水平和核心竞争力。
参考文献
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［3］刘晓阳.表面活性剂吸附对褐煤润湿性影响及其调控机制研究［D］.太原:太原理工大学，2017.
论文作者:孟江红
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/27
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