小学数学课堂思维训练课题研究申报书 本文关键词：小学数学，课题研究，申报，课堂，思维训练
小学数学课堂思维训练课题研究申报书 本文简介：登记号课题批准号陕西省基础教育课程改革课题申请·评审书课题名称小学数学课堂思维训练学科分类数学课题负责人房立有所在单位三岔河九年制学校陕西教育科学规划领导小组办公室二0一一年九月制一、信息表课题名称小学数学课堂思维训练主持人姓名房立有职称小高研究专长数学工作单位三岔河九年制学校通迅地址三岔河九年制学
小学数学课堂思维训练课题研究申报书 本文内容：
登记号
课题批准号
陕西省基础教育课程改革课题
申请·评审书
课
题
名
称
小学数学课堂思维训练
学
科
分
类
数学
课
题
负
责
人
房立有
所
在
单
位
三岔河九年制学校
陕西教育科学规划领导小组办公室
二0一一年九月制
一、信息表
课题名称
小学数学课堂思维训练
主持人姓名
房立有
职称
小高
研究专长
数学
工作单位
三岔河九年制学校
通迅地址
三岔河九年制学校
电子信箱
[email protected]
邮政编码
726014
联系电话
办公：2616788
手机：13991449826
主
要
参
加
者
姓
名
职称
研究专长
工
作
单
位
房立有
小高
数学
三岔河九年制学校
梁书锋
数学
三岔河九年制学校
孔军锋
小一
数学
三岔河九年制学校
张贤军
小一
数学
三岔河九年制学校
何
珊
数学
三岔河九年制学校
最终成果
完成时间
二、负责人和课题组主要成员近三年来取得的有关研究成果
成
果
名
称
著作者
成果形式
发表刊物或出版单位
发表出版时间
三、课题设计论证
·选题意义和研究价值；
·研究目标、研究内容和创新之处；
·研究思路、研究方法和实施步骤。
（限3000字内）
一、
课题研究的实践意义和理论价值
小学数学教学是提高学生素质的重要途径之一，学生素质的提高不仅在于知识的积累，更重要的是在于获取知识过程中学生数学素质的培养。数学素质其核心就是数学思维能力，它对学生掌握数学知识、认识世界、表达思想有极其重要的意义。只有加强数学思维能力的训练，才能掌握数学知识、培养能力、提高课堂教学效率。
传统教学仅仅把数学教学看成是“传授知识”或“落实双基”，课堂教学的预期效果只是使学生听得懂、能接受。因此，与之相应的教法就是不厌其烦地反复讲解，把知识嚼烂了一口一口地“喂”给学生，或是让学生模仿例题反复练习，这样就把数学思维能力的培养排斥在数学知识的教学之外，或者即使认识到要重视数学思维能力的培养，但不知道应有机结合数学知识来进行。事实上，学生数学思维能力的培养与数学知识教学是同步进行的，数学知识是数学思维活动的产物。在教学的每一步，不估计学生数学思维活动的水平、思维的发展、概念的形成和掌握的质量，就不能进行有效地教学。在数学教学改革中，应该把数学概念的教学和数学思维活动的教学两者有机地结合起来。因此,教师应确立数学概念教学是数学思维活动教学的观念,提高培养学生数学思维能力的自觉性,把数学思维能力的培养真正落到实处。
二、研究目标
以理论为指导，遵循学生数学思维特点，发挥课堂教学主渠道作用，注重情感培养，落实数学双基，开展思维训练，发展提升逻辑思维、形象思维层次，萌发培植直觉思维，优化思维方法和思维品质，提高学生思维能力。
三、研究内容
重点探究课堂思维训练的六种方法：
（1）表述法。就是指学生用口头和书面语言把思维过程表述出来，讲清思维过程，写清思维步骤，使内部思维外显化。并促进思维过程条理化、具体化、明确化。
（2）图表法。就是指导学生将思维过程用图的形式展示出来，如应用题的线段图、分析图，工作问题表格式分析等（此法对学生的思维水平要求较高，适用于高年级）。
（3）操作法。就是指导学生将想的过程通过学具、电教媒体等形式展示出来，以内部思维指导外部操作，将内部思维转化为外部动作。（适用于低年级与几何图形类知识的教学）
（4）渗透法。就是把思维的方法、思维策略等渗透在教学过程中进行。立足课堂，以典型的知识内容为媒体，使学生在理解知识的过程中理解并掌握相应的思维过程，以“润物细无声”的方式培养学生的思维品质。
（5）专项训练法。就是教师根据学生学习的实际情况，精选相关内容，进行专项训练，如各种类型应用题的题组训练，根据具体题型，要求学生理解并掌握分析和综合的思维过程等。
（6）互学法。就是指导学生互相交流解题思维过程以及解题时思维方法、思维策略等，从而达到互相学习共同提高的目的。由于学生之间的思维能力、知识结构、语言表达等方面相当接近，所以他们的互学更能起到榜样示范的作用。
四、课题研究方法的设计
１、操作演示。思维始于操作，操作促进思维。在教学过程中，教师应多开展些直观操作活动，有助于学生对概念的形成和巩固。
２、反馈举例。在教学中，教师不仅要求学生能用自己的语言表述概念，而且还要求学生在表述概念的同时，举例加以说明，促使学生认知水平向较高层次发展，帮助学生建立新的认知结构。
３、推理判断。由于学生缺乏科学判断经验和综合分析能力，在认识数学知识的过程中，容易被概念的非本质属性所诱惑，造成认识上的偏差。因此，在教学过程中，教师要积极开展对比、辨析、推理、判断等教学活动，让学生在肯定或否定的思维训练中，建立准确、清晰的数学概念。
4、尝试错误。所谓尝试错误,即学生从正面接触知识,建立概念后,教师从概念的反面有针对性地创设一种错误的情景,引导学生深入到这种特定的情景中，运用已有的知识和经验,去分析错因,尝试矫正.
5、变换叙述。学生认识某一数学知识后,变换概念的叙述形式,可以让学生从多侧面、多角度地认识概念，同时能考查学生对概念的理解程度,达到巩固的目的。
五、研究过程设计
第一阶段:准备阶段（2011.7—2011.10）
（1）界定课题、开题论证阶段。
（2）收集有关理论，学习国内外有关培养学生创造性思维能力的资料和成功经验。
（3）制定课题研究方案。
（4）召开研讨会，对课题方案进行修正。
（5）培训实验教师，组织教师学理论，学方案。
第二阶段：实施阶段（2011.11—2013.7）
（1）根据研究方案，启动课题研究。
（2）要求课题组成员每两周撰写一篇教学反思或教学随笔，每学期写一篇课题教学论文。
（3）课题组成员每月进行一次课题理论学习与研究，努力提高课堂思维训练的教学策略。
（4）及时收集研究信息，注意调整，不断完善操作过程。
（5）定期召开研讨会，总结交流经验。
第三阶段：总结阶段（2013.7—2013.12）
（1）对本课题研究进行有效性分析和反思性评价，撰写研究报告。
（2）展示研究成果。
（3）召开鉴定会，对课题研究进行评审验收。
四、完成课题的可行性分析
·已取得相关研究成果的社会评价（引用、转载、获奖及被采纳情况），主要参考文献（限填10项）；
·主要参加者的学术背景和研究经验、组成结构（如职务、专业、年龄等）；
·完成课题的保障条件（如研究资料、实验仪器设备、研究经费、研究时间及所在单位条件等）。
（限1500字内）
一、完成本课题研究任务的保证措施
1、端正教育思想，加强理论学习
认真组织实验教师学习教育学、心理学和现代教育科学理论，学习报刊上有关文章，每位教师有一定数量的学习笔记，定期交流。用理论指导实验，保证实验的方向性和科学性。
2、深入钻研教材，合理确定训练要点。
要形成“教研组——备课组——实验教师”的实验网络，组织教师“讲五课”活动，即备课、说课、讲课、评课、写课。
3、加强课堂教学研究，及时改进教学方法。
结合教材，根据学生实际，指导学生有目的、有程序地训练。
二、课题研究领导小组
组长：王彦平
成员：房立有
梁书锋
孔军锋
张贤军
何
珊
五、研究成果
序号
完成时间
成
果
名
称
成果形式
负责人
六、课题负责人所在单位意见
公
章：
负责人签章：*年*月*日
2011年度基础教育课程改革课题申报汇总表
___________市(区)教育行政部门(盖章)
申报者
单位
课题名称
联系方式
电子信箱
刘朝锋
三岔河九年制学校
初中语文阅读指导
2616788
[email protected]
房立有
三岔河九年制学校
小学数学课堂思维训练
2616788
[email protected]
填表人：刘朝锋
房立有
填表时间：2011年9月
联系电话：2616788
篇2：粗细混合煤泥新型水仓自动清挖工艺和系统设备研究科研项目申报书
粗细混合煤泥新型水仓自动清挖工艺和系统设备研究科研项目申报书 本文关键词：粗细，混合，项目申报，科研，工艺
粗细混合煤泥新型水仓自动清挖工艺和系统设备研究科研项目申报书 本文简介：科研项目实施方案项目名称：粗细混合煤泥新型水仓自动清挖工艺和系统设备研究项目承担单位：兖州煤业股份有限公司南屯煤矿项目负责人：管振祥起止年限：2008年3月-2008年9月兖州煤业股份有限公司二○○八年二月6一、项目来源《粗细混合煤泥新型水仓自动清挖工艺和系统设备研究》的提出来源于煤矿清仓的迫切需要
粗细混合煤泥新型水仓自动清挖工艺和系统设备研究科研项目申报书 本文内容：
科研项目实施方案
项目名称：粗细混合煤泥新型水仓自动清挖工艺和系统设备研究
项目承担单位：
兖州煤业股份有限公司南屯煤矿
项目负责人：
管振祥
起止年限：
2008年3月-2008年9月
兖州煤业股份有限公司
二○○
八
年
二月
6
一、项目来源
《粗细混合煤泥新型水仓自动清挖工艺和系统设备研究》的提出来源于煤矿清仓的迫切需要。
目前南屯煤矿由于受开采条件的限制，九采北部泄水巷跨落已无法修复，为此设立-537二级泵房，承担矿井七采深部的排水，该排水泵房水仓位置运输环节复杂，-537二级轨道若受开采动压影响无法保证运输路线的畅通，严重影响该泵房水仓煤泥清挖，且该水仓无沉淀池，又地处九采三分区皮带机尾后方，涌水量大，大块状煤炭及煤泥直接进入该水仓，造成清挖频繁，工作量大，目前煤矿井下水仓的清理基本全部是人工清理。
通过该项目的研究，建立清挖水仓机械化作业线，为水仓中的粗细混合煤泥的清挖走出一条新路，并能实现煤泥与水的分离，从而达到安全、快速、高效、低耗的清仓效果。该项目不仅能使清仓机械化，而且可以提高清仓速度，同时大大降低了工人的劳动强度，减少了环境污染，创造了较好的经济效益。
二、项目主要研究内容及目标
1、研究目标
研制南屯煤矿粗细煤泥混合新型水仓自动清挖工艺和系统设备，对各种性质的煤泥实现自动清理、自动分离，自动装车运输，解决清仓劳动强度大，不安全，效率低，污染巷道问题。促进煤矿现代化矿井建设，实现煤泥清挖的文明生产和安全生产。
2、主要研究内容、关键技术
（1）主要研究内容
本次研究针对南屯煤矿水仓煤泥颗粒粗细分布不均，清挖周期短，劳动强度大、操作不安全等问题，深入研究水仓高效机械清挖新工艺、新设备、新方法与配套技术。
1．借鉴天科机械制造有限公司已有的细煤泥水仓煤泥清挖工艺，找到粗细煤泥并存处理的更简单，更合理，更环保的工艺方法。
2．研制煤泥清挖机和配套的移动系统、搅拌装置：
主要指标：仓口粗颗粒正常搅拌输送，搅拌、破碎与泵吸头一体化设计。φ30以下颗粒可抽排长距离输送。
3．设计高效双工作区域两端进料煤泥脱水压滤机，效率高、体积小
主要指标：压滤泵优化设计，滤布合理选用，压滤效率提高10%；压滤泵站与操作台分体设计，方便设备操作。
4.MC-1型煤泥粗分机设计定型：0.3MM以上颗粒通过粗分机分离并自动装车，所分离煤泥水自动进入缓冲搅拌罐，由高效压滤机分离处理。
水仓内的粗细煤泥可以实现自动搅拌、抽排、分级、脱水、装车流水线作业。
（2）关键技术
1、含有粗细颗粒的煤泥水搅拌、抽排、输送技术：
全新的“MQ-1型煤泥清挖输送机”:该机革新以前的设计,将煤泥的搅拌、水仓煤泥的清除、煤泥输送集为一体化的自动清挖机，该机可自行移动，搅拌与抽排高度集合、抽排设备可左右摆动、上下移动，实现不同高度、不同方位的煤泥的搅拌抽排。水平输送距离可达1200米），煤泥输送浓度达到50%，操作只需要一人，实现了真正意义上的水仓煤泥自动清挖输送。其关键技术是：自动搅拌煤泥水、自动过滤杂物、搅拌与抽排高度集合、搅拌抽排能够全方位工作，高浓度煤泥的长距离输送。
2.粗细煤泥的分离，既不影响压滤机的使用，又不能糊筛
开发设计全新的专利产品“MC-1型煤泥粗分机”：该机是专门针对煤泥性质复杂，为给连续高效压滤机提供优质的待分离煤泥而设计的煤泥分离设备，主要目的是将不便于压滤脱水的煤泥粗颗粒首先从煤泥中分离出来，从而既可提高煤泥脱水质量，又可大大提高煤泥的脱水效率。关键技术是煤泥的粗细分离、粗煤泥自动装车、细煤泥能够全部进入压滤设备。
3.洗煤泥的高效脱水
开发设计新型“ZQ-4型高效连续压滤机”:基于对煤泥脱水处理的深入研究和多年经验的总结，我们将开发新型的高效连续压滤机，该机突破传统的压滤过滤理论，在设备体积不变的条件下，大幅度提高了煤泥的单位产量。关键技术：压滤机全液压控制、双工作区域、两端进料、自动装车。
3、创新点
（1）压滤机全液压控制、双工作区域、两端进料、自动装车。。
（2）煤泥的粗细分离、粗煤泥自动装车、细煤泥能够全部进入压滤设备。
（3）自动搅拌煤泥水、自动过滤杂物、搅拌与抽排高度集合、搅拌抽排能够全方位工作，高浓度煤泥的长距离输送。
三、主要技术指标
主要技术指标
序号设备名称设备型号数量
参数名称
参数值
1煤泥清挖机MQ-1
1
输送煤泥浓度
%
45
煤泥输送粒度
mm
φ10
可输送颗粒：mm
φ30
输送出口压力
MPa
0.2
输送流量
M3/h
25-33
电机功率
kW
28
配水压力
MPa
2.5
2煤泥粗分机
MC-1
1
粗煤泥产量
T/h
5
高频振动功率
kW
3*2
搅拌功率
kW
4.0
缓冲容量
M3
2.0
3高效连续压滤机ZQ-41
干煤泥产量
T/h
10-12
煤泥含水率
%
＜30
入料压力
MPa
0.7
液压缸压力
MPa
16
泵站电机功率
kW
28
输送带电机功率
kW
3
四、项目实施的技术方案
1、总体技术方案
1）设备组成：水仓清挖系统主要由煤泥搅拌设备、煤泥输送设备、缓冲搅拌容器、煤泥分离设备（装车输送带）四大部分组成。
2）主要工艺路线：
水仓煤泥高压水冲击、搅拌、破碎----＞煤泥清挖泵输送----＞煤泥粗分（分离的粗煤泥装车）----＞缓冲搅拌容器搅匀----＞双作用压滤机分离脱水----＞皮带机自动装车。
工艺流程如下：
干煤泥自动装车
净水
副水仓
粗煤泥自动装车
水
仓
ZQ-4型高效连续压滤机
精煤泥输送
MC-1:煤泥粗分
含水煤泥输送
MQ-1：煤泥清挖输送
3.2.3、设备的布置方式：见下图一、图二
水仓煤泥经高压水冲击后搅拌达到一定浓度，大颗粒经破碎后用煤泥输送泵输送到水仓口的煤泥粗分机内，将大于0.3mm以上的粗颗粒煤泥首先分离，自动装矿车。余下的煤泥水进入缓冲容器内，缓冲容器的作用是贮存一定量的煤泥，以便保证脱水压滤机始终有足够的煤泥供应。由于煤泥沉淀快，所以必须加搅拌机构不停的搅拌，防止沉淀。脱水压滤机将缓冲搅拌罐内的煤泥以一定的压力输送入压滤机过滤室内，将煤泥脱水。脱出的煤泥经过压滤机下部的输送带自动装车或者送到另一部皮带上运走，脱出的水回到另一个蓄水水仓。煤泥清理过程完成。
2、技术途径
本项目将采用现场考察、技术调研、工艺设计、总体方案设计、设备研制、地面试验、井下工业性试验，具体为：
1）、井下水仓相关资料调研：
查资料了解水仓的现状，断面尺寸、长度。
水仓内取样，进行煤泥沉降试验、粒度分析。
拟选址。
人工清仓的存在问题。
2）、工艺设计
借鉴现机械清仓的工艺，设计新的清仓工艺。
3）、根据现场情况和现清仓周期，设计系统整体方案。
生产能力的核定
系统的组成设计
设备总体布置
4）、设备的研制
煤泥煤泥清挖输送机研制
煤泥粗分机研制
双工作区域两断进料高效连续压滤机的研制
5）、地面试验
关键设备模拟试验
6）、井下工业性试验
进行水仓的清挖，检验设备的相关参数和可靠度
7）、总结分析，形成相关研究成果，项目验收。
3、试验基地及规模
该项目试验分出厂试验和井下工业性试验。出厂试验在制造工厂地面进行，主要对设备原理性试验、基本参数进行测定。项目井下工业性试验兖矿集团兖州煤业公司南屯煤矿进行工业性试验，对设备寿命、配套性进行考核。
五、项目进度与阶段考核目标
本项目自2008年1月开始执行，2008年9月30日总结鉴定，包括现场调研、理论分析、工艺和系统设备设计制造并在南屯煤矿进行现场实验。
（1）2008年01月~2008年02月
研究计划：现场调研，井下水仓现状调查、收集资料，采集煤泥样品。
研究目标：分析分析煤泥构成和特性，分析清挖现场构造，研制合理清挖工艺；
（2）2008年03月~2008年06月
研究计划：制定工艺实现方案，系统设备的设计和制造
研究目标：系统设备完成地面模拟试运行，并进行必要改进；
（3）2008年07月
研究计划：设备完成井下安装并进行清挖煤泥试验；
研究目标：在实验基础上，完成设备定型；
（4）2008年09月
项目总结，提交总体研究报告，评审鉴定。
六、
协作单位及试验地点
1.协作单位基本情况
徐州天科机械制造有限公司是省级高新技术企业，拥有中高级人才二十多人，具有教强的开发能力，长期从事水仓设备的研发，在行业处于领先地位。拥有国家专利5项，通过省部级技术鉴定项目1项，获省科技基金资助的项目1项，通过矿务集团技术验收的项目3项。长期以来公司按照ISO-9000标准建立并实施了质量体系，实行从采购、设计、生产、销售等全过程的质量控制。公司生产的水仓自动清挖设备在全国八十多个矿井使用，受到广大用户的好评。公司拥有整套水仓设备试验设施，保证了产品的可靠性。从人员设备都可保障课题的正常进行。
2.
试验地点的条件
南屯煤矿是我国大型现代化高产高效矿井，在开采、掘进等方面具有雄厚的实力。长期以来，南屯煤矿坚持科学技术是第一生产力的思想，走产学研相结合的道路，解决了煤炭生产中的一系列科技难题，推动了煤炭生产技术的发展，取得了显著的科技成果。同时培养了一大批具有较高科技水平的技术队伍。在各个方面走在行业的前列。
南屯煤矿由于受开采条件的限制，九采北部泄水巷跨落已无法修复，为此设立-537二级泵房，承担矿井七采深部的排水，该排水泵房水仓位置运输环节复杂，-537二级轨道若受开采动压影响无法保证运输路线的畅通，严重影响该泵房水仓煤泥清挖，且该水仓无沉淀池，又地处九采三分区皮带机尾后方，涌水量大，大块状煤炭及煤泥直接进入该水仓，造成清挖频繁，工作量大，目前煤矿井下水仓的清理基本全部是人工清理。煤泥清挖需要人工：每班需要6人施工，每班大约清挖6车，每车为3立方米。
-537水仓：外环容量1260立方米。内环容量840立方米。
共2100立方米。
-670水仓：外环容量1206立方米，内环容量1604立方米。
共2810立方米。
人工清理主要工具是铁锹、水桶、矿车，工人劳动强度大，作业环境恶劣，清理和运输对煤矿巷道污染严重。另外清理效率低下，一般一个水仓清理周期长达60天左右，给煤矿用水和治水安全造成一定的安全隐患。清理时工人在煤泥中作业，非常不安全，有些煤矿曾发生过煤泥将工人埋在泥下的事故。
水仓内的煤泥颗粒有大有小，仓口颗粒粗大、仓内细小，因此粗细煤泥混合水仓机械化，自动化清理设备的研制，就十分必要。
该项目也正是该矿在实际生产需要提出来的，可以作为该项目的井下工业性试验地点。
3.试验内容
⑴
验证水仓清挖的工艺
⑵煤泥清挖输送机试验
①
煤泥清挖输送机的基本性能考核；
②
煤泥清挖输送机可靠性。
⑶煤泥粗分机
①煤泥粗分机效果考核；
②煤泥粗分机可靠性考核。
⑷
高效连续压滤机
①高效连续压滤机效果考核；
②高效连续压滤机可靠性考核。
5）整个装载作业线试验
①
水仓清挖系统作业线清挖能力试验；
②
水仓清挖系统作业线能力匹配性试验；
③
水仓清挖系统作业线连续性考核；
④
水仓清挖系统作业线整体可靠性考核。
七、项目经费预算
单位：万元
1、项目调研、差旅、论证费
2万元
2、系统研究制造费
59.6万元
1）脱水设备研究（含泵站、加长小皮带）
32.72万元
2）缓冲罐（带搅拌）研究
2.72万元
3）煤泥清挖专用泵（一）
8.90万元
4）煤泥清挖专用泵（二）
8.80万元
5）脱水设备系统附件
0.48万元
6）螺旋式搅拌器
0.98万元
7）自动卸料装置
5万元
3、系统安装调试费
3万元
4、项目验收、鉴定费（含资料费）
2万元
费用总计
66.6万元
八、项目人员组成
（1）课题负责人（单位、姓名、职称、职务）：
兖州煤业股份有限公司南屯煤矿：管振祥
高级工程师
副总工程师
徐州天科机械制造有限公司：
刘传令
高级工程师，总经理
（2）课题工作人员
兖州煤业股份有限公司南屯煤矿：
澹凡苓
队长
宋庆亮
技术主管
范爱文
工程师
韩
刚
工程师
徐州天科机械制造有限公司：
史万明
高级工程师，总工程师
李大男
高级工程师，技术部长
季益义
高级工程师，副总经理
朱兴民
高级工程师，副总经理
董圣明
高级工程师，总装车间主任
王
栓
工程师
煤泥分级浮选工艺关键技术的分析
第5期
2007年10月
选煤技术
C0ALPREPARAT10NTECHNOLOGY
NO.5
0et.2007
文章编号:1001—3571(2007)05—0049—03
煤泥分级浮选工艺关键技术的分析
李振涛,张悦秋,谢广元,俞和胜
(1.中煤国际工程设计研究总院,北京100083;2.中国矿业大学化工学院,江苏徐州221008)
摘要:以邯郸洗选厂为例,详细介绍了煤泥分级浮选工艺改造过程中需要注意的几项关键技术,阐述了采用分级旋流器组进行浮选入料粗,细煤泥分级,0,125mm细煤泥采用新型旋流微泡
浮选柱一快速双隔膜压滤机处理,05～0.125mm粗煤泥采用原有的浮选机一过滤机处理所具有
的优势.
关键词:分级浮选;旋流微泡浮选柱;快速双隔膜压滤机
中图分类号:TD943文献标识码:A
l概况
邯郸洗选厂是我国解放后自行设计,安装的第
一
座大型选煤厂,原设计处理原煤能力150万t/a,采用跳汰粗选,重介精选,煤泥混合浮选工艺流
程.随着采煤机械化程度的提高,原煤质量逐渐变
差,而市场对产品质量的要求却日益提高,原有的
煤泥混合浮选凸现出其致命弱点:分选粒度范围过
宽,高灰细泥夹带污染精煤,导致浮选精煤灰分
高,尾煤灰分低,综合精煤质量波动大,超灰现象
严重,影响了精煤产品质量和企业的经济效益.针
对煤泥混合浮选工艺存在的问题,该厂于2003年
开始对原有的煤泥混合浮选系统进行了分级浮选工
艺改造.
2分级浮选工艺的关键技术
对于老厂进行浮选工艺改造,工艺流程的选择
应该侧重于:①工艺布置宜简单,合理,实现与原
系统其他工艺环节的有机匹配;②要实现设备大型
化,控制自动化,系统信息化;③最大限度地利用
现有的设备和设施,减少投资.邯郸洗选厂主厂房
结构为采用分级浮选提供了先决条件.但是若要完
成分级浮选工艺的改造,还须把握好分级浮选工艺
中的几个关键技术问题.
2.1分级粒度
邯郸洗选厂的人浮煤泥为中等可浮到难浮.根
据实验室试验结果和对实际生产的分析,分级粒度
定为0.125mm.按照粒度分布情况,粗,细煤泥
收稿日期:2007—09—14
作者简介:李振涛(1971一),男,陕西省宝鸡市人,高级工程
师,现任《煤炭工程》杂志总编.联系电话:(010)82276676.
各占60%,40%.分级粒度并不是一个绝对的概
念,相对于混合浮选而言,只是一个相对的概念,对于分级效率的要求并不是很严格,只要满足粗粒
级以粗粒为主,细粒级以细粒为主即可.原因是浮
选柱和浮选机的有效分选范围都是0～0.5mm,只
是浮选柱在处理细粒煤泥时具有相对优势.0.5—
0125mm粒级的粗粒煤泥采用原有的部分浮选机
一
过滤机处理;细煤泥采用新型的旋流微泡浮选柱
一
精煤快速压滤机处理.根据粗,细煤泥表现出的
不同浮选和过滤特性,采用不同的浮选和脱水设备
以及不同的加药制度,可充分发挥各自在不同粒度
范围内的分选与脱水优势,实现粗,细煤泥高精度
分选和高效脱水.
2.2分级设备——水力分级旋流器组
分级浮选能否正常运行,分级设备起着关键的
作用.采用水力分级旋流器组进行浮选人料粗,细
煤泥分级,配备12台FXJ一350组成的旋流器组
(通常使用9台,3台作为备用),以解决人料中杂
质过多,堵塞旋流器的问题;分级旋流器组配备几
种规格直径的底流口,可以根据生产情况进行灵活
的调整,实现浮选机和浮选柱人料量的最佳分配;
通过控制旋流器的入料压力,来达到调整分级粒度
的目的.增大底流口直径或提高人料压力,溢流中
煤泥含量减少,分级粒度减小;反之,则溢流中煤
泥含量增加,分级粒度加大.
2.3细粒煤泥的浮选设备——旋流微泡浮选柱
2.3.1旋流微泡浮选柱与传统机械搅拌浮选机的
性能对比
目前,分选细粒和超细粒煤的方法主要有浮
选,油团选和选择性絮凝等方法,其中只有浮选在
技术上最成熟并已产业化.但应用实践表明,传统
49
第5期选煤技术2007年1O月25日
机械搅拌浮选机存在以下缺点:①浮选槽体浅,精
煤泡沫层薄(大约200—300mm),泡沫中央带高
灰细泥多,选择性差,分选效率低;②每室设一个
叶轮,长期浸泡在矿浆中,磨损严重;③维修工作
量大,维护费用高;④占地面积大,土建投资高;
⑤每一室必须有电机,动力消耗大.
由中国矿业大学矿物加工工程研究中心研制的
旋流微泡直径为1m,1.5m,2m,3m的浮选柱已投
人工业化应用.旋流微泡浮选柱的应用不仅提高了
分选效率,而且分选粒度范围延伸到了微米级,特
别适用于超细粒物料的分选.结构简图如图1所示.
喷淋水
图1旋流微泡浮选柱结构简图
旋流微泡浮选柱主要由:浮选段,旋流段和气
泡发生器三部分构成.旋流微泡浮选柱具有以下优
点:
(1)浮选原理和重选原理(旋流力场)相配
合,提高了分选效率.
(2)单位容积处理能力大,工艺指标先进.
由于浮选柱集浮选和重选于一体,在一个柱体内能
完成粗选,精选和扫选,所以高灰细泥对精煤的污
染小,精煤灰分低,产率高,完全适用于0.5mm
级煤泥浮选,尤其适合灰分高,粒度细(
0.045mm)的难选煤泥浮选.
(3)机体外配置的射流自吸式节能微泡发生
器充气量大,气泡质量好,不堵塞,易调节,工作
稳定,易维护和更换.
(4)采用合理的柱内结构,可随时开,停机,而无须排空,物料不会发生沉积堵塞.
(5)动力消耗小,节能明显,比相同处理能
力的常规浮选机节能1/3.
(6)能使用普通浮选药剂,用量也基本相同.
2.3.2工业应用
近年来,旋流微泡浮选柱在国内得到了推广应
用,目前煤用浮选柱的应用主要围绕三方面:一是
在大型选煤厂取代工业浮选机;二是在中,小型厂
形成以浮选柱为核心的高效,简易煤泥分选回收系
统;三是在低灰,低硫煤制备及高灰,细粒分选方
面取得工业应用.
表1为3m浮选柱在大屯选煤厂的工业应用
结果.从表1中可以看出,浮选柱的精煤灰分可以
比浮选机的精煤灰分降低1～1.5个百分点,从而
确保了选煤厂出灰分8.0%精煤的要求.表2列
出了各种规格浮选柱的处理能力和配用电机功率.
可以看出,浮选柱比相同处理能力的浮选机可节能
1/2～1/3
表1击3m浮选柱与8m浮选机在大屯选煤厂的生产应用结果
可见,旋流微泡浮选柱可以作为与跳汰或重介
选配合完成全粒级煤炭分选,特别是在重介选或分
级浮选中实现细粒煤泥资源回收利用的首选设备.
50
2.4细粒煤泥的脱水设备一’XMZG一100/1090一
u型隔膜式自动压滤机
细粒煤泥的脱水设备有圆盘真空过滤机,加压
第5期李振涛等:煤泥分级浮选工艺关键技术的分析001主旦旦
过滤机,板框(或厢式)压滤机,精煤快速隔膜
压滤机.
2.4.1传统真空过滤机的缺点
真空过滤是以真空为动力造成压力差进行固液分
离的过程,但真空泵产生的真空压力差最高只能达到
0.06MPa,实际过滤表面的压力差则更低,一般小于
0.02MPa,所以真空过滤机存在脱水效率低,滤饼水
分高,能耗大的问题.尤其是处理细而粘的物料时,真空过滤脱水则更为困难.具体表现在:
(1)滤饼脱落困难,不得不借助人工捅饼.
(2)真空过滤机滤液不能出清水,滤液浓度
高,必须返回浮选,导致细煤泥在系统内循环,无
疑增加了无用功的消耗,并恶化了浮选和过滤效果.
(3)真空泵动力消耗大.
(4)滤布更换麻烦,成本也较高.
2.4.2加压过滤机的不足
运行故障较多,电控系统较复杂,故障率高;
密封排料装置用密封圈寿命短;刮板输送机底粘煤
严重;对人料浓度,粒度组成要求苛刻,人料粒度
组成变化较大时,产品水分和过滤机处理量波动
大.当人料中0.074ram含量80%时,细粒煤
泥通过滤布网孑L进入滤液的量较大,滤饼薄,加压
过滤机压力难以维持,造成滤饼水分偏高.
2.4.3板框(或厢式)压滤机用于浮选精煤脱水
存在的不足
(1)目前国内选煤厂使用的压滤机一般最小
过滤面积为340m,最大至1050m,一次循环工
作时间长,单块滤饼的体积大,不易破碎,脱水后
的产品间断集中卸料,用于浮选精煤脱水,难于保
证出厂最终精煤的粒度,水分和质量的均匀性.
(2)大型压滤机最适宜的人料浓度为500g/L
左右,用泵压人.而浮选精矿是含有大量泡沫的矿
浆,浓度通常250g/L,尤其是采用底流大排放和
直接浮选的选煤厂,其浓度一般200g/L,用泵加
压过滤难度较大.其原因:一是矿浆内的泡沫会加
重水泵使用中的气蚀现象,使泵的工作效率大幅度
下降;二是低浓度人料压滤成饼所需时间长,效果
差,生产效率低.
(3)大型压滤机的脱水功能单一,单纯依靠
给料泵的压力脱水,会使压滤时间长,滤饼水分偏
高,滤饼脱落困难.
2.4.4精煤快速隔膜压滤机
针对真空过滤机和板框(或厢式)压滤机所存
在的不足,研制开发的精煤快速压滤机具有以下特
点:①解决了传统尾矿压滤机机型大,单块滤饼体
积大且不易破碎,单循环时间长和间断集中卸料导
致的不易保证总精煤质量均匀和发生运输事故的问
题,实现了压滤速度快,进料速度快,卸饼速度快,滤饼易脱落,不粘滤布,拉板卸料速度快,辅助时
间短;②解决了浮选精矿浓度低(一般160～250
g/L,而尾矿压滤机人料一般为浓缩机底流,浓度为
500g/L左右)且含有大量泡沫,易产生气蚀现象的
问题,既提高了压滤机进料速度,又最大限度地提
高了进料压力,提高了过滤速度;③是增加吹风,挤压,强化了脱水功能,降低了精煤水分,滤饼脱
落效果得到改善.滤液可以直接进入循环水系统,克服了真空过滤机的滤液浓度高,必须返回浮选,导致恶化浮选效果的缺点;④在结构上采用中间无
支腿大梁,彻底解决了滤饼,滤液二次混污问题;
采用超高分子量聚乙烯板,质量轻,寿命长,耐腐
蚀,不老化;采用双排独立进气结构,滤饼表面水
分分布均匀,利于卸饼;采用高强度双面隔膜,可
实现挤压脱水,利于卸饼,杜绝了喷料现象.
2.5分级浮选工艺参数的自动化控制技术
实现浮选参数的自动化控制是提高浮选效果的
关键,应用浮选参数自动化控制技术,采用先进的
计量检测手段,使浮选全过程实现数据库管理,使
浮选操作摆脱了传统的黑箱模式,采用友好的人机
界面,清晰的过程参数,根据现场情况随时进行人
工干预,操作智能化,更加简单,准确和有效.浮
选自动化控制功能有七项:①实现对分级旋流器组
的人料压力控制,使其压力稳定在0.12～0.35MPa
范围内;②实现对浮选机人浮浓度的控制,使人浮
浓度保持在100～120g/L;③实现对进入浮选机的
浮选药剂量的控制,使两种药剂流量跟踪干煤泥
量;④实现对进入浮选柱浮选药剂量的控制,使两
种药剂流量跟踪干煤泥量;⑤自动监测浮选工艺相
关设备的工作状态;⑥具有浮选瞬时值与累计值等
参数的显示,打印及生产管理功能;⑦具有按班,按日,按系统的查询功能,自动更换班次.
3结束语
邯郸洗选厂煤泥分级浮选工艺改造后取得了显着
的经济效益,不仅证明了煤泥分级浮选工艺在技术上
是可行的,而且在实践中也是行得通的.文章详细介
绍了煤泥分级浮选工艺改造过程中需要把握的几项关
键技术,希望能够对计划或者正在进行煤泥分级浮选
工艺改造的选煤厂提供一定的提示和帮助.
5】
22
篇3：本科创新基金项目定向井管柱摩阻与扭矩计算申报书
本科创新基金项目定向井管柱摩阻与扭矩计算申报书 本文关键词：定向井，管柱，扭矩，申报，基金项目
本科创新基金项目定向井管柱摩阻与扭矩计算申报书 本文简介：编号：石油工程学院本科生创新培养基金申请书项目名称：定向井管柱摩阻与扭矩计算项目负责人：申报日期：类别：t自然科学类学术论文□哲学社会科学类社会调查报告和学术论文□科技发明制作石油工程学院本科生创新培养基金管理委员会制一、基本信息项目摘要：（限400字以内）定向井钻井技术是当今世界最先进的钻井技术之
本科创新基金项目定向井管柱摩阻与扭矩计算申报书 本文内容：
编号：
石油工程学院本科生创新培养基金
申请书
项目名称：
定向井管柱摩阻与扭矩计算
项目负责人：
申报日期：
类别：
t
自然科学类学术论文
□
哲学社会科学类社会调查报告和学术论文
□
科技发明制作
石油工程学院本科生创新培养基金管理委员会制
一、基本信息
项目摘要：（限400字以内）
定向井钻井技术是当今世界最先进的钻井技术之一，由于定向井能够绕过障碍物和提高油气采收率，通常被海上石油钻探或高山，城镇，湖泊等地区钻探广泛采用。但是定向钻井应用的关键障碍是摩阻扭矩的存在，过大的摩擦阻力使钻头加压、套管下入困难，因此摩阻扭矩对定向井的井眼轨迹设计与控制、机械钻速及套管的下入都有很大的影响，从而增大了定向钻井的风险。本课题主要在前人的基础上，建立适合于井下实际的定向井摩阻扭矩计算模型和考虑定向井摩阻扭矩的钻柱屈曲计算模式；在此基础上，探讨摩阻扭矩模型在井眼轨道设计、钻柱优化设计、漂浮下套管分析、摩阻扭矩的实时监测分析、以及井眼环空净化等方面的具体应用。
三、经费预算
经费用途
金
额
备注
测试/计算/分析费
1000
主要用于数值模拟的计算工作
会议/差旅费
300
调研、市场采集与学习交流
文献/资料费
500
购买相关书籍，打印复印相关文献资料
实验耗料费
200
软件购买安装
仪器设备使用费
100
计算机的使用
其他
400
注册文件的购买，联系发表研究论文
合计
2500
进行研究的总共费用
四、申请报告
（一）立项依据与研究内容
1．
项目的立项依据
1.1
研究定向井摩阻扭矩的意义
近年来，随着海上油田的勘探向滩海和深海的发展，定向井由于其成本上的优势越来越多地被油田所采用。然而由于套管与管柱的摩阻和扭矩的问题使得井眼轨迹的偏离和管柱与套管的磨损使得钻井出现了一些困难。尽管国内外专家对摩阻扭矩问题进行了大量的研究，并且建立了不少的数学模型，但这些模型对于解决问题的方案还有所欠缺。对于摩阻和扭矩的计算，有些方程都是以滑动摩擦产生的摩阻和扭矩为假设，取管柱微元段作为增量方程计算，可能存在一定的欠妥，因此以三种弯曲井段导出的微分方程为基础，对假设的井斜角θ和方位角α没有同时变化的理论公式和近似公式一代数方程导出，将其增量方程变为微分方程，从而推导出摩阻扭矩的计算方程的方法有着一定的意义。
1.2
定向井摩阻扭矩研究现状
1.2.1
定向井研究现状
定向井作为较先进的钻井技术之一，已经被各油田广泛采用。在国外，技术发展比较早而且渐趋于成熟。在我国，定向井技术起步较晚，但发展较快。1984年打成了江汉第一口江油陆采的定向井—黄36井（红旗码头），目前国内定向钻井技术已为成规技术。和国外相比主要差距在于仪器装备落后，技术人员奇缺。
1.2.2
国外摩阻扭矩研究现状
约翰西克(Johansick)在1983年首次对全井钻柱受力进行了研究，开始了对管柱摩阻与扭矩研究的起步。
Sheppard等人在1986年将摩阻扭矩理论用于井眼轨道设计，研究了井眼轨道形状对拉力、扭矩的影响，通过分析认为悬链线轨道能减少扭矩和拉力。在轴向力计算时，他们强调应考虑钻井液内外压差对轴向力的修正作用。
Maida等人对拉力、扭矩进行了平面和空间的分析，建立了应用于现场的二维和三维的数学模型。他建立的二维模型如下，运动速度对摩擦系数进行分解，用以模拟钻柱周向运动和轴向位移对扭矩和摩阻的影响。
1.2.3
国内摩阻扭矩研究状况
在国内张建群教授于1989年最先给出了定向井中摩阻力的计算模型，其特点是在约翰两克(Johansick)模型的基础上作了进一步的细化，井对其应用进行了初步的研究。
韩志勇教授于1993年对定向井摩阻扭矩计算进行了总结，建立了自己的二维和三维摩阻模型，最大特点是对增斜段，可以判断钻柱是与上井壁还是与下井壁接触。并重新推导了弯曲井眼中钻柱受力微分方程。
2．
项目的研究内容、研究目标,以及拟解决的关键问题。
2.1
研究内容以及拟解决的关键问题
结合摩阻扭矩的研究现状，对定向井摩阻扭矩问题从模型建立、影响因素分析以及摩阻扭矩具体应用等方面展开研究，其研究内容主要包括以下几个方面:
1)
结合定向井钻井特点，以及钻柱结构和钻柱所处的不同位置，建立适合于定向井摩阻扭矩分析的综合力学模型;
2)
分析目前已有的钻柱屈曲计算模式和计算公式，建立适合于定向井摩阻扭矩力学分析的钻柱屈曲计算模式;
3)
分析摩阻扭矩的具体应用，探讨摩阻扭矩模型在井眼轨道设计、钻柱优化设计、漂浮下套管分析、摩阻扭矩的实时监测分析、以及井眼环空净化等方面的具体应用
。
关键问题在于理解钻柱屈曲影响，于定向井钻井的特殊性，摩阻的作用往往使得钻柱受压产生屈曲，屈曲的钻柱又将进一步的增大摩阻，定向井中钻柱的屈曲不可避免，因此研究钻柱的屈曲问题非常重要。根据屈曲的形态钻柱的屈曲可分为正弦屈曲和螺旋屈曲，诸多文献都给出了钻柱屈曲的计算公式。钻柱的屈曲对摩阻和扭矩有很大的影响，对于，垂直井段和倾斜井段，Wu
Jiang博士建立了螺旋弯曲后的轴向载荷的微分方程，根据不同的井眼条件对上微分方程进行了求解，得到轴向载荷计算公式。正弦屈曲很易发生，正弦屈曲对摩阻扭矩的影响不大，而螺旋屈曲将很大程度地增加侧向载荷，从而增大摩阻和扭矩，当井斜较大时，螺旋屈曲不易发生，反而在井斜较小或直井中螺旋屈曲是很容易发生的。
2.2
研究的主要方法
2.2.1
钻柱单元体摩擦力的计算钻柱单元体摩擦力的计算
在钻井作业中，钻柱与井壁的摩擦力分布于整个钻柱上，其影响主要体现在大钩载荷和扭矩载荷的变化上，为了便于分析，将整个钻柱分为若干单元段，通过每一个单元杆件进行受力分析，再叠加，从而求得结果。一般情况下，钻柱表面某点的运动实际就是一种复杂的螺旋运动。在弯曲井段中，取一钻柱单元，如图一所示，V
为钻柱表面某点的绝对速度，Vt
为钻柱表面某点的轴向速度，即钻进速度，Vn
为钻柱表面某点的周向速度，与转速有关。Ff
为钻柱表面的摩擦力，Ft
为钻柱表面沿轴向摩擦力分量，Fn
为钻柱表面沿周向摩擦力分量。
其中，f
为摩擦系数，N
为钻柱与井壁间的挤压力。
当是动力钻具钻进时，钻柱不转动，钻柱轴向
摩擦力即是总摩擦力F=
f·
N
t
。
2.2.2
钻柱单元体轴向力和扭矩的计算
在弯曲井段中，取一钻柱单元ds
长度，位于空
间一斜平面上，如图二所示。其中，N
为钻柱与井壁间的挤压力；单位长度钻柱在钻井液中的重为Wg；T
为钻柱单元一端部的轴向力；M
为钻柱单元一端部的扭矩；θ
和φ
分别是井斜角和方位角；r和R
分别是钻柱半径和该微段的曲率半径。根据受力分析，并略去高阶无穷小量进行化简，可得
为研究方便，作如下假设：井斜角和方位角没有同时变化；钻柱全长与井壁接触，并接触摩阻系数为常数；钻柱不发生失稳弯曲。因此，钻柱单元在侧弯段处，方位角为常量，即△φ＝0；在组合弯段处，井斜角为常量，即△θ＝0；在悬链井段处，方位角和井斜角均为常量，即△φ＝△θ＝0。将(3)～(5)式分段写成微分形式，则：在侧弯段处(△φ＝0)
在组合弯管处△θ＝0，化简得：
在悬链井段处(△φ＝△θ＝0)，化简得
根据实际井眼轨迹条件，将由方程(6)～(11)组成的微分方程组分段进行有限差分变化，考虑钻柱不同工作状态下的边界条件，即可应用数值方法对所得到的方程组求解。从而可以得到钻柱的轴力及横向支撑力沿钻柱长度的分布规律，进而可以求得地面大钩拉力及转盘扭矩。
2.3
技术路线流程图
国内定向井管柱摩阻与扭矩场数据收集
明确摩阻与扭矩机理
分析摩阻与扭矩原因
开展井管柱摩阻与扭矩测试
井管柱摩阻与扭矩诊断
测试曲线解释
管柱摩阻与扭矩变化规律预测
建立定向井管柱摩阻与扭矩计算模型
撰写研究报告
理论研究
建立定向井管柱数学模型
管柱摩阻与扭矩实验测试
国外大位移井管柱摩阻与扭矩资料收集
修正
3
本项目的特色与创新之处。
结合摩阻扭矩的研究现状，为提高定向井摩阻扭矩的预测和计算精度，需要在以下几个方面进行改进或创新设计：
1)
基本力学模型的改进。由于钻柱由多段不同的钻具组成，而不同的井眼段的井斜参数和曲率不同，使得单一的模型难以描述钻柱在井眼中的受力状况，需要对定向井中的钻柱受力模型进行改进和创新。
2)
建立适合定向井摩阻扭矩分析的管柱屈曲计算模式。目前几乎所有的管柱屈曲计算公式都是基于两端铰支假设条件下推导出来的，而摩阻扭矩分析中，受压计算单元杆柱的两端受有弯矩的作用，因此需要建立两端弹性铰支下的管柱屈曲计算模式。
3)
定向井稳斜井段的摩阻扭矩计算。稳斜井段的摩阻扭矩是定向井摩阻扭矩的一个重要组成部分，由于对稳斜井段的摩阻扭矩计算认识不足，过去采用修正摩阻系数的办法，未能从本质上解决，造成摩阻扭矩计算有时准确，有时不准确。为了解决稳斜井段的摩阻扭矩计算问题，需要研究运动状态对摩阻扭矩的影响。这也是需要论文进行创新设计的一个重要方面。
4
研究计划及预期研究结果。
4.1
研究计划
（1）写申请书（2010.6）。
（2）查找学习关于定向钻井摩阻、扭矩相关资料。（2010.7-2010.8）。
（3）了解、掌握钻井技术，扭矩技术，摩阻技术的知识(2010.9-2010.10)。
（4）练习VB软件，将其充分应用于数值模拟
(
2010.11-2010.12)。
（5）将资料与计算机充分结合，以数值模拟得出此次研究的最终结果(2011.1-2011.3)。
（6）撰写论文以及修改
(2010.4-2010.6)。
4.2
预期研究结果
在核心期刊上发表学术论文一篇。
5
参考文献
[1]
三牧敏太郎，申学义，定向井的摩阻与扭矩解析计算分析J，国外油田工程，2010，17（10），18-25
[2]
李田军
，基于全井钻柱系统的力学摩阻扭矩分析J
CNKI
[3]
白加址，苏义脑
井斜控制理论
[4]
韩志勇，井眼内钻柱摩阻的二维和两维模型的研究，石油大学学报，1993年第17卷增刊。
[5]
赵洪激，水平井钻柱摩擦力的计算，41汕钻采工艺，1995年第17卷第3期
[6]
王建军，张绍槐，狄勤丰，赵业荣，水平井钻柱接触冷擦阴力解析分析，
[7]
郭峰，吕英民，水平井钻柱摩阻力儿何非线性分析研究，石油钻采工艺，1994年第18卷第2期。
[8]M.L.Payne
etc.
Advanced
Torque-and-Drag
Considerations
in
Extended-Reach
Wells,SPE
[9]J.G.Boulet
and
J.A.Shepherd
and
J.Batham
and
L.R.Elliot,Improve
[10]张祖兴主编，国外水平井技术，第1版，北京:中国石汕天然气总公司情报研究所。
[11]董圣昌，大位移井摩阻分析及钻柱强度评价.西南石油学院硕士毕业论文，1997年
（二）研究基础与工作条件
1、
工作基础
关于石油工程专业的一些专业基础课、专业课的基础知识。部分国外油田、气田针对定向钻井扭矩与摩阻研究已取得的一些成果，大量相关的专家、学者发表的研究文献，学习相关数值模拟软件，优秀的导师指导以及相关知识的运用。
2、
工作条件
图书馆大量书籍，石油工程专业教材，计算机的一些基础教程，VB软件，网络资源，学校多媒体教室计算机的使用。学校实验室提供了研究的方案的具体方法，按照预先的方案进行试验，得到可靠的预期目标。
3、
完成基金项目情况
无
申请者：