针对传统TBS在现场应用中出现的溢流灰分偏高、底流带煤量大、有效分选粒级窄,难选粗煤泥分选效果差等问题,从颗粒干扰沉降分选原理和悬浮液分层理论对宽粒级难选粗煤泥的分选理论进行了详细探讨,设计了内外套筒的新型三产品TBS,并建立了完整的闭路循环实验室粗煤泥分选试验系统。三产品TBS基于粗选排矸和精选提质的分选方法,对粗煤泥预先分离出高密度粗颗粒物料,有效降低矸石带煤量,改善粗煤泥入料的密度和粒度组成,弱化粒度对分选的影响,同时可以出三种产品,符合煤炭精细化分选的要求,对粗煤泥分选技术的发展具有十分重要的推动作用。论文首先对选前脱泥分级旋流器的工艺效果进行评价分析,对三产品TBS内室和外室分别进行单因素探索试验,研究不同密度设定值和上升水速条件下的分选结果的变化规律,并进行两因素全面分析,研究内、外室分选过程中不同因素对分选指标的重要性。在较优的分选条件下,对三产品TBS分选过程中的粒度分布特性和不同粒级的分选效果进行评价分析,然后对三产品TBS进行给料量探索优化研究,结果表明:旋流器实际分级粒度为0.3mm,平均分配误差PEm为1.75,实际分级效率为63.67%。在一定范围内,内室和外室的分选密度均随密度设定值和上升水速的增大而升高,密度设定值过大或上升水速过大时都会导致分选效果变差。随着密度设定值的增大,外室可能偏差E值一定程度上降低,但变化幅度不大;随着上升水速的增大,外室可能偏差E值逐渐变大,且E值整体高于密度设定值的单因素分选结果。密度设定值在内室粗选过程中的影响度高于上升水速;对外室的溢流灰分来说,上升水速的重要性高于密度设定值,而对于外室可燃体回收率和数量效率来讲,密度设定值的重要性要高于上升水速;当内室密度设定值为1.54 g/cm3,上升水速为11.00mm/s,外室密度设定值为1.28g/cm3,上升水速为6.00mm/s时,矸石灰分为64.94%,产率为22.53%,中煤灰分为34.13%,产率为33.37%,+0.25mm精煤灰分为9.91%,产率为37.57%。TBS对-0.125mm高灰细泥仍然不具备有效的分选作用,内室粗选段2-1mm、1-0.5mm、-0.5mm的实际分选密度分别是1.59 g/cm3、1.79 g/cm3、>2.20 g/cm3,且粗粒级煤泥的分选效果最好;外室精选段2-1mm、1-0.5mm、-0.5mm的实际分选密度分别是1.38g/cm3、1.42 g/cm3、1.68g/cm3,对应可能偏差E值分别为0.05、0.06、0.20。该TBS的最大处理能力达到25t/(h·m2),比传统TBS提高25%左右。最后,对回坡底选煤厂粗煤泥样品进行分选试验,并与传统TBS的分选结果进行对比分析,精煤灰分相近时,精煤产率提高了6.47%,同时E值更低,为0.07,表明三产品TBS对不同煤质具有较好的适应性。综上所述,新型三产品TBS对宽粒级、高灰分、难选粗煤泥具有较好的分选效果。在获得低灰精煤的同时,又能够保证精煤回收率,且比传统TBS的分选精度更高。通过本论文的研究希望对液固流化床分选理论与设备开发具有一定的参考价值。