畢業(yè)設計（論文）-3.0Mta礦區(qū)型煉焦煤選煤廠設計

3.00Mt/a礦區(qū)型煉焦煤選煤廠目錄全套圖紙加V信153893706或扣3346389411第一部分總論 1第一節(jié)項目背景 1第二節(jié)工程設計簡述 2第三節(jié)結論和建議 7第一章廠區(qū)概況及原料煤基地 8第一節(jié)廠區(qū)（礦區(qū)）概況 8第二節(jié)原料煤基地 9第二章廠型、廠址及工作制度 10第一節(jié)建設規(guī)模 10第二節(jié)廠址選擇 10第三節(jié)工作制度、生產(chǎn)能力及服務年限 10第三章選煤工藝 11第一節(jié)煤質(zhì)特征及其可選性 113.1.1煤質(zhì)資料的審查 113.1.2煤質(zhì)資料的校正 133.1.3煤質(zhì)資料的分析 143.1.4兩礦原煤可選性研究及分組討論 193.1.5兩礦煤質(zhì)資料綜合及分級討論 253.2選煤工藝的初定和技術經(jīng)濟比較 313.2.1初步選定的方案分析 313.2.2方案的產(chǎn)品預測 323.2.3方案的技術經(jīng)濟比較 413.3選定流程的介紹及流程計算 463.3.1輔助工藝的確定 463.3.2設計工藝流程的整體描述 473.4流程計算 493.4.1數(shù)質(zhì)量流程計算 493.4.2介質(zhì)流程計算 493.4.3工藝流程計算結果匯總 552.5設備選型及計算 572.5.1選型與計算的原則和規(guī)定 572.5.2主要設備選型與計算 573.6選煤工藝布置 663.6.1工藝布置原則 663.6.2總平面布置 663.6.3原煤受煤、配煤 663.6.4主廠房 673.6.5產(chǎn)品倉 683.6.6尾煤系統(tǒng) 683.7生產(chǎn)技術檢查 683.7.1檢查的內(nèi)容與項目 693.7.2技術檢查取樣設置 713.7.3檢查室 71第四章給水排水 72第一節(jié)水源 72第二節(jié)用水量及水壓 72一、用水量 72二、水壓 72第三節(jié)給水系統(tǒng) 72一、生活給水系統(tǒng) 72二、消防給水系統(tǒng) 72三、生產(chǎn)給水系統(tǒng) 72四、沖洗給水系統(tǒng) 72五、管材 72六、管網(wǎng) 73第四節(jié)排水系統(tǒng) 73一、生產(chǎn)排水系統(tǒng) 73二、生活排水系統(tǒng) 73三、管材 73第五章采暖、通風及供熱 74第一節(jié)設計資料 74第二節(jié)采暖 74第三節(jié)通風除塵 75第四節(jié)供熱管網(wǎng) 76第五節(jié)鍋爐房 76第六章電氣 77第一節(jié)供配電 77一、電源及供電方式 77二、設備容量 77三、負荷估算及變壓器選擇 77四、設備選型 78第二節(jié)照明、防雷及接地 78第三節(jié)工藝系統(tǒng)設備控制 79一、控制系統(tǒng)組成 79二、集控系統(tǒng) 79三、控制設備的選型 80第四節(jié)自動化 80一、自動化項目 80二、監(jiān)控內(nèi)容及儀表設置 81三、管理監(jiān)控系統(tǒng) 82第五節(jié)通信及生產(chǎn)管理系統(tǒng) 83一、生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng) 83二、火災自動報警系統(tǒng) 84三、設備點檢系統(tǒng) 84四、有害氣體檢測系統(tǒng) 85第七章輔助生產(chǎn)設施 86第一節(jié)空氣壓縮機房 86第二節(jié)介質(zhì)制備及存儲 86第三節(jié)藥劑站、油脂庫 86第四節(jié)機修車間及材料庫 86第八章建筑物與構筑物 87第一節(jié)設計資料 87一、設計依據(jù) 87二、設計原則 87第二節(jié)建筑材料及施工條件 87一、廠址地理位置及周圍環(huán)境 87二、水文、氣象 87三、建筑材料及構配件 88第三節(jié)建筑物和構筑物設計 88一、主要生產(chǎn)建筑物 88二、主要受煤系統(tǒng)建（構）筑物 89三、主要煤泥水系統(tǒng)建（構）筑物 89四、主要儲煤（矸）系統(tǒng)建（構）筑物 89五、主要輸煤系統(tǒng)建（構）筑物 89六、主要電氣建（構）筑物 90第九章運輸 91一、技術條件 91二、股道設置 91第十章工業(yè)場地總平面 92第一節(jié)原始資料 92第二節(jié)總平面布置 92一、布置原則 92二、場地功能區(qū)分 92三、總平面布置 92四、輔助車間的布置 93五、行政、生活福利設施的布置 93六、運輸 93七、場地利用系數(shù)及綠化 94第十一章環(huán)境保護 95第一節(jié)概述 95一、環(huán)境保護設計依據(jù) 95二、采用的環(huán)境保護標準 95第二節(jié)主要污染源及其控制措施 95第三節(jié)廠區(qū)綠化 95第十二章勞動安全 96第一節(jié)預防自然災害措施 96第二節(jié)防火防爆措施 96第三節(jié)防機械傷害和人身安全措施 96第四節(jié)防觸電傷害措施 96第十三章組織機構和人力資源 97第一節(jié)組織機構 97第二節(jié)人力資源配置 97第三節(jié)勞動生產(chǎn)率 99第二部分第十四章概算投資 100一、工程概況及投資范圍 100二、編制依據(jù) 100三、概算指標 100四、價格 100五、取費標準 100六、基本預備費 101七、概算總投資 101八、概算結果匯總 101第三部分煤用重介質(zhì)旋流器的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀 1100前言 1101重介質(zhì)旋流器的發(fā)展歷史 1101、1國外重介質(zhì)旋流器發(fā)展歷史 1101、2我國重介質(zhì)旋流器發(fā)展歷史 1112重介質(zhì)旋流器的現(xiàn)狀 1113總結 112第四部分翻譯原文 114譯文 123附錄圖紙列表 127參考書目 128致謝 130總論第一節(jié)項目背景一、項目名稱、隸屬關系及所在位置項目名稱：公司3.00Mt/a礦區(qū)型選煤廠。隸屬關系：公司。所在位置：二、編制依據(jù)和設計范圍1、編制依據(jù)：（1）《公司3.00Mt/a礦區(qū)型選煤廠設計委托書》（2）《境內(nèi)煤炭開發(fā)及綜合利用項目建設規(guī)劃》（3）《公司3.00Mt/a礦區(qū)型選煤廠可行性研究報告》草稿版（4）公司提供的有關煤源、煤質(zhì)及工程地質(zhì)資料；（5）《公司3.00Mt/a礦區(qū)型選煤廠初步設計》（6）《公司3.00Mt/a礦區(qū)型選煤廠初步設計審查會議紀要》2、設計范圍 公司3.00Mt/a礦區(qū)型選煤廠工程的設計范圍從鐵路來煤卸煤環(huán)節(jié)開始至產(chǎn)品儲存、外運的所有生產(chǎn)環(huán)節(jié)及必須的生產(chǎn)輔助設施，主要包括受煤坑、準備車間、原煤倉、主廠房、濃縮車間、壓濾車間、精中煤倉、鐵路快速裝車站、煤泥晾干場、矸石地銷倉、帶式輸送機棧橋、壓風機房、浮選藥劑庫、介質(zhì)制備車間以及供配電、集控、通訊、給排水、采暖通風除塵、地面運輸?shù)仍O施。三、項目建設的必要性第一、符合總體規(guī)劃的要求。第二、符合調(diào)整產(chǎn)品結構、提高經(jīng)濟效益的要求。發(fā)展煤炭洗選加工，可以實現(xiàn)調(diào)整優(yōu)化煤炭產(chǎn)業(yè)結構、拓展市場空間、提高企業(yè)綜合經(jīng)濟效益和社會效益、增強抗風險能力的目的。第三、符合延伸產(chǎn)業(yè)鏈的要求。公司為加快礦區(qū)資源開發(fā)，發(fā)揮煤種優(yōu)勢，延伸煤炭產(chǎn)業(yè)鏈。第四、礦區(qū)內(nèi)鐵路交通發(fā)達，礦區(qū)自營鐵路網(wǎng)絡覆蓋面廣，已聯(lián)通各廠礦，按照公司鐵路運輸發(fā)展規(guī)劃，新建及擬建礦井也將陸續(xù)連通礦區(qū)鐵路，而且屬自營管理方式，為選煤廠的建設提供了便利的交通運輸條件。第二節(jié)工程設計簡述一、原料煤基地根據(jù)公司的礦區(qū)總體規(guī)劃，公司3.00Mt/a礦區(qū)型選煤廠入選原煤一礦、二礦礦井來煤。公司3.00Mt/a礦區(qū)型選煤廠入選原煤煤種主要為1/3焦煤。二、建設規(guī)模、工作制度選煤廠設計規(guī)模為年入選原煤3.00Mt。工程一次設計。選煤廠工作制度為每年工作330d，每天工作16h，兩班生產(chǎn)，一班檢修。三、廠址及建設條件公司3.00Mt/a礦區(qū)型選煤廠位于現(xiàn)北礦井選煤車間的東側（東圍墻外），與現(xiàn)有北礦井緊鄰，其東側為陽－永城公路，公路東側為規(guī)劃的綜合利用電廠，北側為北礦井鐵路站場，南側為北礦井進場公路。選煤廠建設地點位于淮北礦區(qū)的陽區(qū)內(nèi)，淮北礦區(qū)地處經(jīng)濟高度發(fā)達和工業(yè)實力雄厚的華東地區(qū)。區(qū)內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展速度和煤炭需求量均居全國之首，是我國主要用煤大區(qū)，且水路交通發(fā)達，沿海港口眾多，礦區(qū)有自營鐵路專用線連接各廠礦，可北接隴海線，東連京滬線，西入京九線，合徐高速公路穿境而過，礦區(qū)煤炭產(chǎn)品可經(jīng)陸路交通直達華東及南部各省市，同時，還可通過鐵路和長江水運抵達沿海各港口進入國際市場，交通運輸條件十分優(yōu)越。選煤廠生產(chǎn)補水利用北礦塌陷區(qū)水庫積水，到2013年，預計北礦塌陷區(qū)面積1平方公里，平均積水深度2米，容量200萬立方米，補給水源為大氣降水和武家河上游來水，可以滿足100萬立方米/年的取水要求；生活用水與現(xiàn)有北礦井相同，采用打井取地下水作為生活給水水源；熱源通過新建一座鍋爐房解決。原料煤運輸和產(chǎn)品外運利用現(xiàn)有北礦井鐵路站場，并對鐵路站場進行改擴建。在選煤廠東南角處設110/10kV變電站，變電所兩路110kV電源引自焦樓220/110kV變電站的110kV不同母線段。四、產(chǎn)品結構依據(jù)公司委托書的要求，選煤廠為礦區(qū)型煉焦煤選煤廠，選后產(chǎn)品分為精煤、中煤、矸石、煤泥。精煤產(chǎn)品主要用于煉焦配煤和氣化用煤，亦可廣泛用于冶金、化工、鑄造等行業(yè)。中煤供附近的電廠，矸石主要用于附近的矸石磚廠或者其他建筑、公路行業(yè)等，煤泥主要銷售給附近居民或供場內(nèi)鍋爐房使用。為此，確定產(chǎn)品結構如下：1、精煤：精煤灰分9.51%≤Ad≤10.0%，Mt≤12.00%。2、副產(chǎn)品：選煤廠生產(chǎn)的中煤、煤泥、矸石等副產(chǎn)品，地銷、回填或配成低熱值燃料供工業(yè)區(qū)內(nèi)電廠。五、選煤工藝選煤廠擬采用一礦與二礦原煤，并以60.1%：39.9%的比例入洗，據(jù)原始煤質(zhì)資料及用戶的要求灰分級別，原煤可選性屬中等可選煤。經(jīng)過四種入洗工藝的方案比較，本選煤廠采用0.5mm預先脫泥—+0.5mm三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器—-0.5mm直接浮選聯(lián)合工藝。具體工藝為：原煤經(jīng)過0.5mm預先脫泥，篩上物進入大直徑無壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器進行分選并產(chǎn)出精煤、中煤及矸石，篩下物和精煤磁尾一起進入0.25mm水力分級旋流器進行分級，>0.25mm粗煤泥采用振動弧形篩進行+0.5mm隔粗，+0.5mm返回脫泥篩重新進入重介系統(tǒng)分選，弧形篩篩下和分級旋流器溢流采用浮選柱進行分選。浮選精煤經(jīng)過加壓過濾機脫水得到最終浮選精煤；浮選尾煤則經(jīng)濃縮機濃縮后壓濾，并經(jīng)煤泥晾干場晾干后作為尾煤泥產(chǎn)品。實現(xiàn)洗水閉路循環(huán)。最終產(chǎn)品平衡表見表1.2－1。表1.2－1選煤產(chǎn)品最終平衡表產(chǎn)品名稱數(shù)量灰分/%水分/%產(chǎn)率/%小時產(chǎn)量/t日產(chǎn)量/t年產(chǎn)量/Mt精煤精煤精煤40.22228.543656.671.219.396.00煤泥0.010.050.800.0020.15小計40.23228.593657.471.219.39浮選精煤34.13193.923102.761.0210.2517.00合計74.36422.5167911.39中煤中煤中煤6.9739.59633.450.2131.728.00煤泥0.000.000.030.0031.34小計6.9739.59633.480.2131.72矸石矸石矸石12.4070.471127.520.3780.8416.00煤泥0.000.000.010.0065.00小計12.4070.471127.530.3780.84壓濾尾煤泥6.2735.64570.320.1963.8823.00補加介質(zhì)帶入煤泥0.010.040.640.0020.74總計100.00568.189090.913.0023.52原煤100.00568.189090.913.0023.523.00差額0.000.000.000.000.00六、供配電及控制1、電源及供電方式在選煤廠東南角處設110/10kV變電站，變電所兩路110kV電源引自焦樓220/110kV變電站的110kV不同母線段，架空線路長15km。該110/10kV變電站所帶負荷除選煤廠以外，還負責為整個工業(yè)園區(qū)其它設施供電，根據(jù)甲方提供數(shù)據(jù)，其它負荷按照補償后12000kVA考慮，該110/10kV變電站選用兩臺50000kVA的室內(nèi)主變。正常情況下兩回110kV線路及主變同時供電、分段運行，在一回出現(xiàn)故障或檢修時，另一回可滿足全廠100%的負荷。2、本廠選用在線式和離線式兩種點檢儀，對全廠主要設備及易于發(fā)生故障位置進行巡檢。3、本設計對所有的高、低壓配電室、電纜橋架、電纜溝、部分直埋電纜設置火災自動監(jiān)測報警系統(tǒng)，包括有關SensaDTS200型光纖分布式溫度監(jiān)測系統(tǒng)、配電室、集中控制室火災監(jiān)測探頭、有關信號傳輸和自動報警、控制、記錄和顯示系統(tǒng)。以及所有電纜橋架、電纜溝、配電室、集中控制室的防火封堵、阻燃涂料粉刷等。4、在選煤廠有害氣體檢測位置主要是在相對封閉場所（暗道）處加裝有害氣體探測儀，將探測儀報警信號與排風系統(tǒng)風機連接起來，當瓦斯含量高于安全值時啟動風機，低于安全值時，停止風機。同時將甲烷探測儀檢測到信號連接到PLC，在上位機上顯示，并傳輸?shù)缴霞壒芾硐到y(tǒng)，供領導查詢。七、建筑物和構筑物1、主廠房：采用鋼筋砼框架結構，鋼筋砼獨立基礎，樓（屋）面采用梁板式現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構。屋面采用鋼網(wǎng)架結構，70mm厚雙面保溫彩鋼板，彩鋼板基板的厚度均為0.6mm，保溫材料芯材采用聚苯板。圍護結構：墻體采用370厚矸石實心磚外貼面磚。2、壓濾車間：鋼筋砼框架結構，鋼筋砼獨立基礎，屋面SBS卷材保溫防水。外圍護墻采用240厚矸石實心磚外刷涂料。3、受煤坑：采用壁式框架結構體系，其中地面以下為鋼筋砼箱形結構；地面以上為鋼筋砼框架結構。屋面采用梁板式現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構，圍護結構：采用240厚矸石實心磚外刷涂料。4、濃縮車間：3Φ18m半地上式預應力、架空式鋼筋砼池，其中架空式鋼筋砼池采用240厚矸石實心磚外圍護。泵房地面以下部分及循環(huán)水池為鋼筋混凝土結構；地面以上部分為磚砌體結構。5、原煤倉：鋼筋混凝土筒體結構，鋼筋砼筏板基礎。倉上為鋼筋砼框架結構，屋面SBS卷材保溫防水。外圍護墻采用240厚矸石實心磚外刷涂料。6、精煤倉（3Φ18m）：鋼筋混凝土筒體結構，鋼筋砼筏板基礎。倉上為鋼筋砼框架結構，屋面SBS卷材保溫防水。外圍護墻采用240厚矸石實心磚外刷涂料。7、中矸地銷倉（1Φ18m，1Φ12m）：鋼筋混凝土筒體結構，鋼筋砼筏板基礎。倉上為鋼筋砼框架結構，屋面SBS卷材保溫防水。外圍護墻采用240厚矸石實心磚外刷涂料。8、棧橋轉載點為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構體系；大跨度輸煤棧橋采用鋼桁架結構體系，棧橋樓面采用預制鋼筋混凝土槽形板，屋面及兩側墻面為70mm厚聚苯乙烯莢心彩色壓型鋼板圍護。一般較低的小跨度棧橋采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結構，屋面及兩側墻面為70mm厚聚苯乙烯夾心彩色壓型鋼板圍護。輸煤地下通廊均采用現(xiàn)澆鋼筋砼箱形框架結構。八、主要技術經(jīng)濟指標1、勞動定員表1.2-2勞動定員匯總表定員名稱出勤人數(shù)在籍人數(shù)一班二班三班合計生產(chǎn)工人555520130173管理人員101010服務人員101010其他人員222合計7755201521952、選煤廠各項工藝、經(jīng)濟指標表1.2-3技術經(jīng)濟指標表序號指標名稱單位指標備注1選煤廠類型礦區(qū)型2處理能力（1）年處理能力萬t300.00（2）日處理能力t9090.91（3）小時處理能力t568.183設計工作制度（1）年工作天數(shù)d330（2）日工作小時h164原煤質(zhì)量牌號1/3焦煤灰分％23.525原煤的可選性中等可選6選煤方法重介-浮選聯(lián)合工藝7選后產(chǎn)品質(zhì)量（灰分/水分）（1）精煤％9.79/11.39（2）中煤％31.72/8.00（3）矸石％80.84/16.00（4）煤泥％63.88/23.008選后產(chǎn)品產(chǎn)率（1）精煤％74.36（2）中煤％6.97（3）矸石％12.40（4）煤泥％6.279選后產(chǎn)品年產(chǎn)量（1）精煤萬t223.09（2）中煤萬t20.90（3）矸石萬t37.21（4）煤泥萬t18.8210全廠在籍人數(shù)人195其中：生產(chǎn)工人17311勞動生產(chǎn)率（1）全員效率t/工70.00（2）生產(chǎn)工效率t/工75.6012噸煤用水量（1）清水m3/t0.14（2）循環(huán)水m3/t3.3613噸煤電耗kw.h7.5014重介系統(tǒng)噸煤介耗Kg/t1.2815建設項目靜態(tài)總投資萬元23524.44其中：土建工程萬元16721.17設備購置萬元3564.03安裝工程萬元532.14其他費用萬元2707.10工程預備費萬元1331.5716噸原煤基建投資元78.4117噸原煤加工費元14.7818選后產(chǎn)品單位成本（1）精煤元/t587.58（2）中煤元/t276.16（3）矸石元/t3.26（4）煤泥元/t130.5719年平均稅后利潤萬元/年49672.1520靜態(tài)投資回收期年0.47九、設計特點1、全面深入分析和總結了原煤煤質(zhì)資料，掌握各煤種的變化規(guī)律。設計資料依據(jù)充分，代表性強。2、選煤方法、工藝流程和工藝布置，先進、可靠、簡單、高效、靈活可調(diào)，完全滿足要求。3、主要設備引進當今國際最先進的設備，保證了系統(tǒng)的可靠性和高效性，體現(xiàn)了現(xiàn)代化選煤廠的要求。4、總平面布置簡潔，煤流順暢，占地少，功能分區(qū)明確，節(jié)約投資，有效降低了生產(chǎn)運營費。5、主廠房采用鋼筋混凝土框架結構，并吸取了模塊式布置的優(yōu)點，建設工期短，設備檢修維護方便。6、環(huán)保措施健全，煤泥水處理系統(tǒng)完善可靠，能有效全部回收煤泥，實現(xiàn)洗水閉路循環(huán)和零排放，滿足環(huán)保要求。7、設計進度、建設工期安排合理，技術可行，經(jīng)濟合理。8、控制及監(jiān)測監(jiān)控設備先進，系統(tǒng)完善。采取綜合的、全面的措施實現(xiàn)選煤廠生產(chǎn)高度自動化，用工少、效率高、成本低。第三節(jié)結論和建議1、本項目在技術上是合理的，在財務上是可行的，能為企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟效益。2、建議加快項目的前期工作，盡快開工建設。第一章廠區(qū)概況及原料煤基地第一節(jié)廠區(qū)（礦區(qū)）概況一、廠區(qū)位置公司礦區(qū)型選煤廠位于淮北礦區(qū)陽區(qū)內(nèi)北礦井工業(yè)場地旁，行政區(qū)劃分屬省市陽縣管轄，南距陽縣城4km。國鐵青阜鐵路從井田東南約3km處通過，該線往東北經(jīng)符離集可接入津滬線，往西南經(jīng)阜陽可接入京九線。北礦井鐵路專用線在青阜鐵路上的天齊廟站接軌。公司選煤廠位于現(xiàn)北礦井現(xiàn)有選煤車間的東側（東圍墻外），與現(xiàn)有北礦井緊鄰，其東側為陽－永城公路，公路東側為規(guī)劃的綜合利用電廠，北側為北礦井鐵路站場，南側為北礦井進場公路。二、廠區(qū)地理概況本區(qū)地勢平坦，地面標高+29.49～+31.80m，地勢西北高東南低。地貌類型單一，基巖大部分隱伏于新生界松散層之下，巖土工程地質(zhì)條件較好，地質(zhì)災害發(fā)育中等。三、氣象及地震情況區(qū)內(nèi)河及其支流武家河為長年性河流，由西北向東南流徑井田西南部，陽縣城關河節(jié)制閘上游最高洪水位（1963年8月7日）標高為+30.45m。區(qū)內(nèi)溝渠縱橫，均為人工開挖的灌溉溝渠，較大的新河長年有水。本區(qū)屬季風暖溫帶半濕潤氣候，氣候溫和，四季分明。年平均氣溫14.6℃，最高氣溫41.2℃，最低氣溫－24℃。最早凍結期為11月，最遲解凍為翌年3月，最大凍土深度為0.19m。年平均風速為3.2m/s，平均降雨量811.8mm，雨季集中在7～8月份。春秋季多東北風，夏季多東～東南風，冬季多北～西北風。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GBl8306—2001)，本區(qū)地震烈度為7度。四、區(qū)域經(jīng)濟概況\o"亳州市"市位于\o"安徽省"省西北邊陲，三面與\o"河南省"河南省接壤。市是座古城，有3700多年的歷史。\o"商"商湯建都于亳；\o"三國"三國時是\o"曹魏"曹魏的陪都；\o"元"元末小明王韓林兒稱帝于此。因而以“三朝古都”而名揚天下。\o"西周"西周時稱焦，\o"戰(zhàn)國"戰(zhàn)國時稱\o"譙"譙，北周時始稱。1948年解放，成立市，1949年市縣合并為亳縣。1986年經(jīng)國務院批準撤縣建市，同年又被國務院批準為對外開放和國家歷史文化名城。是一座資源豐富，產(chǎn)業(yè)突出的特色新城，素有\(zhòng)o"藥都"藥都、\o"酒鄉(xiāng)"酒鄉(xiāng)、\o"黃牛金"黃牛金三角之美譽。市擁有廉價的勞動力資源，為投資、建設奠定了堅實的基礎。2008年實現(xiàn)生產(chǎn)總值增長12%左右，連續(xù)3年保持兩位數(shù)增長，經(jīng)濟總量達400億元左右。人均生產(chǎn)總值7800元左右，突破1000美元大關。全年財政收入24億元，增長25.8%。其中地方財政收入12.6億元，增長27%。工業(yè)經(jīng)濟快速發(fā)展。工業(yè)化水平進一步提高，全年實現(xiàn)工業(yè)增加值96.5億元，增長22%，占生產(chǎn)總值份額由上年的22.2%，提高到24.1%。工業(yè)對經(jīng)濟增長的貢獻率達64.4%。第二節(jié)原料煤基地根據(jù)公司的總體規(guī)劃，本選煤廠入選原煤一礦、二礦礦井來煤。1、一礦礦井：緊鄰本選煤廠西部，距離約0.5km。礦井設計能力2.40Mt/a。井田南北向長約6km，東西寬約3.2km，面積約19km2。主要煤種為1/3焦煤，全井田共有地質(zhì)儲量15233.9萬噸，-800m以淺保有資源儲量8925.3萬噸，可采儲量3625.4萬噸，-800m～-1200m可采儲量2322.6萬噸。礦井核定生產(chǎn)能力1.20Mt/a，服務年限35.4年（-1200m以淺）。2、二礦礦井：位于本選煤廠東北部，距離約13km，主采煤層7、10，采用立井開拓，走向長壁和傾斜長壁相結合的采煤方法，全部冒落法管理頂板，箕斗提升方式。設計礦井年工作日330d，每天井下四班作業(yè)，地面三班作業(yè)，每天凈提升時間為16h。該礦位于陽區(qū)東北角，陽向斜東翼，南北走向長13km，東西傾斜寬3.5～5.5km，面積約為57.9km2。主要煤種為1/3焦煤，-800m以淺保有資源儲量11638.3萬噸，可采儲量7316.2萬噸，-800m～-1200m可采儲量5293.4萬噸。礦井核定生產(chǎn)能力1.80Mt/a，服務年限36年（-1200m以淺）。第二章廠型、廠址及工作制度第一節(jié)建設規(guī)模根據(jù)礦區(qū)總體規(guī)劃和“十二·五”規(guī)劃中的原料煤礦井總規(guī)模及委托書的要求，選煤廠總規(guī)模為3.00Mt/a。第二節(jié)廠址選擇根據(jù)總體規(guī)劃，公司礦區(qū)型選煤廠廠址位于現(xiàn)北礦井選煤車間的東側（東圍墻外），與現(xiàn)有北礦井緊鄰，其東側為陽－永城公路，公路東側為規(guī)劃的綜合利用電廠，北側為北礦井鐵路站場，南側為北礦井進場公路。選煤廠廠址可以充分利用北礦井現(xiàn)有設施，尤其利用了鐵路站場，可以節(jié)省購地，生產(chǎn)管理方便。第三節(jié)工作制度、生產(chǎn)能力及服務年限一、工作制度選煤廠工作制度為每年工作330d，每天工作16h，兩班生產(chǎn)，一班檢修。二、原煤處理能力選煤廠總規(guī)模年處理原煤3.0Mt，日處理9090.91t，小時處理568.18t。三、服務年限選煤廠服務年限與原料煤礦井服務年限相同。第三章選煤工藝第一節(jié)煤質(zhì)特征及其可選性 煤炭賦存狀況的差異由成煤條件以及環(huán)境造成。由于復雜多樣的因素，各煤田、各礦區(qū)的煤質(zhì)存在不同方面、不同程度的差異，甚至即便同一煤田，但井田、采區(qū)、層位不同，其煤質(zhì)差異也非常大。對入選原煤資料進行準確的分析，是進行選煤工藝設計所要考慮的最根本的問題。因此，建設一座標準化的選煤廠，保證設計的選煤工藝符合不同煤質(zhì)特性是至關重要的。3.1.1煤質(zhì)資料的審查煤質(zhì)資料是擬定選煤工藝流程、流程計算以及設備選型的根本依據(jù)，因此要滿足代表性要求。用不滿足條件的篩分資料和浮沉資料進行設計，設計結果將產(chǎn)生偏頗，后果非常嚴重。由此可見，煤質(zhì)資料代表性的重要程度毋庸置疑。煤質(zhì)資料是否可靠對流程的制定和設備選型起著決定性作用。原煤資料的可靠性分析如下所示：1、本設計所用煤質(zhì)資料來自于本廠入洗的一礦和二礦的建井煤質(zhì)資料，而非相鄰礦井和其它地質(zhì)資料，故該礦樣具有高度的代表性。2、該煤樣是通過采樣，試驗，制樣，化驗，計算等系列工序完成的，各工序都可能產(chǎn)生誤差。如果誤差超過一定限度，不僅影響資料的準確性和可靠性，甚至判定該資料不能使用，所以篩分、浮沉試驗都要按國家標準GB/T477-1998《煤炭篩分試驗方法》、GB478-87《煤炭浮沉試驗方法》和行業(yè)標準MT-93《煤粉篩分試驗方法》、MT57-93《煤粉浮沉試驗方法》進行審查。1）試驗過程中試樣重量損失的審查：對于篩分、浮沉試驗資料，試驗前后煤樣的重量差比率不得超過2%。即Δ1=（煤樣總質(zhì)量-毛煤質(zhì)量）/煤樣總質(zhì)量=（G1-G2）/G1≤2%式中G1—篩分或者浮沉試驗前煤樣總重G2—篩分或者浮沉試驗后各產(chǎn)品重量之和。由表3.1-1可知，審查結果小于規(guī)定的重量損失百分比，從而資料可用。2）試驗結果的灰分差值：篩分試驗前總樣灰分與試驗后各粒級產(chǎn)物灰分的加權平均值的差值，以及浮沉試驗前煤樣灰分與試驗后各密度級產(chǎn)物灰分的加權平均值的差值，根據(jù)其灰分不同、粒度不同有不同的規(guī)定。3）篩分試驗的審查：對于篩分試驗，煤樣灰分<20%，相對差值不超過10%；煤樣灰分≥20%，絕對差值不超過2%。即：Δ2=篩分試驗前總樣灰分-試驗后各粒級產(chǎn)物灰分的加權平均值由表3.1-1可知，審查結果小于規(guī)定的重量損失百分數(shù)，從而資料可用。一礦和二礦篩分試驗重量與灰分誤差審查的結果，詳見表3.1-1。4）浮沉資料的審查：對于浮沉資料，粒度大于或等于25mm時，煤樣灰分<20%，相對差值不超過10%；煤樣灰分≥20%，絕對差值不超過2%；最大粒度小于25mm時，煤樣灰分<15%，相對差值不超過10%；煤樣灰分≥15%，絕對差值不超過1.5%。一礦和二礦浮沉資料的灰分審查結果分別參見表3.1-2與表3.1-3。表3.1-1兩礦原煤大篩分資料重量與灰分的審查·審查項目一礦二礦篩分前煤樣的總重量G1，Kg5870.35061.0篩分后煤樣的重量之和G2，Kg5852.14997.0篩分試驗前后重量誤差，%0.311.26篩分前煤樣的灰分Ad，%23.1924.19篩分后各產(chǎn)品的加權平均灰分Ad，%23.0624.20篩分試驗前后灰分誤差，%0.13-0.01表3.1-2一礦浮沉資料灰分的審查粒度mm自然級浮沉前灰分浮沉后灰分誤差%%%50-2342.7644.271.5113-625.6724.611.066-320.6720.730.063-0.516.6716.700.03表3.1-3二礦浮沉資料灰分的審查粒度mm自然級浮沉前灰分浮沉后灰分誤差%%%50-1359.5758.431.1413-623.9024.280.386-317.9317.050.883-0.514.3115.321.01從表2.1-1和2.1-2、2.1-3的數(shù)據(jù)中可以看出，所用一礦和二礦兩礦的各項數(shù)據(jù)全部符合相應標準。這就說明兩礦原煤的篩分及浮沉數(shù)據(jù)可以用來進行后續(xù)的分析計算及數(shù)據(jù)處理。3.1.2煤質(zhì)資料的校正拿到資料之后，便要對之進行分析。在進行分析之前，首先要對資料進行校正，使試驗前后結果一致。其主要校正方法為：1）篩分資料的校正△=Ado-Ad（公式3-1）式中：△灰分校正系數(shù)，%Ado篩分試樣的灰分，%Ad篩后各粒度級的加權平均灰分，%將D值與各粒級灰分分別相加,校正后各粒級綜合灰分為An=Ado=Adn+D（公式3-2）式中：n--粒級數(shù)Ado篩分試樣的灰分，%Ad--篩分后總灰分，%2）浮沉資料的校正|△|＜0.2時，采用△=Ads-Adf（公式3-3）式中：△—灰分校正系數(shù)，%Ads—篩分表中參加浮沉實驗各粒度級的平均灰分，%Adf—浮沉表中各級累計灰分，%其方法與篩分資料的校正相同，將浮沉表中各級的灰分加減△值得校正后各級的灰分。當|△|>0.2時,采用調(diào)整各密度級的數(shù)量,各密度級的灰分不變,使其實驗前后的灰分相等?！鳓?100（A后-A前）/（A+1.8-A-1.8）（公式3-4）式中：△χ—為調(diào)整的數(shù)量，% A前—校正前灰分，%A后—校正后灰分，%A+1.8—+1.8密度級灰分，%A-1.8—-1.8密度級灰分，%在A后〈A前的情況，△χ為負值，即+1.8密度級減量，而-1.8累計的密度級增量。在計算出△χ以后，還應該用比例關系分別計算出-1.8每一個密度級調(diào)整后的數(shù)量百分數(shù)τn=γn（1-△χ/γ-1.8）（公式3-5）式中：τn—-1.8中的某密度級n調(diào)整后的數(shù)量百分數(shù)，%γn—-1.8中的某密度級n調(diào)整前的數(shù)量百分數(shù)，%γ-1.8—-1.8所有密度級數(shù)量百分數(shù)的累計數(shù)，%3.1.3煤質(zhì)資料的分析為了采用合理正確的工藝方法，將煤質(zhì)資料的數(shù)據(jù)規(guī)律和分析內(nèi)容與選煤方法的選擇、工藝環(huán)節(jié)的設置、流程的制定、甚至與產(chǎn)品的定向定位結合起來，為下一步工藝設計做基礎，現(xiàn)將煤質(zhì)特征分析如下（說明：以下所分析的煤質(zhì)資料均為校正后的資料）：1、原煤的工業(yè)分析 本設計的一礦二礦原煤均為1/3焦煤，低灰低硫，所以初步確定不進行脫硫。2、原煤的篩分資料分析a、一礦原煤的篩分資料分析：表3.1-4一礦原煤篩分試驗報告表粒級/mm占本級/%灰分12350-1319.6942.7613-611.6625.676-39.7020.673-0.534.2316.67-0.524.7215.92合計100.0023.06從原煤篩分表中可以看出：（1）入場原煤沒有大塊，故不設塊煤系統(tǒng)。（2）原煤主導粒級為3-0.5mm，占總量的34.23%。（3）原煤灰分隨粒度減小而逐漸降低，小粒級含量較多且灰分較低，說明煤質(zhì)較脆，分選過程中要注意防破碎。（4）原生煤泥灰分較臨近粒度灰分低，故原煤不易泥化。b、二礦原煤的篩分資料分析：表3.1-5二礦篩分試驗報告表粒級/mm占本級/%灰分/%12350-1319.7159.5713-610.4923.906-312.7417.933-0.530.8614.31-0.526.2012.42合計100.0024.20從原煤篩分表可以看出：（1）入場原煤沒有大塊，故不設塊煤系統(tǒng)。（2）原煤主導粒級為3-0.5mm，占總量的30.86%。（3）原煤灰分隨粒度減小而逐漸降低，小粒級含量較多且灰分較低，說明煤質(zhì)較脆，分選過程中要注意防破碎。（4）原生煤泥灰分較臨近粒度灰分低，故原煤不易泥化。綜合所述，兩礦原煤牌號相同，都屬于1/3焦煤。根據(jù)目前煤炭工業(yè)對煤炭的綜合利用，該煤種既能作為氣化用煤，也是良好的配煤煉焦的基礎煤，故主要用作煉焦配煤；且兩礦煤性質(zhì)基本相近，為混合入洗提供了先決條件（最終確定根據(jù)分組分析）。3、原煤浮沉資料分析根據(jù)前面所述的原煤浮沉資料的審查，該資料準確可信，對指導設計有很大的作用，下面將兩礦的浮沉資料分析如下：a、一礦原煤的浮沉資料分析：一礦原煤自然級50-0.5mm浮沉資料見表3.1-6所示。由表3.1-6分析可以看出：（1）原煤主導密度級為1.3-1.4kg/l，占總量的25.61%。（2）低密度級產(chǎn)率較大，且灰分隨著密度的減小而減小，則說明煤質(zhì)較好，具有生產(chǎn)低灰精煤的可能。（3）中間密度級煤含量為7.30%，含量較低，說明原煤可選性較好。（4）浮沉煤泥含量為5.56%，遠小于原生煤泥的24.72%，而灰分差異相對較小，故可判斷原煤不易泥化。b、二礦原煤的浮沉資料分析：二礦原煤自然級50-0.5mm浮沉資料見表3.1-7所示。由表3.1-7可以看出：（1）原煤主導密度級為-1.3kg/l，占總量的26.57%。（2）低密度級產(chǎn)率較大，且灰分隨著密度的減小而減小，則說明煤質(zhì)較好，具有生產(chǎn)低灰精煤的可能。（3）中間密度級煤含量為6.05%，含量較低，說明原煤可選性較好。（4）浮沉煤泥含量為4.40%，遠小于原生煤泥的26.20%，而灰分差異相對較小，故可判斷原煤不易泥化。表3.1-650～0.5mm自然級篩分浮沉試驗結果綜合報告表（一礦）篩分50~13mm13~6mm6~3mm3~0.5mm50~0.5mm浮沉產(chǎn)率%灰分%產(chǎn)率%灰分%產(chǎn)率%灰分%產(chǎn)率%灰分%產(chǎn)率%灰分%密度級校正后校正后校正后校正后校正后Kg/L占本級%占本礦%灰分%占本級%占本礦%灰分%占本級%占本礦%灰分%占本級%占本礦%灰分%占本級%占本礦%灰分%<1.311.942.297.2426.702.926.1437.193.305.6727.138.333.5924.2116.884.931.3~1.424.104.6310.9034.173.7410.2033.472.9713.0646.5214.288.7436.7325.619.841.4~1.59.221.7720.5610.681.1720.9211.160.9921.2111.633.5720.9410.747.4920.891.5~1.69.561.8432.326.410.7030.963.730.3330.963.881.1931.965.774.0231.861.6~1.86.841.3144.824.270.4743.383.720.3342.553.881.1942.194.703.2843.42>1.838.347.3782.4717.761.9481.0910.750.9579.376.952.1374.1817.8412.4480.53小計(去煤泥)100.0019.2143.16100.0010.9525.60100.008.8820.11100.0030.6915.51100.0069.7325.30小計占總計97.5693.8891.5389.6692.62煤泥2.440.4826.716.120.7126.718.470.8226.7110.343.5426.717.385.5626.71總計100.0019.6942.76100.0011.6625.67100.009.7020.67100.0034.2316.67100.0075.2825.40

表3.1-750～0.5mm自然級篩分浮沉試驗結果綜合報告表（二礦）篩分50~13mm13~6mm6~3mm3~0.5mm50~0.5mm浮沉產(chǎn)率%灰分%產(chǎn)率%灰分%產(chǎn)率%灰分%產(chǎn)率%灰分%產(chǎn)率%灰分%密度級校正后校正后校正后校正后校正后Kg/L占本級%占本礦%灰分%占本級%占本礦%灰分%占本級%占本礦%灰分%占本級%占本礦%灰分%占本級%占本礦%灰分%<1.39.931.896.4439.403.805.9253.076.085.5750.8414.894.7338.2926.575.201.3~1.410.131.9310.9126.272.5411.8122.112.5312.7529.058.5111.7222.3015.4711.781.4~1.56.661.2720.658.760.8523.277.740.8923.279.082.66823.991.5~1.66.761.2826.894.380.4233.143.320.3833.173.631.0636.464.603.1931.581.6~1.84.570.8745.055.470.5345.823.320.3844.883.631.0648.844.132.8646.53>1.861.9411.7787.4715.721.5284.5510.441.2079.033.771.1178.9822.5015.6285.74小計(去煤泥)100.0019.0061.18100.009.6524.73100.0011.4518.41100.0029.2914.27100.0069.4029.25小計占總計96.4092.0089.9094.9294.03煤泥3.600.7116.548.000.8414.4110.101.2913.625.081.5715.145.974.4014.78總計100.0019.7159.57100.0010.4923.90100.0012.7417.93100.0030.8614.31100.0073.8028.394、小篩分試驗資料分析： 各礦煤的小篩分的試驗資料分別如表3.1-8和表3.1-9所示。對小篩分表分析可知，兩礦煤泥特性較為相似，分析如下：（1）煤泥各個粒級的分布十分不均勻，65-120網(wǎng)目含量較多，此粒度兩邊含量越來越低。（2）各礦煤泥各個粒級的灰分非常接近，變化幅度小，但是兩礦煤泥的總灰分差異較大。表3.1-8一礦自然級0.5-0mm篩分試驗表粒級產(chǎn)率灰分網(wǎng)目%%-351.9120.4135~6522.0416.7565~12052.9115.62120~20018.7216.76200~3204.4216.85+320合計100.0016.23表3.1-9二礦自然級0.5-0mm篩分試驗表粒級產(chǎn)率灰分網(wǎng)目%%-351.6013.0835~6518.5613.6065~12039.6212.19120~20033.6512.78200~3206.5713.87+320合計100.0012.77通過以上對兩礦的原煤資料分析，可知兩礦原煤密度組成接近，原煤牌號相同，此外，兩礦粒度組成的分布、小篩分和小浮沉所表現(xiàn)出來的性質(zhì)也十分相似，灰分隨著密度、粒度變化的規(guī)律是一致的，說明兩礦煤種具備混合入洗的先決條件。要確定是否需要分組或可以混合入洗，則要通過分組討論來確定。3.1.4兩礦原煤可選性研究及分組討論一、兩礦浮沉資料的整理及可選性研究表3.1-10一礦原煤自然級50-0.5mm浮沉試驗綜合表篩分50~0.5mm浮沉產(chǎn)率/%灰分/%密度級75.2825.40/Kg/L占本級/%占全樣/%灰分/%<1.324.2116.884.931.3~1.436.7325.619.841.4~1.510.747.4920.891.5~1.65.774.0231.861.6~1.84.703.2843.42>1.817.8412.4480.53小計(去煤泥)100.0069.7325.30小計占總計92.62煤泥7.385.5626.71總計100.0075.2825.40表3.1-11一礦煤浮沉實驗綜合報告表浮沉組成浮煤累計沉煤累計鄰近密度物含量密度數(shù)量灰分數(shù)量灰分分選密度數(shù)量占本級/%灰分/%r/%A/%r/%A/%/g/cm3+-0.1含量123456789-1.324.214.9324.214.93100.0025.301.3060.951.3-1.436.739.8460.957.8975.7931.811.4047.471.4-1.510.7420.8971.699.8439.0552.471.5016.511.5-1.65.7731.8677.4611.4828.3164.451.606.101.6-1.84.7043.4282.1613.3122.5472.791.704.70+1.817.8480.53100.0025.3017.8480.532.20小計100.0025.30小計占總計92.62煤泥7.3826.71總計100.0025.40根據(jù)以上兩表制得一礦可選性曲線坐標計算表如下：表3.1-12一礦煤可選性曲線坐標數(shù)據(jù)計算表基元灰分浮物累計沉物累計密度沉物產(chǎn)率/%密度±0.1產(chǎn)量產(chǎn)率/%灰分/%產(chǎn)率/%灰分/%產(chǎn)率/%灰分/%kg/l0.004.210.004.210.0025.301.3075.7939.0512.114.9324.214.9324.2131.811.4039.0552.5342.589.8460.957.8960.9552.471.5028.3183.4966.3220.8971.699.8471.6964.451.6022.5493.9074.5731.8677.4611.4877.4672.791.7017.8495.3079.8143.4282.1613.3182.1680.5391.0880.53100.0025.30100.0093.60100.0093.60由此表畫出一礦煤的可選性曲線如下圖3.1-1所示：圖3.1-1一礦原煤可選性曲線分析表2.1-13浮沉試驗結果綜合表及圖2.1-1可選性曲線可知：（1）該礦的主導密度級為1.3～1.4kg/L，其產(chǎn)率為36.73%，灰分為9.84%。（2）該礦中＜1.5kg/L密度級含量為71.69%，灰分為9.84%，未超過精煤灰分要求，說明要將精煤灰分控制到10%左右，分選密度應該在1.5kg/L左右。（3）該礦中＞1.8kg/L密度級含量為22.54%，灰分為72.79%，這表明該煤綜合樣的高密度物含量并不是太高，因此該粒級煤的總灰分中等，為25.30%。（4）由于＞1.8kg/L密度級的灰分為72.79%，假設排除的矸石全部為+1.8kg/L的高密度物，該矸石的灰分較高，換句話來說，想排除高灰矸石是比較容易的。（5）當要求精煤灰分為9.51-10.0%時，取精煤灰分為10.0%，則理論精煤產(chǎn)率73.9%，理論分選密度為1.52kg/L，鄰近密度物含量為13.00%，扣除沉矸后的δ±0.1含量為14.4%。根據(jù)中國煤炭可選性等級評定標準（GB/T16417-1996），該煤的可選性等級為中等可選煤，初步判斷這樣的煤用重介法可選出合格產(chǎn)品。2、由表3.1-7整理得表3.1-13，如下：表3.1-13二礦原煤自然級與破碎級50-0.5mm浮沉試驗綜合表篩分50~0.5mm浮沉產(chǎn)率/%灰分/%密度級73.828.39Kg/L占本級/%占全樣/%灰分/%<1.338.2926.575.201.3~1.422.3015.4711.781.4~823.991.5~1.64.603.1931.581.6~646.53>1.822.5015.6285.74小計(去煤泥)100.0069.4029.25小計占總計94.03煤泥5.974.4014.78總計100.0073.8028.39由表3.1-13可將二礦浮沉資料整理綜合如下：表3.1-14二礦煤浮沉實驗綜合報告表浮沉組成浮煤累計沉煤累計鄰近密度物含量密度數(shù)量灰分數(shù)量灰分分選密度數(shù)量占本級灰分R/%A/%r/%A/%/g/cm3±0.1含量123456789-1.338.295.2038.295.20100.0029.251.3060.581.3-1.422.3011.7860.587.6261.7144.171.4030.481.4-1.58.1823.9968.779.5739.4262.491.5012.781.5-1.64.6031.5873.3710.9531.2372.581.605.401.6-1.84.1346.5377.5012.8426.6379.671.704.13+1.822.5085.74100.0029.2522.5085.742.20小計100.0029.25小計占總計94.03煤泥5.9714.78總計100.0028.39根據(jù)以上兩表制得二礦可選性曲線坐標計算表如下：表3.1-15二礦煤可選性曲線坐標數(shù)據(jù)計算表基元灰分浮物累計沉物累計密度產(chǎn)物累沉%密度±0.1產(chǎn)量產(chǎn)率%灰分%產(chǎn)率%灰分%產(chǎn)率%灰分%kg/l0.004.350.004.350.0029.251.3061.7139.4219.145.2038.295.2038.2944.171.4039.4269.5249.4411.7860.587.6260.5862.491.5031.2387.2264.6823.9968.779.5768.7772.581.6026.6394.6071.0731.5873.3710.9573.3779.671.7022.5095.8775.4346.5377.5012.8477.5085.7488.7585.74100.0029.25100.0094.60100.0094.60由此表畫出二礦煤的可選性曲線如圖3.1-2所示：圖3.1-2二礦原煤可選性曲線分析表3.1-14浮沉試驗結果綜合表及圖3.1-2可選性曲線可知：（1）該礦的主導密度級為-1.3kg/L，其產(chǎn)率為38.29%，灰分為5.20%。（2）該礦中＜1.5kg/L密度級含量為68.77%，灰分為9.57%，未超過精煤灰分要求，說明要將精煤灰分控制到10%左右，分選密度應該略大于1.5kg/L。（3）該礦中＞1.8kg/L密度級含量為26.63%，灰分為79.67%，這表明該煤綜合樣的高密度物含量并不是太高，因此該粒級煤的總灰分中等，為29.25%。（4）由于＞1.8kg/L密度級的灰分為79.67%，假設排除的矸石全部為+1.8kg/L的高密度物，該矸石的灰分較高，換句話來說，想排除高灰矸石是比較容易的。（5）當要求精煤灰分為9.51-10.0%時，取精煤灰分為10.0%，則理論精煤產(chǎn)率71.8%，理論分選密度為1.54kg/L，鄰近密度物含量為9.5%，扣除沉矸后的δ±0.1含量為11.0%。根據(jù)中國煤炭可選性等級評定標準（GB/T16417-1996），該煤的可選性等級為中等可選煤，初步判斷這樣的煤用重介法可選出合格產(chǎn)品。二、分組分析本設計為礦區(qū)型選煤廠，設計入洗原煤是來自兩個礦井的煤，原煤是否能夠混合入洗，是我們設計時需要重點考慮的，如果兩礦原煤可以混合入洗，能夠大大降低基建投資、簡化工藝環(huán)節(jié)、減少加工費用、利于操作管理。分組入選則是指將可采、可運的不同原煤，從入廠開始到產(chǎn)品出廠全都分系統(tǒng)進行處理，此時選煤廠就要建立幾個完全獨立的系統(tǒng)，流程復雜，投資巨大，對于管理也較困難。判斷原煤是否需要分組的條件為：（1）原煤牌號不同；（2）選后產(chǎn)品有特殊要求；（3）精煤硫分相差懸殊；（4）用密度—基元灰分曲線判斷，根據(jù)原煤的可選性曲線，在同一坐標中，畫出各自的密度—基元灰分曲線：若當δ一定，△λ>5%時，考慮分組；若當λ一定，△δ>0.05時，考慮分組。由以上條件，判斷本廠原煤是否需要分組，分析如下：（1）一礦二礦均為1/3焦煤，牌號完全相同，都屬于煉焦煤配煤品種，故具備不需分組的先決條件；（2）選后產(chǎn)品主要做煉焦配煤，用戶相同，且用戶對該品種煤的質(zhì)量要求一致，故可以考慮不必分組；（3）由前面對煤質(zhì)的分析討論可知，兩礦硫分含量均較低，無需分組；（4）以一礦浮沉可選性研究數(shù)據(jù)表3.1-10、3.1-11及二礦浮沉可選性數(shù)據(jù)表3.1-13、3.1-14及兩礦的可選性曲線圖3.1-1及圖3.1-2分析整理，可得兩礦的δ-λ曲線分析數(shù)據(jù)，見表3.1-16所示：表3.1-16兩礦δ-λ曲線分析數(shù)據(jù)一礦二礦密度g/cm3浮物產(chǎn)率%基元灰分%密度g/cm3浮物產(chǎn)率%基元灰分%1.3024.216.211.3038.298.241.4060.9517.451.4060.5819.771.5071.6925.811.5068.7727.621.6077.4635.341.6073.3737.551.7082.1650.141.7077.5051.02由表3.1-16畫出δ-λ曲線圖，見圖3.1-3所示：從δ-λ曲線圖分析可知，當取理論分選密度δp=1.52時，△λ<5%，且當密度在1.30-1.70kg/L之間，△λ均小于5%。綜上所述，一礦二礦原煤滿足混合入洗的條件，當采用混合入洗方法時，完全能夠遵循最大產(chǎn)率的原則，因此在本廠工藝設計時采用的是混合入洗方法。圖3.1-3兩礦δ-λ曲線圖3.1.5兩礦煤質(zhì)資料綜合及分級討論 通過對兩礦原煤資料的分析，和在入洗時是否需要進行分組的討論，得出兩礦原煤不需要分組的結論。本設計要求兩礦入洗比例為一礦:二礦=60.1%:39.9%，下面按該比例將上述煤質(zhì)資料進行數(shù)據(jù)綜合。1、兩礦原煤大篩分資料的綜合根據(jù)表3.1-4、表3.1-5將篩分資料按一礦煤60.1%，二礦煤39.9%的比例綜合，得到兩礦原煤篩分綜合表，見表3.1-17所示：表3.1-17兩礦原煤篩分實驗綜合報告表級別一礦煤K1=60.1%B層煤K2=39.9%K1+K2=100%占本級占全樣灰分占本級占全樣灰分占全樣灰分1234567891050-1319.6911.8342.7619.717.8659.5719.7049.4713-611.667.0125.6710.494.1923.9011.1925.016-39.705.8320.6712.745.0817.9310.9119.393-0.534.2320.5716.6730.8612.3114.3132.8915.79-0.524.7214.8615.9226.2010.4512.4225.3114.47合計100.0060.1023.06100.0039.9024.20100.0023.523、兩礦煤浮沉資料的綜合 將表3.1-6和表3.1-7綜合,得到兩礦煤浮沉試驗綜合表，見表3.1-18所示：表3.1-18兩礦煤50-0.5mm浮沉試驗綜合表密度級一礦比例60.10%二礦比例39.90%兩礦綜合Kg/L占本礦%灰分%占本礦%灰分%占全樣%灰分%<1.316.884.9326.575.2020.755.071.3~1.425.619.8415.4711.7821.5710.401.4~1.57.4920.895.6823.996.7721.931.5~1.64.0231.863.1931.583.6931.761.6~1.83.2843.422.8646.533.1144.56>1.812.4480.5315.6285.7413.7182.90小計(去煤泥)69.7325.3069.4029.2569.5926.87煤泥5.5626.714.4014.785.1022.60總計75.2825.4073.8028.3974.6926.58由表3.1-18可將兩礦浮沉資料整理綜合為表3.1-19所示：表3.1-19兩礦混合煤50-0.5mm浮沉試驗綜合表浮沉組成浮煤累計沉煤累計鄰近密度物含量密度數(shù)量灰分數(shù)量±0.1含量分選密度數(shù)量占全樣%占本級%灰分%r/%Ad/%r/%Ad/%g/cm3%1223456789-1.320.7529.815.0729.815.07100.0026.871.3060.801.3-1.421.5730.9910.4060.807.7870.1936.131.4040.711.4-1.56.779.7221.9370.539.7339.2056.481.5015.031.5-1.63.695.3131.7675.8311.2829.4767.881.606.101.6-744.5680.3113.1324.1775.811.704.47+1.813.7119.6982.90100.0026.8719.6982.902.20小計（去煤泥）69.59100.0026.87煤泥5.105.1022.60總計74.69100.0026.58由此表畫出兩礦煤的可選性曲線如下圖3.1-4：圖3.1-4兩礦混煤可選性曲線分析表3.1-19浮沉試驗結果綜合表及圖3.1-4可選性曲線可知：當要求精煤灰分為9.51-10.0%時，取精煤灰分為10.0%，則理論精煤產(chǎn)率72.00%，理論分選密度為1.52kg/L，鄰近密度物含量為12.0%，扣除沉矸后的δ±0.1含量為14.0%。根據(jù)中國煤炭可選性等級評定標準（GB/T16417-1996），該煤的可選性等級為中等可選煤。4、分級分析分級入選指不同粒級煤分別用不同的分選方法，也作分別入洗。判斷是否分級入洗主要與分選工藝有關，當然，也要考慮到不同粒度級的性質(zhì)的差異。是否需要分級入選，由以下因素決定：（1）各個粒級煤的性質(zhì)。一般在正常分選條件下，不同粒級煤有如下特征：在同一分選條件下，粒度越細，分選密度越高，否則應考慮分級入洗。（2）分選的工藝和設備限制。若采用斜立輪分選、動篩排矸必須按設備允許的入料粒級分級。（3）用密度-基元灰分曲線判斷，根據(jù)原煤的可選性曲線，在同一坐標中，畫出各自的密度─基元灰分曲線：當δ一定時，△λ>5%時，需要分級；當λ一定時，△δ>0.05時，需要分級。由以上條件，判斷本廠原煤是否需要分級，分析如下：（1）因為本廠來煤全是-50mm粒級煤，故不用考慮排矸工藝。（2）針對-0.5mm以下的煤泥分選，一般采用細粒度重選和浮選工藝，故先不考慮-0.5mm粒級原煤泥。（3）設計選煤工藝時，入洗煤的粒度應滿足相應設備的粒度限制。本設計入洗的兩礦煤樣，在用戶對產(chǎn)品質(zhì)量的要求范圍內(nèi)分選（即理論分選密度下分選），均屬于中等可選煤，故初步考慮跳汰分選，當然也不排除使用分選精度較高的重介選。無論是跳汰選還是重介，其入料上限均可達到50mm,所以這些工藝在設備的選擇上是較為寬松的。（4）根據(jù)設計要求，該廠入洗原煤主要出煉焦煤，對產(chǎn)品粒度的無要求。所以對于產(chǎn)品來說，可以不分級。（5）各粒級煤的性質(zhì)對分級入洗的影響一般在正常分選條件下，不同粒級煤有如下分選特征：粒度越細，分選密度越高，則各粒級的δ-λ曲線應有如下形式（見圖2.1-5），否則應考慮分級入選。圖3.1-5各粒級的δ-λ曲線根據(jù)以上條件判斷本廠入選的原煤是否要分級。在此之前，需要將兩礦煤各粒級的自然級浮沉試驗數(shù)據(jù)綜合起來，如表3.1-20所示：表3.1-20兩礦混合后各粒級的篩分浮沉實驗綜合報告表密度級50-13mm13-6mm6-3mm3-0.5mmKg/L占全樣%灰分%占全樣%灰分%占全樣%灰分%占全樣%灰分%<63.276.044.415.6210.954.211.3~1.43.5510.903.2610.702.8012.9511.989.581.4~1.51.5720.591.0421.680.9521.983.2122.681.5~1.61.6230.600.5931.580.3531.921.1433.631.6~1.81.1444.890.4944.420.3543.561.1444.66>1.89.1285.041.7782.271.0579.221.7275.41小計(去煤泥)19.1350.3010.4325.289.9119.3330.1315.03小計占總計煤泥0.5721.680.7621.321.0120.042.7524.08總計19.7049.4711.1925.0110.9119.3932.8915.79將上表整理得到兩礦各粒級的密度-灰分曲線討論分級的數(shù)據(jù)，見表3.1-21所示：表3.1-21兩礦混合后自然級綜合的各粒級密度-灰分曲線分級數(shù)據(jù)50-13mm13-6mm6-3mm3-0.5mm密度g/cm3基元灰分%密度g/cm3基元灰分%密度g/cm3基元灰分%密度g/cm3基元灰分%1.206.961.206.041.205.621.204.211.3510.901.3510.701.3512.951.359.581.4520.591.4521.681.4521.981.4522.681.5530.601.5531.581.5531.921.5533.631.7044.891.7044.421.7043.561.7044.662.2085.042.2082.272.2079.222.2075.41由上表繪出兩礦混合后各粒級自然級的δ-λ曲線，見圖3.1-6所示：圖3.1-6兩礦混合煤各粒級的δ-λ曲線由上圖分析可知，a、四條曲線相隔很近，當δ=1.52時，△λ均<5%，故不分級入選。且在小于1.35-1.95kg/L的范圍都符合上述規(guī)律。b、雖然上圖各粒級δ-λ曲線的位置關系不符合各粒度級分布規(guī)律，但這卻影響不大，故不考慮分級問題。經(jīng)過上面的分析，兩礦原煤滿足不分級的條件。所以可以得出結論，本廠設計可以讓兩礦原煤全粒度級入洗。但最終是否分級入選還是需要根據(jù)后面的各種方案預測和經(jīng)濟與技術比較來判斷。

3.2選煤工藝的初定和技術經(jīng)濟比較由于缺乏初步設計經(jīng)驗，不能對煤質(zhì)的分析以及對各種工藝的評定做到完善，故采取多種預選方案，以彌補不足。因此，在接下來的分選工藝的選擇上，初步做了五個方案進行技術和經(jīng)濟比較，從而得到最能適應本廠入洗原煤的工藝方法。3.2.1初步選定的方案分析綜合前面對原煤資料的分析和對資料綜合及按比例綜合后入洗原煤的可選性得的研究，初步設計了：1、原煤直接三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器；2、13mm以上淺漕分選，13-0.5mm三產(chǎn)品重介旋流器；3、跳汰主再選；4、+13mm跳汰洗，13-0.5mm三產(chǎn)品重介旋流器這四個分選工藝。具體介紹如下：一、原煤直接三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器原則流程圖如右。此流程常用于難選或極難選煤，實際上它也適合中等可選煤的分選。三產(chǎn)品重介旋流器的一段溢流出精煤，二段溢流出中煤，底流出矸石。目前，三產(chǎn)品重介旋流器的入料的粒度已經(jīng)達到80mm，最大直徑也已達到1400mm，處理能力較大。該工藝的優(yōu)點是流程簡單，方便布置設備，同時基建費及生產(chǎn)費都不算高，并且有管理便捷、分選精度高、效率高、具有較低的分選下限的特點。但該流程也有一些缺點：1、第二段分選密度的很難實現(xiàn)在線調(diào)節(jié)；2、選型時不能簡單的按流量或干煤泥量來計算，要根據(jù)三產(chǎn)品旋流器的每個產(chǎn)品的比例來選擇設備的參數(shù)；3、介質(zhì)消耗成本較大。二、13mm以上淺漕分選，13-0.5mm三產(chǎn)品重介旋流器塊煤淺漕-末煤三產(chǎn)品旋流器流程適合難選和極難選煤，不過同樣適用于中等可選煤。淺漕出塊精煤和塊矸石，三產(chǎn)品出末精煤、末中煤和末矸石。該流程的優(yōu)點是：分選精度高，效率也高，經(jīng)濟效益好。但是缺點也很明顯：有兩臺介質(zhì)系統(tǒng)，不便管理，介質(zhì)成本高，設備安裝和布置較為復雜，日常維護費用高。而本廠入洗原煤不含+50mm粒級煤，故淺漕的排矸優(yōu)勢得不到體現(xiàn)。因此在技術上不優(yōu)先考慮此方案。原則流程圖如右。三、跳汰主再選此流程主要適用于中等可選煤和易選煤。它的優(yōu)點十分明顯，工藝簡單，入料粒度范圍很寬，布置方便，管理便捷，生產(chǎn)成本很低。缺點是分選精度低，基建投資費用也不低，經(jīng)濟效益很難達到最優(yōu)化，用水量極大，不適合干旱地區(qū)使用?？紤]到本廠入洗原煤為中等可選煤，產(chǎn)品作為煉焦煤對粒度沒有要求，因此可以優(yōu)先考慮此方案。該工藝原則流程圖如右。四、+13mm跳汰洗，13-0.5mm三產(chǎn)品重介旋流器+13mm跳汰洗，13-0.5mm三產(chǎn)品重介旋流器的流程適用于塊煤為中等可選或易選的原煤。其優(yōu)點是靈活的進行了分級分選，有效降低了生產(chǎn)成本，同時能很好的滿足用戶對產(chǎn)品的要求。它只有一套介質(zhì)系統(tǒng)，在管理上較為方便。缺點是廠房布置較為復雜，基建投資費用大，兩套完全不同的生產(chǎn)系統(tǒng)在日常管理，設備檢修等方面有諸多不便。而本廠入洗原煤滿足不分級入洗條件，故一般而言不要設置兩套不同的生產(chǎn)系統(tǒng)。此流程原則流程圖如右。3.2.2方案的產(chǎn)品預測重介選煤產(chǎn)品的計算，在條件允許時可以通過實際分配率來計算，不具備條件時則可采用正態(tài)分布近似的方法計算。產(chǎn)品預測的主要方法有：Ⅰ.兩產(chǎn)品平衡法兩產(chǎn)品平衡法多用于浮選等簡單的兩產(chǎn)品作業(yè)，根據(jù)產(chǎn)率、灰分量平衡的原則列出如下公式：解之式中分別為入料、精煤、尾煤產(chǎn)率，%分別為入料、精煤、尾煤灰分，%Ⅱ.分配曲線法分配曲線法應用于設計的前提，必須有實際生產(chǎn)的精煤、中煤和矸石的浮沉資料，用最小二乘法（格氏法）計算實際的精煤、中煤和洗矸石產(chǎn)率，再用產(chǎn)品的實際產(chǎn)率與浮沉試驗資料計算出分配率，并繪制出分選機的分配曲線，找到實際的分選密度和可能偏差E。設計時，依據(jù)這些資料，或用改變分選密度、平移分配曲線的方法，找到分配率并計算出設計指標。分配曲線法使用的局限性在于資料的來源。如果是老廠改擴建，有充足的生產(chǎn)資料可供設計使用，或者設計選煤廠時有工業(yè)性試驗或者半工業(yè)性試驗資料供設計使用時可應用此法。Ⅲ.正態(tài)分布近似法用正態(tài)分布近似法計算選煤產(chǎn)品的數(shù)質(zhì)量，是目前設計部門應用較為普遍的一種方法。經(jīng)過長期研究和生產(chǎn)實踐表明，重力選煤過程中，各密度物在選后產(chǎn)品中的分配率，和各密度物在分選過程中進入該產(chǎn)品中的概率在數(shù)值上是相等的，也就是近似于正態(tài)分布規(guī)律。雖不是典型的正態(tài)分布，但將分配曲線經(jīng)過適當轉換后，利用正態(tài)分布累積曲線的數(shù)據(jù)，可以計算出各密度物在選后產(chǎn)品中的分配率，然后用原煤浮沉資料和各段分配率，計算出產(chǎn)品數(shù)、質(zhì)量指標。跳汰選近似公式為，重介選近似公式為計算得到t后，利用公式求出x值，帶入下式，求的分配率。。由于這是初步設計選煤廠，沒有工業(yè)生產(chǎn)資料，亦沒有工業(yè)性、半工業(yè)性試驗資料，所以采用常用的且具代表性的正態(tài)分布近似法來對各種不同方案進行產(chǎn)品預測，以便于選出適合該廠入洗原煤的最佳流程。一、原煤直接三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器根據(jù)《選煤工藝設計與管理》P103表4-3可知，根據(jù)《選煤工藝設計與管理》P103表4-3可知，三產(chǎn)品重介旋流器一段（主選）分選粒級>0.5mm時，E取值范圍為0.03-0.05；二段（再選）分選粒級>0.5mm時，E為0.05-0.07。根據(jù)指導老師的意見，三產(chǎn)品旋流器一、二段的可能偏差均取0.05，根據(jù)平均密度求得各個密度級的分配率，預測過程見表3.2-1～3.2-3，產(chǎn)品實際平衡表見表3.2-4。表3.2-1三產(chǎn)品重介旋流器一段分配率計算表E=0.0500D50=1.5020密度平均密度T值X值分配率%12345<1.31.20-4.077-2.8830.0001.3~1.41.35-2.052-1.4512.0361.4~1.51.45-0.702-0.49624.1341.5~1.61.550.6480.45874.1511.6~1.81.702.6731.890100.000>236.663100.000表3.2-2三產(chǎn)品重介旋流器二段分配率計算表E=0.0500D50=1.7000密度平均密度T值X值分配率%12345<1.31.20-6.750-4.7730.0001.3~1.41.35-4.725-3.3410.0001.4~1.51.45-3.375-2.3860.0001.5~1.61.55-2.025-1.4322.1681.6~1.81.700.0000.00050.000>1.82.206.7504.773100.000表3.2-350-0.5mm級三產(chǎn)品重介旋流器實際產(chǎn)率及灰分計算表密度級入料一段分選密度=1.5020二段分選密度=1.7000矸石產(chǎn)率%灰分%分配率%精煤入料產(chǎn)率%分配率%中煤產(chǎn)率%灰分%Kg/L產(chǎn)率%灰分%產(chǎn)率%灰分%123456789101112<1.329.815.070.00029.815.070.000.0000.005.070.005.071.3~1.430.9910.402.03630.3610.400.630.0000.6310.400.0010.401.4~1.59.7221.9324.1347.3821.932.350.0002.3521.930.0021.931.5~1.65.3131.7674.1511.3731.763.932.1683.8531.760.0931.761.6~1.84.4744.56100.0000.0044.564.4750.0002.2444.562.2444.56>1.819.6982.90100.0000.0082.9019.69100.0000.0082.9019.6982.90合計100.0026.8768.929.7531.089.0630.8922.0278.81表3.2-4選煤綜合產(chǎn)品設計平衡表產(chǎn)品名稱占全樣灰分γ%Ad%精煤41.079.75中煤5.4030.89矸石13.1278.81煤泥原生煤