煤炭作为基础能源的地位短时期内无法动摇,我国煤炭储量丰富,但资源禀赋条件差,低品质煤洁净高效可持续开发利用已成为保障国家能源安全和煤炭行业高质量发展的必行战略选择。在我国选煤生产实践中,大多使用湿法分选,煤泥脱水处理一直是众多选煤厂的生产瓶颈和问题环节,低品质煤泥脱水的过滤原理与工程基础亟需研究。对于不同具体生产过程中工艺及煤质的差异在脱水环节会产生不同的过滤表现,使用助滤剂可以显著提高脱水系统的效率,提高过滤速率,降低滤饼的含水率,提高滤饼的力学性能,方便滤饼的沉积,为过滤设备减轻载荷。本文试验所用煤样取自山东能源集团兖州煤业股份有限公司转龙湾低阶煤选煤厂末煤。评价过滤结果好坏的指标主要有过滤速度、滤饼水分、滤液浊度等,由于滤液浊度接近去离子水浊度,在本文不作为参考指标。通过煤质分析发现试验煤样变质程度接近于长焰煤,水分和灰分较低,挥发分较高,含有较多的可燃体组分,具有很高的回收利用价值;细粒级含量高,灰分高;煤样表面有大量的裂缝和孔隙,表面元素组成主要为C、O、Al、Si,氧元素含量较高,导致煤样亲水性增加;脉石矿物成分相对单一,石英为主要的脉石矿物;煤样表面亲水性较强,从而导致脱水过滤困难。通过对不同类型助滤剂进行脱水试验发现单一使用药剂阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）最佳药剂用量为2500 g/t,过滤速度为38.57L/s·cm~2,滤饼水分为31.23%,药剂浓度继续增加,煤样水分也会随之增加;高分子絮凝剂聚合氯化铝（PAC）在药剂浓度为3000 g/t时助滤效果最好,过滤速度为55.29 L/s·cm~2,滤饼水分仅为30.15%,效果较为明显;使用CTAB和PAC进行复配,复配后的助滤剂的过滤速度相比于单一使用CTAB和PAC来说分别提高了29.80 L/s·cm~2、13.08 L/s·cm~2,滤饼水分相比于单一药剂分别降低了1.81%、0.73%。由此可见,复配助滤剂在改善脱水效果、提升过滤速度方面明显优于单一的表面活性剂或絮凝型助滤剂。探明了助滤剂在脱水过程中的界面作用机理,从溶液表面张力、煤样疏水性变化、红外光谱变化、分子模拟层面的角度阐述复配助滤剂如何通过强化界面作用改善脱水过程。随着药剂浓度的增加,复配助滤剂在药剂浓度3000 g/t时表面张力为28.55 m N/m,比单一药剂降低6.67 m N/m,复配助滤剂可以通过降低表面张力,使得液体在流动时需要克服的杨拉普拉斯力变小,容易流动,从而增大过滤速度;经复配助滤剂处理后煤样接触角为54.5°,疏水性显著增加;渗透时间从大到小为CTAB＞CTAB+PAC＞PAC＞原煤,CTAB可以显著提高煤样的疏水性;复配助滤剂未与矿物质基团（如Si-O-Si、Si-O-Al）发生任何作用,可以与煤表面亲水基团发生键合作用,缩小煤样表面亲水基团面积;分子动力学模拟结果表明CTAB在wender煤模型表面进行吸附,将水分子排开,对低阶煤表面进行了良好的疏水改性,导致水化膜厚度降低,改善脱水效果;CTAB药剂模型吸附在石英模型表面,浓度分布在石英表面达到峰值,将水分子排开,说明CTAB在石英表面吸附良好,CTAB同时作用于两种矿物,协同增加疏水性。探明了助滤剂在脱水过程中改善孔隙通道作用机理,从颗粒粒径变化、滤饼结构、计算流体力学（CFD）模拟等角度分析阐述复配助滤剂如何通过改善孔隙作用强化脱水过程。加入复配助滤剂后煤样弦长分布的主峰明显向右移动,煤浆中颗粒平均粒径增大,说明复配助滤剂的添加可以在煤浆中形成絮体、显著增加粗颗粒,减少了微细颗粒对过滤造成的影响;不加任何助滤剂的滤饼顶部孔隙率最大,随着截面位置的下降,滤饼孔隙率逐渐降低,滤饼上部的连通性优于滤饼下方,水分在迁移流动中受到的阻力越来越大,经复配助滤剂作用后的滤饼裂隙较多,孔隙发育程度好,可以为过滤过程中水分的迁移提供更多的路径,改善了滤饼孔隙分布,使得各截面孔隙趋于均一化;由Fluent模拟结果可知在大孔与中孔中压力、速度变化差距较小,压力分布呈阶段性环状分布,在小孔中的压力分布与介质分布状态相对应,按照大孔、中孔、小孔的顺序滤液流速逐渐降低,主导作用力由抽滤压力逐渐变为滤饼阻力。