一种降低煤质波动性的采配选一体化煤炭生产方法技术

一种降低煤质波动性的采配选一体化煤炭生产方法，将整个煤炭生产过程划分为煤质建模与预测、采区划分、配采生产、选煤提质四个子过程；通过采区网格化划分、钻孔取样化验获得煤质参数数据，并将所得数据建立三维地质模型；根据网格化坐标及各点位煤质数据进行采区划分；根据市场需求，利用配采煤质模型计算得出配采方案；对配采后仍不满足煤质需求的原煤进行分选，得到精煤和矸石；本发明专利技术易操作，从源头出发，降低商品煤质量波动性，实现产量、质量与成本最优化。成本最优化。成本最优化。

【技术实现步骤摘要】
一种降低煤质波动性的采配选一体化煤炭生产方法


[0001]本专利技术涉及煤炭采选
，具体涉及一种降低煤质波动性的采配选一体化煤炭生产方法。

技术介绍

[0002]在煤炭行业中，煤质实施贯穿于煤炭的生产、运输、销售的各个环节。但是影响煤质的不可控因素很多，如煤层赋存条件、顶底板岩性、地质构造、上覆基岩含水情况、地表水等都对煤质有很大的影响；另外，人为可以控制的煤质影响因素，如煤炭生产加工的各个环节都具有动态性，甚至销售过程也具有一定的复杂性，因此也存在人为对煤质的主观性影响。目前我国煤质实施主要为煤质化验、人工实施，出现质量问题后再采取补救措施，导致煤质实施工作存在被动性和滞后性。
[0003]专利申请一种煤质成分预测方法(CN 115015161 A)，对煤质常规指标(热量、水分、灰分、挥发分)进行快速检测时，对于大量高维样本数据采用XGBoost算法对煤质近红外光谱数据进行建模和预测，对煤质成分数据有很好的预测效果。但是该
技术实现思路
只针对煤质常规指标，且未从一体化煤炭生产角度提出可行的技术方案。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种降低煤质波动性的采配选一体化煤炭生产方法，通过煤质建模与预测、采区划分，可以明确煤田煤质变化情况，组织配采生产，避免煤质较差资源浪费，降低煤质波动性，对不符合煤质需求的产品进行选煤提质，最大程度上保证出矿煤质满足市场需求，降低煤质事故出现的概率，从源头上提高煤质实施水平，降低煤质实施的被动性和滞后性，提高煤质稳定性。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]一种降低煤质波动性的采配选一体化煤炭生产方法，通过采区网格化划分、钻孔取样化验获得煤质参数数据，并将所得数据建立三维地质模型；根据网格化坐标及各点位煤质数据进行采区划分；根据市场需求，利用配采煤质模型计算得出配采方案；对配采后仍不满足煤质需求的原煤进行提质分选。
[0007]所述的降低煤质波动性的采配选一体化煤炭生产方法，具体包括以下步骤：
[0008]步骤1、对煤田采区进行网格化划分，在每个网格化区域采取钻孔样品，获得各网格化区域的煤质数据，将数据导入到地质建模软件中，建立煤田三维地质模型；
[0009]步骤2、整理分析各网格化区域的煤质数据，确定煤田煤质在垂向、横向变化情况，以及煤中各元素富集的区域，建立各区域煤质数据库；
[0010]步骤3、根据市场需求，对所需煤质进行梳理分析，结合配采煤质模型，确定配采方案，同时结合配采成本选出最优化配采方案；
[0011]步骤4、当采用最优化配采方案生产的商品煤煤质仍达不到质量要求，对商品煤进行收集并分选。
[0012]所述步骤1具体方法为：
[0013]S1、根据煤矿年产量，在采区自定义布置若干钻孔点位，使钻孔点位均匀分布，进行网格化划分；
[0014]S2：在每一个网格中心处进行钻孔采样，采样时同步记录钻孔样品的三维坐标并编号，观察钻孔样品，在样品有暗煤、亮煤、镜煤明显变化的深度，及有矸石、大块矿物明显杂质可见的深度，进行钻孔样煤质化验，若化验的钻孔样无煤种或杂质变化，则根据钻孔样长度自定义平均间隔采样，进行煤质化验；
[0015]S3：将步骤S2化验测得钻孔样数据与钻孔三维坐标、钻孔样深度相对应整理，导入建模软件中，建立三维地质模型；建立每个坐标不同深度煤质数据库，使煤田中各个区域煤质数据可视化，以预测煤质。
[0016]所述步骤S2中钻孔样煤质化验，包括工业分析、全水分测定、全硫测定、煤灰成分测定。
[0017]所述步骤S3中建立每个坐标不同深度煤质数据库，包括工业分析、全水分测定、全硫测定、煤灰成分数据。
[0018]所述步骤2的具体方法为：
[0019]S4：利用步骤1所得三维地质模型，获取煤田煤质横向及垂向煤质变化情况，并以此划分灰成分元素的富集区域；
[0020]S5：依据步骤S4得到的煤田煤质变化情况将煤田划分为不同区域：划分以市场对煤质需求指标为基准，根据煤质的灰分、发热量、全水分、全硫指标，将煤质依次按a.优于市场需求、b.与市场需求等同、c.不满足市场需求，相应划分采区为：A.煤质优秀区、B.煤质合格区、C.煤质不合格区。
[0021]所述步骤S4中获取煤田煤质横向变化情况，即从三维地质模型得到采区煤质沿采煤推进方向煤质变化情况，包括灰分、发热量、全水分、全硫、灰成分的大小变化；
[0022]获取煤田煤质垂向变化情况，则是从三维地质模型得到在同一采煤区域煤质从顶板到底板之间的煤质变化情况，即同一煤层(连续煤层，无岩层中断)，灰分、发热量、全水分、全硫、灰成分的大小变化。
[0023]所述步骤3的具体方法为：
[0024]S6：根据市场需求煤质指标，对步骤1得到的钻孔样的煤质数据计算配采后商品煤数据，即配采煤质模型；
[0025]全水分计算：
[0026][0027]灰分计算：
[0028][0029]发热量计算：
[0030][0031]灰成分计算：
[0032][0033]其中：M
t
代表煤的全水分，A
ar
代表煤的收到基灰分，Q
net,ar
代表煤的收到基低位发热量，Y代表煤中元素含量，ω代表不同区域的配采量；
[0034]S7：将步骤S6得到的配采数据的钻孔样编号导入三维地质模型，利用煤质等值线图找出采煤位置所对应的采区，根据市场需求煤质指标要求，列出所有配采方案；
[0035]S8：结合运距、采剥成本及煤矿实际生产情况，综合筛选出涉及采区最少、运距最短、采剥成本最低的配采方案开展生产。
[0036]所述步骤4的具体方法为：
[0037]S9：当配采后商品煤煤质仍不满足市场需求煤质指标，则利用煤矿自有选煤设备进行分选提质，除去原煤中的杂质，降低煤炭的灰分和硫分，提高原煤质量，达成指标要求，得到精煤和矸石；
[0038]S10：对分选后尾矿进行元素化验后进行包括筛分、破碎处理，然后回收利用。
[0039]与现有技术相比，本专利技术具备以下有益效果：
[0040]1、通过煤质预测，进行采区划分，可以明确煤田煤质变化情况，通过质量较好采区与质量较差采区配采实现整体煤质均衡，避免煤质较差资源浪费，降低煤质波动性。
[0041]2、根据市场实际需求进行配采方案设计，最大程度上保证出矿煤质满足市场需求，降低煤质事故出现的概率，从源头上提高煤质实施水平，降低煤质实施的被动性和滞后性，提高煤质稳定性。
[0042]3、本专利技术通过煤质预测、采区划分、精准配采，有助于煤炭企业实现煤炭合理实施、精细化分选加工、按照经济效益最优的原则组织生产、强化煤炭质量实施，有利于煤炭产品达到清洁化利用，高效高质。
[0043]4、分选后产生的精煤可满足质量要求，分选后矸石可用于特殊需求客户掺配，适用于客户对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低煤质波动性的采配选一体化煤炭生产方法，其特征在于：通过采区网格化划分、钻孔取样化验获得煤质参数数据，并将所得数据建立三维地质模型；根据网格化坐标及各点位煤质数据进行采区划分；根据市场需求，利用配采煤质模型计算得出配采方案；对配采后仍不满足煤质需求的原煤进行提质分选。2.根据权利要求1所述的降低煤质波动性的采配选一体化煤炭生产方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤1、对煤田采区进行网格化划分，在每个网格化区域采取钻孔样品，获得各网格化区域的煤质数据，将数据导入到地质建模软件中，建立煤田三维地质模型；步骤2、整理分析各网格化区域的煤质数据，确定煤田煤质在垂向、横向变化情况，以及煤中各元素富集的区域，建立各区域煤质数据库；步骤3、根据市场需求，对所需煤质进行梳理分析，结合配采煤质模型，确定配采方案，同时结合配采成本选出最优化配采方案；步骤4、当采用最优化配采方案生产的商品煤煤质仍达不到质量要求，对商品煤进行收集并分选。3.根据权利要求2所述的降低煤质波动性的采配选一体化煤炭生产方法，其特征在于：所述步骤1具体方法为：S1、根据煤矿年产量，在采区自定义布置若干钻孔点位，使钻孔点位均匀分布，进行网格化划分；S2：在每一个网格中心处进行钻孔采样，采样时同步记录钻孔样品的三维坐标并编号，观察钻孔样品，在样品有暗煤、亮煤、镜煤明显变化的深度，及有矸石、大块矿物明显杂质可见的深度，进行钻孔样煤质化验，若化验的钻孔样无煤种或杂质变化，则根据钻孔样长度自定义平均间隔采样，进行煤质化验；S3：将步骤S2化验测得钻孔样数据与钻孔三维坐标、钻孔样深度相对应整理，导入建模软件中，建立三维地质模型；建立每个坐标不同深度煤质数据库，使煤田中各个区域煤质数据可视化，以预测煤质。4.根据权利要求3所述的降低煤质波动性的采配选一体化煤炭生产方法，其特征在于：所述步骤S2中钻孔样煤质化验，包括工业分析、全水分测定、全硫测定、煤灰成分测定。5.根据权利要求3所述的降低煤质波动性的采配选一体化煤炭生产方法，其特征在于：所述步骤S3中建立每个坐标不同深度煤质数据库，包括工业分析、全水分测定、全硫测定、煤灰成分数据。6.根据权利要求2所述的降低煤质波动性的采配选一体化煤炭生产方法，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘福明，熊赛，王鹏，程泽宁，刘婷婷，解先利，张建全，
申请(专利权)人：新疆天池能源有限责任公司，
类型：发明
国别省市：