王俊哲,王渝岗,张建安,李增林,巨 鹏,何 钊,方世剑,闫立仓

(陕西煤业化工集团有限公司神木张家峁矿业有限公司,陕西神木 719300)

煤粉的分形特征及其对水煤浆级配的影响

王俊哲,王渝岗,张建安,李增林,巨 鹏,何 钊,方世剑,闫立仓

(陕西煤业化工集团有限公司神木张家峁矿业有限公司,陕西神木 719300)

为进一步研究分形理论与煤粉粒度级配的相关性,运用分形理论分析了张家峁煤矿水煤浆厂不同粒度煤粉的粒径分布特性,利用激光粒度分析仪测试不同中位径煤粉的粒径分布曲线,通过作图计算发现ln yV(r)-ln r有很好的线性关系,呈现分形特征,分形维数在2.3以下。对水煤浆级配的两种经典模型Alfred模型、Rosin-Rammler模型进行分形分析,分形维数在2.5以上。将中位径为6 μm的煤粉样品分别与中位径29 μm和90 μm的煤粉等比例级配,其结果分形维数也都在2.5以上,高于未级配煤粉分形维数,因此分形维数是级配的特征参数。级配过程提高了煤粉的分形维数,通过测定煤粉的分形维数可评判级配的好坏,以及粒度分布是否接近理论模型。

分形维数;煤粉粒度;分形特征;粒度分布;级配

美国学者曼德尔布罗特[1]于1975年首次提出的分形理论,利用分形维数定量描述了局部与整体的相似性。近十几年来分形理论已推广到物理、化学、地学、材料工程、计算机科学、生物、医学等领域[2-4]。分形几何学在煤的分子结构分析[5]、煤炭的开采[6]、加工技术和煤炭特性[7]研究中也得到了极大的发展:郑钢镖等[8]研究了无烟煤粉尘的粒度分布特性,结果表明冲击煤尘粒径-质量存在明显的分形特性;王永田等[9]研究了煤泥分性特征与沉降特性的相关性;李庆钊等[10]研究了矿井煤尘的分形特征及对其表面润湿性能的影响。……