選煤廠設計課程設計說明書

1、<p><b>　　選煤廠設計</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　中國是一個煤炭生產(chǎn)大國，煤炭生產(chǎn)企業(yè)愈來愈重視選煤廠的建設，通過煤炭的洗選加工以提高煤炭產(chǎn)品的質量，在選煤廠的建設中選煤廠的設計工作是各項工作的重要環(huán)節(jié)。</p><p>　　本設計以臨渙礦選煤廠原始資料為基

2、礎通過對原始資料的分析設計出合理的工藝流程，因此本設計采用重介質—浮選流程。</p><p>　　本工藝流程簡單適用，易于生產(chǎn)管理，一次性建設投資少。最后對工業(yè)場地進行了總規(guī)劃使各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)間及生產(chǎn)環(huán)節(jié)與輔助設施間構成了一個有機的整體。此外本設計還對電氣給排水采暖通風等方面進行了闡述。</p><p>　　關鍵詞：重介質浮選可選性</p><p><b&g

3、t;　　前 言</b></p><p>　　由于政府部門的高度重視，我國的煤炭洗選事業(yè)得到了快速發(fā)展。截止1996年，國有煤礦已有選煤廠219處，設計入洗原煤能力達326Mt／a。其中煉焦煤選煤廠127處，設計入洗原煤能力176Mt／a；動力煤選煤廠92處，設計入洗原煤能力150Mt／a。地方國有煤礦及鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦有選煤廠1300處，人洗原煤能力為151礦選煤廠逐年發(fā)展情況。</p>&l

4、t;p>　　煤炭是重要的能源和工業(yè)原料，我國煤炭資源豐富，資源總量5157億噸，位居世界第一，可采儲量2040億噸，位居世界第二，但煤炭是很不潔凈的能源，這些資源如果利用不當，不僅會造成資源浪費，還會給造成環(huán)境污染，給地球生態(tài)系統(tǒng)帶來巨大壓力，解決這個問題就需要潔凈煤技術，而選煤技術是潔凈煤技術實現(xiàn)的前提。因此世界各國都很重視煤炭資源的合理利用及選煤技術的發(fā)展。現(xiàn)今世界原煤平均入選比例在50%左右,一些國家甚至超過80%。我國選煤

5、工業(yè)起步較晚，20世紀50年代才建立起自己的選煤工業(yè)。“八五”期間原煤入選量的增長速度首次超過原煤增長速度，“九五”和“十五”期間選煤持續(xù)快速增長。2008年原煤入選量11億噸，入選率43%；2009年我國共生產(chǎn)原煤30.50億噸，原煤入洗率基本沒有增長。隨著一批超大型選煤廠的建成投產(chǎn)，在2012年我國原煤入選率有望超過50%。中國擁有豐富的煤炭資源,在一次能源生產(chǎn)和消費中煤炭占70%，從中長期來看，煤炭仍將是我國主要的能源。煤炭是不可

6、再生能源而且我國大部分煤炭是難選煤或極難選煤，為實現(xiàn)煤炭高效利用，需采用高效的洗選加工工藝，合理的選煤廠總體設計，先進可靠的配套裝備，及科</p><p>　　本設計以華泰洗煤廠原煤資料為基礎，通過對原煤資料的分析，設計出合理的工藝流程，通過計算確定適宜的設備，再對車間進行恰當?shù)牟贾?。最后，對工業(yè)場地進行了總體規(guī)劃，使各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)間與輔助設施間構成了一個有機的整體。此外，本設計還對給排水、采暖通風、技術分析等方面

7、進行了闡述。</p><p>　　第一章國內外選煤技術現(xiàn)狀</p><p>　　第一節(jié)國內選煤技術</p><p>　　我國選煤工業(yè)起步較晚，20世紀50年代才開始建立自己的選煤工業(yè)，經(jīng)歷了兩次快速發(fā)展時期，大致分三個階段：</p><p>　　第一階段，1949～1980年，以“洗煤保鋼”為主要內容的選煤大發(fā)展。30年來，全國原煤年入洗

8、量由510萬t增至11422萬t，原煤入選比例由7.67％提高到18.40％，基本滿足中國鋼鐵工業(yè)對煉焦煤質量的要求。</p><p>　　第二階段，1981～2000年，以“洗煤節(jié)能”為主要內容的選煤階段。1982年，國務院頒發(fā)了“發(fā)展洗煤，節(jié)約能源”的指示，對促進洗煤的發(fā)展起到了重要的推動作用。全國原煤入洗能力從1.1億t增至2000年的5億t以上，原煤入洗量從1.2億t提高到4億t。</p>

9、<p>　　第三階段，從2001年起，煤炭工業(yè)面臨經(jīng)濟與環(huán)境的雙重壓力，選煤作為潔凈煤技術的基礎，選煤工業(yè)進入新的快速發(fā)展時期，主要是發(fā)展動力煤洗選和提高煉焦煤精煤質量。</p><p>　　我國選煤工業(yè)起步較晚，20世紀50年代才開始建立起自己的選煤工業(yè)，經(jīng)歷了兩次快速發(fā)展時期。20世紀70年代以“洗煤保鋼”為主要內容的選煤大發(fā)展，是原煤入選比例由1970年的10%增長到1980年的17%，基本滿足了

10、我國鋼鐵工業(yè)對煉焦煤質的要求;2000年以來，選煤工業(yè)進入新的快速發(fā)展時期。到2005年，我國煤炭產(chǎn)量大21.3億噸，原煤入選量7.04億噸，原煤入選比例達到33%。</p><p>　　2005 年中國選煤廠數(shù)量及入選率</p><p>　　我國選煤技術在過去的幾十年中取得了很大進步，20年前主要選煤方法是跳汰選，重介質分選剛剛起步，選煤廠裝備水平較差，篩子只有12m2，跳汰機只有14m

11、2。在80～90年代，先后出現(xiàn)了開灤范各莊、兗州興隆莊、平朔安太堡等一些技術和裝備先進的選煤廠，我國自行研制的大型重介質旋流器選煤技術已經(jīng)比較成熟并推廣應用，國產(chǎn)的大型選煤設備，如3.636.0m2前振動篩、35～40m2的篩下空氣室跳汰機已在實際生產(chǎn)中應用，還有空氣壓濾機等技術的成熟使用，我國選煤技術的研究和開發(fā)已經(jīng)步入世界先進行列。各種選煤方法所占的比例也發(fā)生了較大的變化。據(jù)不完全統(tǒng)計，2004年中國的原煤產(chǎn)量為19.6億t，正在運

12、行的選煤廠有2000余座，其中中型以上選煤廠394座。選煤設計能力7.5億t／a，實際生產(chǎn)能力6.0億t／a，入洗能力占原煤產(chǎn)量的38％。到2005年，預計選煤能力將達8.0億t／a，入洗量將達到6.5億t／a。原煤入選量的增長速度超過原煤增長速度。近年來，動力煤的洗選加工發(fā)展很快。2003年已發(fā)展到107座，入選能力23509萬t。另外正在建設的選煤廠，90％為動力煤選煤廠。</p><p>　　隨著技術的交流

13、和經(jīng)濟的開放，國外的選煤工藝和選煤設備在我國選煤廠的建設中所占的比例逐漸增加。另外，隨著環(huán)境要求的不斷嚴格和用戶對煤炭產(chǎn)品質量要求的提高，我國一些老選煤廠由于技術落后和設備陳舊，將面臨著大范圍的改造，包括選煤技術改造、工藝流程改造、設備改造、選煤廠布置改造、自動化選煤廠規(guī)模大型化依賴于選煤裝備的大型化。近年來，注重研發(fā)機電一體化、自動化和智能化的大型選煤裝備。如36m2振動篩、單槽容積為20m3的浮選機、150m2圓盤加壓過濾機和直徑為

14、1500mm的臥式振動離心脫水機、直徑為1500mm的三產(chǎn)品重介質旋流器等。選煤是使用物理、物理化學方法，將原煤分成不同質量、規(guī)格產(chǎn)品的加工過程。選煤可以出去煤中的雜質，包括矸石和50%~70%的硫，提高煤炭產(chǎn)品的質量、增加煤炭品種、減少無效運輸、提高熱效率、節(jié)約能源、減少SO2、NOx和煙塵的排放量。選煤還是綜合利用資源，提高煤炭企業(yè)經(jīng)濟效益的重要手段。因此，選煤已成為煤炭工業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)和潔凈煤技術中的源頭技術，是

15、煤炭深加工的基礎和前提。發(fā)展煤炭洗選加工既可滿足國民經(jīng)濟快速、健康發(fā)展，對煤炭的需求又能使煤炭污染在總量上</p><p>　　目前，國內外采用的選煤方法主要為重介、跳汰、浮選以及干法選煤。</p><p>　?。?）重介選煤技術。經(jīng)過幾十年的科學研究和生產(chǎn)實踐，重介選煤技術日趨成熟，重介質旋流器選煤技術取得了重大進展。我國擁有自主知識產(chǎn)權的三產(chǎn)品重介質旋流器選煤技術取得成功并廣泛推廣應用

16、，選煤效率達到了95%。</p><p>　?。?）跳汰技術。跳汰選煤對易選和中等可選性煤具有廣泛的適應性，具有系統(tǒng)簡單可靠、生產(chǎn)成本低、分選效果好等優(yōu)點。目前跳汰選煤在我國各種選煤方法中約占60%。此外，動篩跳汰近幾年也逐步被應用，用來代替人工排矸。</p><p>　?。?）浮選技術。浮選技術近年來發(fā)展很快，多應用于煉焦煤選煤廠和生產(chǎn)高爐噴吹用無煙煤粉的選煤廠。我國研制的浮選柱有效分選

17、下限可達10μm，使細粒精煤產(chǎn)率平均提高1~3個百分點；大型機械攪拌式浮選機單槽容積已達20m3；“十五”國家科技攻關課題“帶有礦漿預礦化器的機械攪拌式浮選機”已大面積推廣應用。</p><p>　?。?）干法選煤技術。干法選煤包括流化床選煤和風力選煤，主要應用于寒冷、水資源短缺地區(qū)的煤炭分選以及易泥化煤種的分選，在眾多選煤方法中應用比例相對較小，應用較多的為風力選煤。為了提高干法選煤的分選效果，日本、加拿大和我

18、國先后開展了空氣重介質流化床干法選煤技術的研究。日本煤炭利用中心(CCUJ)用流化床分選>13mm的塊煤，用振動風力搖床分選13~0.5mm粒級煤，完成了煤炭干選性試驗項目。世界上用于處理50~6mm級煤炭、處理能力為50t/h的空氣重介質流化床干法選煤技術首先由中國礦業(yè)大學完成并通過工業(yè)性試驗。目前中國礦業(yè)大學為實現(xiàn)全粒級(300~Omm)煤炭干法選煤，正開展<6mm細粒級煤振動空氣重介質流化床選煤技術、>50mm塊

19、煤深床型空氣重介質流化床選煤技術、三產(chǎn)品雙密度層空氣重介質流化床選煤技術和<1mm煤粉摩擦電選技術的研究。</p><p>　　（5）細粒煤脫水技術。對細粒煤的脫水，美國多采用超高速離心脫水技術，而歐洲則趨向于采用加壓過濾技術或隔膜擠壓技術。為了進一步降低細粒煤產(chǎn)品的水分，已開始嘗試將壓濾脫水與熱力干燥構成一體的蒸汽壓濾脫水技術的研究，預期將具有節(jié)能和簡化工藝系統(tǒng)等技術特點。我國研制并推廣應用了加壓過濾機、

20、超高速離心機和強氣壓穿流式隔膜擠壓壓濾機，很大程度上降低了浮選精煤水分，改善了煤泥水處理系統(tǒng)的工況。</p><p>　　另外，隨著選煤技術的不斷發(fā)展，選煤廠自動化、計算機技術和自動裝車技術、裝配式洗煤廠的設計和建設、在線測灰技術等輔助技術也在不斷更新和發(fā)展。目前，各國選煤廠的自動化控制程度已有很大提高，集選煤廠生產(chǎn)過程控制、生產(chǎn)設備集中控制，工藝參數(shù)、產(chǎn)品質量及數(shù)量、材料及能源消耗等數(shù)據(jù)的實時采集，生產(chǎn)及市場經(jīng)

21、營管理為一體的“管”、“控”一體化的選煤廠設計、生產(chǎn)質量管理體系正被廣泛采用。</p><p>　　第二節(jié)國內外選煤裝備現(xiàn)狀</p><p>　　近年來，國內外選煤設備在朝著大型化發(fā)展的同時，由于各國選煤的歷史和對產(chǎn)品要求的差異而略有所不同。各國選煤廠在用的選煤設備詳見表。</p><p>　　全世界原煤平均入選比例在50%左右，一些發(fā)達國家則明顯高于這一比例。我

22、國選煤入選比例只占30%，有70%的原煤未洗選。因此商品煤灰分高。2003年商品煤灰分為20.31%，而發(fā)達國家小于16%。國外原煤入選比例在50%-95%之間，冶金的煉焦精煤灰分在5.0%-8.0%之間，而相應地我國平均在9.3%，我國平均灰分為25%左右。</p><p><b>　　1. 重介質旋流器</b></p><p>　?。?）兩產(chǎn)品重介質旋流器。目前，

23、在兩產(chǎn)品旋流器生產(chǎn)與開發(fā)方面比較先進的國家除了我國還有荷蘭、美國、日本、英國等。荷蘭研制的DSM重介質旋流器是目前世界上應用最廣泛的一種重介分選設備；美國研制了麥克納利重介旋流器和主要用于分選30~0.5mm原煤的圓筒重介質旋流器(DWP)；日本大阪造船公司田川機械廠研制了最大直徑為0.75m的倒立式旋流器；英國煤炭局研制了有壓給料圓筒形重介質旋流器和直徑為1.2m的大型圓筒重介質旋流器(LARCODEM；S)我國于1991年由煤炭科學

24、研究總院唐山分院在國內首先研制了直徑為0.5m的無壓給料NZX型兩產(chǎn)品圓筒重介質旋流器。中國礦業(yè)大學綜合系也研制了DWP圓筒重介質旋流器，并生產(chǎn)了HMCC一300型和HMCC一400型旋流器。</p><p>　?。?）多產(chǎn)品重介質旋流器。在多產(chǎn)品化方面，目前世界上比較先進的研發(fā)國家主要有意大利、英國、前蘇聯(lián)和我國。意大利在上個世紀80年代初研制了Tri-flo型三產(chǎn)品重介質旋流器；上個世紀90年代中期，英國煤炭

25、局先后研制了LARCODEM圓S筒重介質旋流器和LARCODEMS500/3無50壓給料三產(chǎn)品重介質旋流器；前蘇聯(lián)在上世紀70年代末研制了гT一3/80和гT一3/50型三產(chǎn)品旋流器。我國則于上個世紀80年代初研制了3NZX50/350型有壓給料三產(chǎn)品重介質旋流器；90年代初研制了無壓給料的3NWZX700/510型三產(chǎn)品重介質旋流器；90年代中期研制了“單一密度懸浮液、雙段間接串聯(lián)選三產(chǎn)品”的重介質旋流器；90年代末期研制了當時國際上

26、規(guī)格最大的3NWZXl200/85O型無壓給料三產(chǎn)品重介質旋流器；“十五”期間開發(fā)了雙供介無壓給料三產(chǎn)品重介質旋流器；目前又研制了四供介無壓給料的3NWZX1500/1100m旋m流器，其直徑已達1.5m。</p><p><b>　　2. 跳汰機</b></p><p>　　目前，國外主要在跳汰機機體大型化、風閥工作方式以及自動排料方面做了大量工作。國外研發(fā)跳汰機較

27、先進的國家主要有德國、日本、波蘭等。德國跳汰機針對末煤和塊煤采用了兩種不同的排料結構：末煤跳汰機采用液壓閘門調節(jié)排料口的大小，而塊煤跳汰機則是用液壓缸調節(jié)篩板傾角來調節(jié)排料口的大小；日本研制的可變波形跳汰機采用兩種不同壓力的工作風源和兩套風閥，利用電子技術控制風閥的運動，使兩種風產(chǎn)生不同的疊加，以達到改變跳汰機脈動水流的目的，實現(xiàn)變波跳汰分選，使細粒煤的分選效果得到了明顯改善；波蘭研制的BOSS-2000型跳汰機，采用排料閘門和溢流堰互

28、動的排料方法，通過調整伺服馬達的靜態(tài)和動態(tài)工作參數(shù)確定產(chǎn)品的排出量。</p><p>　　另外，美國、英國、澳大利亞還在研發(fā)離心跳汰機。離心跳汰機是借助巨大的離心力場來強化細小顆粒的分選效果，有效分選粒度可達0.043mm。</p><p>　　在我國使用較多的國產(chǎn)跳汰機有SKT系列、X系列篩下空氣室跳汰機。X系列跳汰機采用液壓托板排料方式，跳汰面積為4~45m2；SKT系列跳汰機跳汰面積

29、為6~40m2，采用無溢流堰深倉式穩(wěn)靜排料方式，可避免已分層物料撞擊或翻越溢流堰造成二次混雜。</p><p><b>　　3. 動篩跳汰機</b></p><p>　　德國和澳大利亞均采用液壓驅動式動篩跳汰機。我國1989年自行研制了首臺TD型動篩跳汰機并試運行成功，十幾年來已有液壓式和機械式兩大類4個國產(chǎn)系列和1個引進系列產(chǎn)品。</p><p&

30、gt;<b>　　4. 干選機</b></p><p>　　原蘇聯(lián)是干法選煤生產(chǎn)規(guī)模最大、經(jīng)驗較豐富的國家，以Cп-6和Cп-12型兩種風力搖床使用效果最好，近年又開發(fā)了SP型風選機。</p><p>　　我國使用較多的是FGX系列復合式干選機和FX系列風力干選機。這兩種設備綜合了搖床和風力分選的優(yōu)點，在干旱缺水地區(qū)和對煤炭產(chǎn)品質量要求不高的企業(yè)具有良好的應用前景。&

31、lt;/p><p>　　該機的不足之處是分選精度低，要求煤的外在水分不高于7%，單位處理量較小。目前，最大處理量只有10t/m2?h)。</p><p><b>　　5. 浮選機(柱)</b></p><p>　?。?）浮選機。浮選機一直是用于<0.5mm粉煤分選的主要設備。目前國內選煤廠使用的大多是機械攪拌式浮選機，且單槽容積趨向大型化，已

32、達20m3。煤炭科學研究總院唐山研究院研發(fā)了XJM-S型機械攪拌式浮選機系列產(chǎn)品，“十五”國家科技攻關課題研發(fā)的“帶有礦漿預礦化器的20m3機械攪拌式浮選機”已大面積推廣應用。</p><p>　　（2）浮選柱。自上世紀80年代以來，浮選柱分選技術取得了重大突破，一批新型浮選柱脫穎而出。如國內的旋流-靜態(tài)微泡浮選柱、噴射式浮選柱、充填浮選柱以及澳大利亞的Jameson浮選柱、加拿大的CPT浮選柱和VPI微泡浮選柱

33、等。最近又出現(xiàn)幾種結構新穎的浮選柱，如全泡沫浮選柱、美國Deister選礦有限公司的Flotair浮選柱、印度研制的電解浮選柱、俄羅斯IOTT研究所的多產(chǎn)品浮選柱、密西根技術大學研制的穩(wěn)流板浮選柱、美國弗吉尼亞大學提出的二維浮選柱等。</p><p><b>　　6. 重介質分選機</b></p><p>　　上世紀我國使用的塊煤重介質分選機多為斜輪、立輪分選機。上世

34、紀90年代初，我國首次從美國引進了重介質刮板分選機，由于該設備具有易操作、易維護、低投資和高效率等特點，在我國很快得到認可。隨著元器件及整機的國產(chǎn)化，其應用范圍還將進一步擴大，有替代重介斜輪、立輪分選機的趨勢。</p><p><b>　　7. 篩分設備</b></p><p>　　國外對篩分設備的研究，除提高可靠性外，還注重篩機大型化、品種多樣化和制造材料的多元化。

35、在大型化方面，國外已生產(chǎn)出了面積為40~50m2的大型篩分機；在品種上，應用機械振動力、離心力、電磁振動力設計了各種振動篩分機；在制造材料方面，采用了復合材料、塑料及橡膠。</p><p>　　通過對上世紀80年代美國技術和90年代德國技術的引進、消化和吸收，我國篩寬3m及以下篩分機的可靠性不斷提高，已不再需要從國外引進。我國在完成“九五”科技攻關項目的基礎上研制成功了2ZKP3660型和ZKZ3660型振動篩，

36、具有了與外國同類設備抗衡的能力。</p><p>　　鑒于細粒級煤炭難篩選的特性，國內近年來對煤炭深度篩分機械的研究等較為深入，種類較多，發(fā)展較快的是棒條篩、博后篩、香蕉篩。由煤炭科學研究總院唐山研究院自行研發(fā)的新一代高端技術SXJ系列大型香蕉篩，處理能力提高了40%~60%，且篩分效率在90%以上，達到了國際先進水平。</p><p><b>　　8. 離心機</b>

37、;</p><p>　　末煤脫水使用較多的仍是各種立式、臥式離心機。國內外各生產(chǎn)廠家也在原有型號設備的基礎上做了不少改進，其發(fā)展方向是加大篩籃直徑，增加單機處理量，降低產(chǎn)品水分。</p><p>　　在國外，3CMI公司生產(chǎn)的VM系列臥式振動離心機、Ludowici公司的FC系列煤泥離心機，荷蘭TEMA公司的HSG系列臥式離心機、H系列煤泥離心機以其單機處理能力大的優(yōu)勢在國內選煤廠逐步得到

38、認可。國外最大的臥式振動離心機篩籃大端直徑已達1.5m，處理能力達300t/h，產(chǎn)品水分為5%一9%。</p><p>　　近年來，國產(chǎn)離心機也得到較快發(fā)展。煤炭科學研究總院唐山研究院研制了WZY系列臥式振動離心機、LLL立式刮刀卸料煤泥離心機，北京華宇工程公司研制了WZT140型臥式振動離心機，中國礦業(yè)大學研發(fā)了DG一WZL1200臥式振動離心機。</p><p>　　臥式沉降過濾式離心

39、機可用于細粒煤泥和浮選精煤的脫水。國外該設備的生產(chǎn)廠家主要有美國的DMI公司、BIRD公司和德國的KHD公司等。我國該類設備近幾年也有所發(fā)展。國產(chǎn)的LWZ型系列沉降過濾式離心機已經(jīng)在一些選煤廠投人使用。</p><p>　　另外，隨著選煤技術和選煤裝備的發(fā)展，選煤輔助設備也在不斷地更新，并有向大型化和系列化方向發(fā)展的趨勢。如給料設備、提升設備、破碎設備以及過濾和壓濾設備等。</p><p>

40、;　　第三節(jié)選煤技術的發(fā)展方向</p><p>　　針對我國選煤技術發(fā)展快速，原煤入選比例大幅提高，選煤廠規(guī)模大型化、生產(chǎn)運行高效化、工藝流程差異化、裝備大型化、生產(chǎn)自動化、設計標準化、工藝布置模塊化的迫切要求和技術發(fā)展趨勢，提出了進一步提高裝備大型化、可靠性、自動化水平，開發(fā)和完善褐煤提質技術、稀缺煤種的深度精選技術的近期選煤技術主攻方向。</p><p>　　近期選煤技術研究重點可概

41、況為以下幾個方面：</p><p>　　（1）分選設備大型化，重點研究相似放大設計方法。</p><p>　?。?）實現(xiàn)分選系統(tǒng)單元化、效率最大化，重點是構建千萬噸級選煤廠塊煤、末煤、細粒煤單元近期選煤化分選工藝、裝備和自動控制技術。</p><p>　?。?）控制自動化，重點開發(fā)機電一體化和智能化關鍵設備。</p><p>　?。?）大型裝

42、備可靠性，重點研究設計方法、參數(shù)優(yōu)化、制造工藝、材料選擇。</p><p>　?。?）提高褐煤質量，重點開發(fā)大型干選、干燥、褐煤成型提質技術。</p><p>　　（6）稀缺煤種的高效分選，重點研究中煤深度解離和極細煤泥分選脫水技術。</p><p>　?。?）毛煤井下排矸，重點開發(fā)適于井下環(huán)境的排矸設備和分選工藝。</p><p>　　20

43、10年我國煤炭規(guī)劃生產(chǎn)25、26億t，煤炭在我國一次能源生產(chǎn)和消費結構中的比例仍占60%以上。2020年前，以煤炭為主體，以電煤為中心的能源戰(zhàn)略已經(jīng)定位。隨著煤炭生產(chǎn)和消費量進一步增長，燃煤造成的環(huán)境問題將更加嚴重。為了改善環(huán)境，提高煤炭利用率和減少對環(huán)境的污染排放成為關鍵。因此，許多發(fā)達國家高度重視選煤技術與裝備的發(fā)展，不斷提高煤炭的入選率。我國也于2007年1月出臺了煤炭工業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃，實施潔凈煤技術戰(zhàn)略，推進潔凈煤技術的產(chǎn)

44、業(yè)化，大力發(fā)展煤炭分選加工，這正是提高煤炭企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益，保證國家能源安全和可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。</p><p><b>　　第二章廠區(qū)概述</b></p><p><b>　　第一節(jié)臨渙礦介紹</b></p><p>　　臨渙礦區(qū)位于安徽省宿縣礦區(qū)的西部，大部分位濉溪縣的南部，局部在蒙城、渦陽縣境內。南北長

45、40公里，東西寬40公里。地理坐標:東經(jīng)116°25′45″～116°34′45″，北緯33°36′30″～33°40′30″。其中韓美面積約395平房里。臨渙井田位于臨渙礦區(qū)的中偏北部。臨渙煤礦坐落在淮北市濉溪縣韓村鎮(zhèn)，因靠近淮海戰(zhàn)役總前委指揮部所在地臨渙鎮(zhèn)而得名。礦北淮北市50公里，東距宿州市30公里，濉阜鐵路在該區(qū)的西北部通過，臨渙車站距礦井約9公里，礦井進場公路通過臨渙至白沙的公路延接入礦

46、，可通宿州市、淮北市和蒙城縣，具有明顯的區(qū)位優(yōu)勢和便利的交通條件。濉阜鐵路經(jīng)臨渙鎮(zhèn)和青疃鎮(zhèn)從井田中部穿過，至阜陽與京九線連接；青疃、臨渙鎮(zhèn)均有公路與干線相連可達渦陽、淮北、徐州、宿州等地鐵路運輸專用線與阜淮線、京九線貫通，淮六公路通過礦井，交通十分便利。礦井蘊藏的煤炭主要為焦肥煤，現(xiàn)主要供應上海寶鋼等鋼鐵工業(yè)和江浙地區(qū)工業(yè)用戶。</p><p>　　資源豐富，發(fā)展?jié)摿Υ螅n村鎮(zhèn)獨特的地理位置和優(yōu)越的自然條件，是韓

47、村蘊藏了豐富的煤炭資源，國家大型統(tǒng)配煤礦，臨渙煤礦、臨渙洗煤廠、童亭煤礦等坐落在其境內。2005年，省‘861’重點項目，投資240億元的煤化—電化—鹽化—一體化大型企業(yè)，臨渙煤焦化又羅湖韓村，給韓村的發(fā)展帶來了千載難逢的機遇。</p><p>　　該廠入洗臨渙礦井生產(chǎn)的原煤，原煤儲量豐富，質量穩(wěn)定，選美生產(chǎn)持續(xù)能力較強勁。主產(chǎn)品精煤為特低磷、特低硫，粘結指數(shù)高，質量穩(wěn)定的冶金用主焦煤，主要銷往國美外大型冶金企業(yè)

48、，并遠銷日本和印度。礦區(qū)所在的安徽省，主要國鐵有京滬，淮南，等線。全省以合肥為中心形成公路四通八達。長江石我國最長的航運干線。常年可以通航。在安徽省境內有馬鞍山，銅陵，安慶等主要的碼頭。由裕溪口順水可以到達上海用戶，逆水而上可抵武漢，重慶等大城市。</p><p><b>　　第二節(jié)地理概況</b></p><p>　　淮北礦區(qū)地理位置優(yōu)越，交通便利，北靠隴海線，東

49、臨京滬線，西游京九線，三大鐵路運輸干線及合徐，連霍倆大高速公路貫穿其間，320多公里自營鐵路縱橫礦區(qū)，水運通道連接華東沿海各省，為貨物運輸創(chuàng)造了極為良好的條件。</p><p>　　淮北礦區(qū)地處華東腹地，安徽省北部，與江蘇、河南兩省交界。東西南北跨度各約100公里，總面積9600平方公里，其中蘊含煤面積6912平方公里，其中包括宿縣、臨渙、渦陽、濉肖四大礦區(qū)。全礦區(qū)煤炭保有儲量約為80多億噸，有焦煤、1/3焦煤、

50、氣煤、肥煤、貧煤、瘦煤、無煙煤和天然焦等八大主要煤種，煤質優(yōu)良，屬低硫、特低磷、中低灰分，高發(fā)熱量，粘性強，結焦性好的‘綠色環(huán)保型’煤炭。其中，焦煤、肥煤、瘦煤為國家保護開發(fā)的稀少短缺煤種。除煤炭資源外，礦區(qū)還有豐富的伴生礦資源，已探明2000米水平以上煤層賦存煤層氣儲量達3000多億立方米及優(yōu)質高嶺土4.8億噸、天然焦1.5億噸。臨渙井田位于淮北礦區(qū)臨渙區(qū)的西北角?？傮w構造形態(tài)為一走向北西～近東西，局部略有轉折，向北東、北傾斜的單斜。

51、斷層發(fā)育規(guī)律主要表現(xiàn)為走向近南北方向的斷層切割近東西方向的斷層。斷層發(fā)育、密度大，斷裂構造復雜。地層傾角一般10°～20°（局部5°～8°），沿走向方向有較小規(guī)模的起伏或次級褶曲。</p><p>　　經(jīng)地質勘查和先期開采地段三維地震勘探，全井田共發(fā)現(xiàn)斷層218條，其中正斷層214條，逆斷層4條，展布方向主要為近東西向和北東向，少量北西向。按斷層最大落差來分，大于等于100

52、m的21條，小于100m而大于等于50的14條，小于50m而大于等于20的22條，小于20m而大于等于10m的40條，小于10m的121條。此外，尚有多個孤立斷點未組成斷層。</p><p>　　巖漿巖分布范圍主要集中在32煤層的東北部7～9線之間F2斷層以北地段及9-10線以西淺部地段。7、8、10煤層僅零星分布。巖性以中性、酸性巖為主。巖漿侵入煤層，對煤層造成一定破壞，使得煤層結構復雜化，致使部分煤層局部變薄

53、或質變?yōu)闊o煙煤、天然焦，甚至被吞蝕。</p><p>　　本井田尚未發(fā)現(xiàn)陷落柱構造。構造復雜程度為中等偏復雜。礦區(qū)水源從本井田含水層的巖性組合、厚度、埋藏條件和水質化驗成果看，新生界第一、二、三含水層（組）的水質較好，均可作為礦井的飲用水水源。另外，本礦井正常涌水量485m3/h，經(jīng)凈化處理后，可滿足礦井其它生活、生產(chǎn)、消防等用水要求。本井田位于淮北礦區(qū)臨渙區(qū)中部，該區(qū)勘探程度較高，有生產(chǎn)礦井5對，分別為臨渙、海

54、孜、童亭、許疃和任樓，生產(chǎn)礦井可以為本礦井的建設和生產(chǎn)提供有益的經(jīng)驗；另外在建礦井有孫疃、楊柳、界溝和五溝等4對；規(guī)劃礦井有袁店一井、袁店二井和單集等3對，且已籌備進行勘探工作。</p><p>　　到2003年，淮北礦業(yè)集團公司已建成以相山、童亭、桃園通信站為交換調度匯接中心的三環(huán)多鏈復合拓樸結構的SDH、PDH光纖通信網(wǎng)。根據(jù)青東礦井的地理位置以及淮北礦區(qū)通信規(guī)劃情況，本礦井光纖環(huán)路宜從距離較近的童亭匯接局接

55、入。</p><p>　　第三節(jié)氣象地震資料</p><p>　　本地區(qū)所在地屬季風暖溫帶半濕潤氣候，四季分明，冬冷夏熱。全年一般春秋多東北風，夏季多東～東南風，冬季多北～西北風，平均風速3m/s，最大風速18m/s；年均氣溫＋14.4℃，最高氣溫＋40.3℃，最低氣溫-10.9℃；年平均降雨量834mm，且多集中在7、8月，全年無霜期208～220天，凍結期一般在每年12月上旬至次年的

56、2月中旬，凍結深度為0.20m。雨季為7-8月份，約占全年的50%。根據(jù)中華人民共和國國家標準GB50011-2001《建筑抗震設計規(guī)范》的附錄A，本地區(qū)建筑工程抗震設計時所采用的抗震設防烈度為6度。本井田的主要自然災害為來自內澇水的威脅。礦區(qū)現(xiàn)有生產(chǎn)礦井、在建礦井、規(guī)劃礦井和小窯分布及開采情況.</p><p><b>　　第四節(jié)電源</b></p><p>　　

57、本礦井鄰近有淮北電廠、淮北二電廠，楊柳220kV區(qū)域變電所，南坪220kV變電所，海孜110kV變電所，臨渙35kV變電所。</p><p>　　楊柳220kV變電所位于本礦井東南約33km處。南坪220kV變電所位于本礦井東南約40km處。兩變電所設計規(guī)模均為23120MVA主變壓器，目前楊柳變電所投入運行的主變容量有13120MVA+1331.5MVA且尚有新建間隔。海孜110kV變電所位于本礦井東北約11k

58、m處，所內設有2340MVA兩臺主變。</p><p>　　綜上所述，本礦井鄰近電源充足，并且安全可靠。</p><p>　　第三章原煤資料分析</p><p>　　第一節(jié)煤的物理性質</p><p><b>　　一、煤的密度</b></p><p>　　煤的真密度以δ表示。在設計計算中用于換

59、算煤的體積和重量，如計算礦漿的容積、確定浮選機臺數(shù)等。</p><p>　　煤的堆積度（散密度）是指單位體積內煤的質量，以γ表示。在設計選煤廠時，計算輸送設備的輸送量、煤倉和儲煤場容量等，都必須測定不同產(chǎn)品和不同粒度級別的γ值，如表3-1:</p><p>　　煤的視密度（假密度）測定視密度對于多孔隙的煤炭是很必要的。當原煤中有天然焦存在時，其真密度較大而視密度較小，這樣在分選過程中容易混

60、雜到精煤產(chǎn)品中去。</p><p><b>　　二.煤的粒度</b></p><p>　　煤炭在開采、運輸、裝卸以及選煤加工過程中，其粒度組成是在不斷發(fā)生變化的，其變化程度是隨著原煤性質的不同而不同。</p><p><b>　　三.煤的碎選性</b></p><p>　　根據(jù)原煤和矸石的脆性差別，

61、通過隨選機械（選擇性破碎機）將大塊原煤破碎，使煤與矸石分離，代替手選與破碎作業(yè)。</p><p><b>　　第二節(jié)原煤可選性</b></p><p><b>　　（一）煤的可選性</b></p><p>　　煤的可選性是一個概略的定性概念，它表示按要求的質量指標從原煤中分選出精煤產(chǎn)品的難易程度，對于一個已建好的選煤廠，

62、工藝流程基本上確定，在產(chǎn)品質量要求固定的情況下，影響原煤可選性的因素主要是原煤本身屬性了。</p><p>　　目前評價煤的可選性方法大都從密度特性和粒度特性對可選性的影響來研究。然而，影響煤的可選性因素很多，只考慮密度特性對可選性的影響顯然是不充分的?？陀^的說，密度及密度組成是影響原煤可選性的一個重要因素，但密度組成仍然和煤炭本身組成包括煤炭組成有關。</p><p>　　實質上，煤之所

63、以可選，就是由于賦存于煤中的礦粒能通過自然和人工破碎的手段達到解離，然后根據(jù)煤和礦物質各種性質上的差異在選煤設備中進行分離的。而礦物在煤中的賦存形態(tài)正是煤巖學研究的一項重要的內容。所以從煤巖學角度來研究煤的可選性是其發(fā)展方向。從煤的成因角度研究煤的可選性，則影響煤的可選性的主要因素如下：</p><p>　　1.礦物質在煤中的分布：因為礦物質在煤中含量不同，造成煤的密度組成不同，散步特征不同造成煤炭與礦物質解離的

64、難易程度不同。</p><p>　　2.煤層結構的影響：每層結構不同，煤層中所含的夾矸層的層數(shù)不同，一般，不含夾矸層的煤，在開采過程中，混入煤中的矸石就少：而含夾矸層多的煤層，在開采時，混入煤中的矸石量就多，所以直接影響煤的可選性。</p><p>　　3.煤巖組分類型的影響：煤巖組分對煤的可選性影響是顯然存在的，不同的煤巖組分其在密度、機械強度等方面是不同的。一般惰質組含量高的煤，由于惰

65、質組密度較大細胞腔中常充填粘土礦物和石英等，故含有惰質組較高的煤是比較難選的。</p><p>　　4.煤系成因的影響：煤系成因是影響煤的還原類型的主要因素，而煤的還原類型不同，其可選性不同，一般較強還原類型的煤好選，較弱還原類型的煤難選。</p><p>　　通過密度組成的分析，了解原煤中各密度級的含量和質量情況。如低密度級、中間密度級和高密度及含量的灰分，以及生產(chǎn)低灰精煤的可能性，此外

66、，也知道原煤分選的難易程度，從而可以確定選煤方法和進一步制定合理的選煤工藝流程。</p><p>　　（二）評定原煤可選性常用方法如下兩種</p><p>　　1.中煤含量法：它是沿用多年的評定方法。在分選過程中，產(chǎn)品之間很難避免不想混雜，但原煤中，中間密度及物料含量愈多，混雜越嚴重，分選困難也大，故以中煤含煤含量的多少來評定原煤的可選性是有科學依據(jù)的。</p><p&

67、gt;　　按照我國情況，對于煉焦煤密度1.4~1.8為中煤范圍，并以此范圍內的重量百分數(shù)作為評定標準：對于動力用煤，密度1.5~1.8為中煤范圍：無煙煤1.8~2.0為中煤范圍。評定標準如表：</p><p>　　這種方法簡單方便，但精確度較低，適用于對原煤的可選性，坐粗略對比。</p><p>　　2.±0.1鄰近比重物含量法：它是把分選密度±0.1范圍內物料作為中煤

68、，以其含量大小來評定原煤的可選性難易程度。根據(jù)重力分選過程的規(guī)律，越接近分選密度物料混雜程度越嚴重，遠離分選密度的物料混雜可能越小。因此，用這種方法評定原煤的可選性，因考慮了分選過程的分選制度，更加接近實際地反映了煤的可選性難易程度，而中煤含量法沒有考慮實際所用的分選密度，也沒有考慮產(chǎn)品的質量要求，因此，用于實際生產(chǎn)時，有時并不能反映實際分選的難易。</p><p>　　應該指出，可選性指標是個可比的數(shù)值。在一定

69、程度上說明一定的問題，因此，其數(shù)值不是一個絕對的指標。國外和我國采用的±0.1鄰近密度物含量法規(guī)定的數(shù)值，見表：</p><p>　　上述二種方法是比較熟悉和常用的，其他如特魯怕可夫評定可選性指標方法和經(jīng)驗公式表示法等，不如上述兩種方法明確、簡單、易選。</p><p>　　在煤的巖相分析中，煤巖顯微組分和礦物質的分布情況，為判斷煤的可選性，提供必要的基礎數(shù)據(jù)。對于＞6mm或＞3

70、mm粒度級中間密度物的破碎和解離分析，是根據(jù)破碎前后的浮沉試驗資料來確定。</p><p>　　第三節(jié)篩分與浮沉實驗結果分析、可選性曲線數(shù)據(jù)綜合表</p><p><b>　　可選性曲線計算結果</b></p><p>　　50-0mm篩分資料</p><p>　　50-0.5mm沉浮資料</p><

71、;p>　　根據(jù)可選性曲線的繪制及最終精煤灰分要求：10.51-11.00%可得到，取重介精煤</p><p>　　灰分為10.51%由圖可讀出理論分選密度為1.51，理論分選產(chǎn)率為70.4%±0.1含量為</p><p>　　33.7%，又沒談洗選加工可選判定表中克制原煤為難選煤。</p><p>　　第四章選煤工藝流程</p>

72、;<p>　　第一節(jié)工藝選擇的要求</p><p>　　選煤工藝流程的選擇應以原料煤性質、用戶對產(chǎn)品的要求、最大產(chǎn)率和最高經(jīng)濟效益等因素為依據(jù)，科學確定簡單、高效、合理可行并且能夠滿足技術經(jīng)濟要求的工藝流程。選擇具有先進技術和生產(chǎn)可靠的分選方法；根據(jù)用戶的要求能分選出不同質量規(guī)格的產(chǎn)品；在滿足產(chǎn)品質量要求的前提下獲得最大精煤產(chǎn)率，同時力求最高的經(jīng)濟效益和社會效益。選煤方法是制定選煤工藝流程的核心問

73、題。選煤方法的確定主要取決于煤的可選性和產(chǎn)品質量要求，也要考慮煤的種類、粒度、地區(qū)水資源條件、能夠獲取的設備技術水平以及技術經(jīng)濟上的合理性等其他因素。</p><p>　　第二節(jié)常見洗選工藝的對比</p><p>　　1、原煤脫泥洗選方案優(yōu)點是：選前脫泥，避免了煤泥在系統(tǒng)中的循環(huán)，不僅有利于煤泥分選的后續(xù)作業(yè)，減少進入重介系統(tǒng)的煤泥，降低懸浮液的粘性，提高分選精度和分選系統(tǒng)穩(wěn)定性，增加煤

74、泥回收率，而且通過洗前脫泥，可以提高脫介篩以及磁選機的單位面積處理量，降低分流量，減少脫介篩和磁選機臺數(shù)，降低介耗，同時相配套的工藝系統(tǒng)設備相應減少；選前脫泥，避免了煤泥在系統(tǒng)中的循環(huán)，有利于減少次生煤泥量，并有利于煤泥分選的后續(xù)作業(yè)。</p><p>　　缺點是：工藝流程較復雜，工藝環(huán)節(jié)相應增多，由于增加了洗前脫泥作業(yè)，生產(chǎn)用水量增加，增加了后續(xù)煤泥水處理成本。</p><p>　　2、

75、原煤混合入洗方案優(yōu)點是：工藝流程簡單，不需要分級脫泥系統(tǒng)。全級進入重介系統(tǒng)分選，在廠房布置上也有利于降低廠房高度和體積，對降低基建投資費用和生產(chǎn)運行成本具有一定的優(yōu)勢。</p><p>　　缺點是：由于采用寬級別分選，細粒煤用大直徑旋流器分選效果較差。綜合上述分析，根據(jù)山西騰陽能源有限公司提供的鑫隆煤源有限公司礦井煤層煤質情況和中陽離石地區(qū)相鄰礦區(qū)煤質情況，結合本廠入洗原煤的煤質特征，并參考周邊地區(qū)的一些資料以及

76、大土河一、二廠的質量周報，原煤中煤泥含量多在25-35%之間，末煤含量大，-0.5mm級達到32.6%，且末煤灰分不高，浮選回收率高，適應于采用脫泥分選工藝，原煤選前脫泥入洗重介分選，煤泥直接浮選的工藝。</p><p>　　由于大直徑旋流器的有效分選下限約為0.3mm，煤泥分選在煉焦型選煤廠中占有很重要的位置，而且是煤泥水處理的重要環(huán)節(jié)并且直接關系到最終產(chǎn)品結構和經(jīng)濟效益。根據(jù)煤質資料和產(chǎn)品要求，對-0.3mm

77、的粉煤可以使用兩種方法分選：：煤泥重介和浮選，現(xiàn)對兩種細粒煤泥處理方法做一對比：</p><p>　　1、煤泥重介處理煤泥方案優(yōu)點是：細粒煤泥處理采用煤泥重介工藝較浮選工藝工藝系統(tǒng)簡單、便于生產(chǎn)管理；缺點是：是粉煤的分選下限只能達到0.1mm左右，由于-0.1mm粒級煤泥中的精煤一般只能混入尾煤，造成部分精煤損失，并且分選密度和分選精度不容易控制。</p><p>　　2、浮選處理煤泥方案

78、優(yōu)點是：浮選對煤泥的分選下限為0mm，適應性較強，根據(jù)該地區(qū)煤質特點，煤泥具有很高的可浮性，達到88%以上，利用浮選有利于提高精煤產(chǎn)率，浮選較煤泥重介來說，有分選下限低，精煤產(chǎn)率高的優(yōu)勢。缺點是：運行成本較高。3、煤泥浮選法浮選既是煤泥分選方法，也是選煤廠洗水凈化的有效方法。隨著采煤機械化程度不斷提高，煤礦開采深度加大，原煤中<0．5mnl的粉煤量也越來越多，一般可達20％以上，因此回收這部分精煤更加重要，浮選作為煤泥分選的惟一有

79、效方法也就得到更為廣泛的應用。近年來，浮選機的發(fā)展迅速，浮選柱技術得到推廣應用，而微泡浮選機和噴射式浮選機也在許多選煤廠得到應用，浮選設備向著大型、高效方向發(fā)展。浮選成本雖然較高，但是對于煉焦煤選煤廠來說，回收大量浮選精煤仍然可以獲得可觀的經(jīng)濟效益。</p><p>　　4、搖床選煤法搖床能夠處理13inn3以下的易選末煤和煤泥，它的優(yōu)點是結構簡單、易操作、分選效果好、生產(chǎn)成本低、分選下限可達200網(wǎng)目，由于搖床

80、對細粒煤分選效果好，對于硫鐵礦含量高的高硫煤脫硫具有較好的脫硫效果，因此，在我國煤炭含硫量較高的西南地區(qū)選煤廠中得到一些應用。從高硫煤中回收硫鐵礦，既可以減少高硫煤使用對環(huán)境帶來的污染，也可以向化工、化肥等行業(yè)提供工業(yè)原料，因此得到愈來愈多的重視和應用。搖床的主要缺點是單層搖床單位面積理能力低，占地面積大。多層懸掛式搖床在很大程度上彌補了普通搖床的缺點，而雙頭離心搖床則有效地降低了分選下限，提高了對煤中硫鐵礦的脫除能力。近年來搖床也作為

81、從洗矸中脫硫的主要設備。5、其他選煤方法空氣重介質流化床分選就是運用氣-固流化床的似流體性質，在流化床中形成一種具有一定密度的均勻穩(wěn)定的氣-固懸浮體，小于床層密度的輕產(chǎn)物上浮，重產(chǎn)物下降，從而區(qū)分獲得兩種產(chǎn)品。，它可有效地分選外在水分小于5%的50（80）-6mm粒級煤炭，并且分選精度高，可能偏差0.005-0.007范圍內。</p><p>　　重介分選精煤產(chǎn)率比跳汰分選精煤產(chǎn)率略高一些。重介工藝具有分選效果好

82、，產(chǎn)品產(chǎn)率高、灰分低的優(yōu)點；但同時其分選設備的臺數(shù)比較多，重介懸浮液對設備磨損嚴重等缺點，技術操作和生產(chǎn)管理也比較復雜。跳汰工藝具有分選密度范圍寬，對煤質適應性強，廠房布置簡單，生產(chǎn)設備少，投資少的特點。同時跳汰工藝也存在回收率比重介工藝分選效果稍差的缺點，但生產(chǎn)管理上還是比較方便的。此外，本次技術設計是在原有系統(tǒng)基礎上擴大處理能力，選用跳汏選煤方法，便于全廠統(tǒng)一控制與管理。</p><p>　　第三節(jié)常見組合

83、工藝流程</p><p>　　跳汰選在20世紀90年代以前在中國一直占主導地位，歷經(jīng)百年的發(fā)展，工藝技術已趨成熟、完善。因其具有系統(tǒng)簡單實用、基建費用相對較少、生產(chǎn)運行成本低、維護檢修方便、對管理和操作者的專業(yè)素質要求不高、適應性較強等特點，為世界各國各類型選煤廠所采用。隨著研究的不斷深人，跳汰分選機理已逐被人們所掌握。當然，與重介選煤工藝相比，跳汰選煤的缺陷也是明顯的。例如對難選煤的分選精度較差，特別是當要求的

84、精煤產(chǎn)品質量較高(灰分小于8％)，而可選性又不好(±0．1大于25％)時，跳汰選將無能為力。尤其是末煤，不僅分選精度不能保證，而且透篩損失難以控制，資源浪費嚴重。目前，重介旋流器選煤技術在世界各產(chǎn)煤國都受到高度重視并得到迅速發(fā)展。有的以處理末煤見長，有的具備處理量大的優(yōu)點，有的可以適應較寬的粒度級別。</p><p>　　圖4-1～圖4-5是中國目前常用的5種典型工藝原理流程。各圖虛線框內的浮選工藝可根

85、據(jù)煤質情況選擇。目前中國的選煤工藝流程基本上是兩段(粗粒用重選，細粒用浮選)或兩段半(粗粒用重選，粗煤泥只回收，細粒用浮選)選煤模式，國內大型選煤設計企業(yè)和國外則大多數(shù)采用三段選煤模式，即增加粗煤泥分選。而中國的煤層賦存條件差，斷層多，頂?shù)装灞容^破碎，原煤性質差異大，隨著采煤機械化程度及原煤人選比例的提高，煤泥的產(chǎn)量將會大量增加。因此，在中國發(fā)展三段分選更加合理，最佳工藝為大直徑重介旋流器+粗煤泥分選+浮選，流程如圖4-1~圖4-5所示

86、。</p><p>　　圖 4-2跳汰初選 +粗精煤重介 +浮選工藝流程</p><p>　　圖 4-3三產(chǎn)品重介 +浮選工藝流程</p><p>　　圖 4-4 塊煤重介 +末煤重介 +浮選工藝流程 大直徑重介質</p><p>　　圖 4-5大直徑重介旋流器+粗煤泥分選 +浮選工藝流程</p><p>　　

87、第四節(jié)工藝流程的確定</p><p>　　一、工藝流程制定要求</p><p>　?。?）產(chǎn)品的市場定位</p><p>　　雖然煤炭市場紅火，產(chǎn)品緊俏，但競爭也日趨加劇，選煤廠作為市場的上游企業(yè)，更應以市場為導向，注重市場調研，不同的用戶對煤質的要求是不一樣的。比如動力煤，有的用戶對粒度、塊煤限下率要求較嚴，有的用戶對產(chǎn)品灰分和發(fā)熱量要求比較苛刻，因此，選煤廠

88、的設計建設要注意市場調研和市場預測。工業(yè)設計的目的無非是建廠出產(chǎn)品，產(chǎn)品的合格與否是衡量工藝設計合理性的必要條件，而選后產(chǎn)品能夠暢銷對路、適應市場要求，才是廠家真正關心的，所以合理的產(chǎn)品定位有其重要意義。在此基礎上若生產(chǎn)系統(tǒng)具備靈活性，就能夠根據(jù)市場的要求及時調整產(chǎn)品結構，生產(chǎn)適銷對路的產(chǎn)品，拓寬用戶要求范圍，增強煤炭產(chǎn)品的市場適應性和市場競爭力。</p><p>　?。?）選擇工藝應遵循的基本要求</p&

89、gt;<p>　　選煤方法的選擇是選煤工藝的流程設計中的重要環(huán)節(jié)。相關因索是多方面的，如：原煤粒度組成特性(含粒度組成)、密度特性(含可選性)；硫分構成及其賦存嵌布特性；產(chǎn)品結構(含市場需求)；分選效率；分選加工費用；相關的基建投資費用；綜合經(jīng)濟效益等。因此，選煤方法的確定必須作全面的技術經(jīng)濟多方案比較，擇優(yōu)選用。合理選擇選煤方法，最根本最基礎的工作就是對入選原煤煤質的分析。煤質分析得是否透徹，原煤特性把握得是否準確，直接

90、關系到整個設計的理性，是衡量一個設計好壞的重要標準。中國煤田、礦區(qū)的煤質千差萬別，甚至同一礦井不同煤層，其煤質也有明顯變化和區(qū)別。有的選煤廠在設計時，在煤質資料的獲取和分析方面深度不夠，很多情況是用礦區(qū)相近煤層的資料代替或煤質資料代表性差，這就很容易造成設計和實際生產(chǎn)有所差異。因此，一定要盡力提高煤質資料的完整性、準確性和代表性，在條件許可時設計部門可根據(jù)工藝要求親自做浮沉及泥化沉降等試驗，避免設計的盲目。做好煤質分析，首先要了解開采煤

91、層的結構特征、賦存特點和井下采煤方法、井下運輸?shù)壬a(chǎn)環(huán)節(jié)，煤層的頂、底板及夾矸層的煤巖組成和井下各生產(chǎn)環(huán)節(jié)對混入毛煤中的矸石量等煤質因素產(chǎn)生重大的影響，</p><p>　?。?）合理的工藝流程設計</p><p>　　選煤廠工藝流程設計的合理性、簡潔性體現(xiàn)著設計者水平的高低。選煤廠人選原煤有其特點，工藝流程設計上也應該有其特點。選煤方法確定后，很多環(huán)節(jié)還需要綜合各種因素進行細化，如原煤的

92、等可選煤，跳汰選依然有優(yōu)越的可取性。合排矸環(huán)節(jié)，煤泥的分級分選環(huán)節(jié)，煤泥水處理環(huán)節(jié)等。此生產(chǎn)環(huán)節(jié)往往直接影響一個廠的管理狀況、經(jīng)濟效益，也直接體現(xiàn)出選煤廠工藝特點和設計者的設計功底。因此，對于一些細小的工藝環(huán)節(jié)一定要充分重視，切忌一成不變地套用。即使選煤廠建成投產(chǎn)后，對于部分工藝環(huán)節(jié)的改造也是不可避兔的。對于煤泥處理及煤泥水系統(tǒng)的設計是選煤廠設計的一個重點，也是一個難點，合理的煤泥水處理工藝不僅節(jié)省投資，而且還可提高精煤產(chǎn)率。據(jù)統(tǒng)計，若

93、選煤廠處理的煤泥量占入選量的20％，但用于煤泥處理的基建投資卻占總投資的40％，用于處理煤泥水的設備量占選煤廠的總設備量的40％～60％煤泥，煤泥加工費相當于除去煤泥量后80％原煤加工費的2．5倍J。以某選煤廠為例，煤泥環(huán)節(jié)原工藝為傳統(tǒng)的粗煤泥回收、細煤泥浮選工藝，主要存在的問題是：精煤產(chǎn)率低，粗煤泥回收出中煤產(chǎn)品，大量低灰精煤泥得不到回收，影響精煤產(chǎn)率；煤泥產(chǎn)品水分高，嚴重影響全廠經(jīng)</p><p><b

94、>　　二、推薦入洗工藝</b></p><p>　　遵循上述原則，考慮到入洗原煤的粒度特性、密度特性以及可選性，本次選煤廠設計采用以“大型無壓給料三產(chǎn)品旋流器”為主要分選設備的不脫泥、不分級重介質選煤工藝，經(jīng)過重介質分選后的粗選細煤泥在進入浮選作業(yè)，選出最終精煤泥、50-0mm的原煤用無壓給料三產(chǎn)品旋流器分選，分選下限可達0.25mm，粗顆粒煤泥采用重介方法分選，細顆粒煤泥采用浮選方法分選。&l

95、t;/p><p>　　第五節(jié)本工藝流程特點</p><p>　?。?）設備大型化。采用具有國際化先進水平的大型無壓給料三產(chǎn)品旋流器為主要的分選設備，提高了重介質旋流器的入選粒度上限簡化了原煤準備車間，并為不分級分選工藝創(chuàng)造了條件；</p><p>　　（2）原煤采用無壓給料。分選精度高，精煤產(chǎn)率高，次生煤泥少；</p><p>　?。?）工藝流

96、程簡單。能以單一低密度懸浮液系統(tǒng)一次分選處精煤、中煤和矸石，并采用不分級不脫泥選煤工藝；</p><p>　　（4）產(chǎn)品結構靈活，質量穩(wěn)定。倆段分選密度均可以方便靈活的調節(jié)，精煤和中煤的質量都能得到保證，并能分離出純矸；</p><p>　　第六節(jié)煤選煤廠重介質選煤流程圖</p><p><b>　　第五章設備選型</b></p>

97、;<p>　　選型與計算是選煤廠設計的重要步驟。要很好的了解各種設備的性能及適用條件，正確選型與計算。設備選型和設備選型計算的任務是根據(jù)已經(jīng)確定的數(shù)質量工藝流程，并考慮原煤特征對產(chǎn)品的需求，選出適合生產(chǎn)工藝要求的設備型號與臺數(shù)，從而使選煤廠投產(chǎn)后達到設計要求的各項指標。</p><p>　　第一節(jié)主要工藝設備選型原則和不均衡系數(shù)</p><p>　　工藝設備的選型原則：（1

98、）選擇技術先進、性能可靠、高效低耗設備。</p><p>　?。?）設備能力的選取，根據(jù)《煤炭工業(yè)選煤廠設計規(guī)范》和生產(chǎn)實際選取。</p><p>　　（3）為減少備品備件的種類，以利設備的維護和保養(yǎng)同類設備盡量統(tǒng)一規(guī)格或盡量減少不同規(guī)格的數(shù)量。</p><p>　?。?）自動化和監(jiān)測達到國內先進水平。</p><p>　　第二節(jié)設備的選型

99、與計算</p><p>　　1）根據(jù)廠型與工作制度計算原煤小時處理量；小時處理量：Qi=Qa/Tt=1500000/(330316)=284.1t/h2）預先篩分作業(yè)的計算；</p><p>　　預先篩分作業(yè)的入料：γ1=100%=1，Q1=Qi=284.1，Ad1=Ad0=22.05%。</p><p>　　篩下物：γ2=γ-503n=100%369.60=69.

100、60%Q2=Q13γ2=284.0930.6960=197.7Ad2=19.73%</p><p>　　篩上物：γ3=γ1–γ2=100-69.60=30.40%Q3=Q1–Q2=86.4</p><p>　　Ad3=(γ13Ad1–γ23Ad2)/γ3=27.36%</p><p>　　3）破碎作業(yè)的計算；由于破碎前后，原煤僅改變粒度組成，故前后原煤數(shù)、質量不變&

101、lt;/p><p>　　4）主選跳汰作業(yè)的計算；</p><p><b>　?。?）入料量</b></p><p>　　γ4=100%Q4=284.1</p><p>　　（2）主選精煤溢流設全部煤泥進入溢流精煤</p><p>　　Ad4=22.05%</p><p>　　γ

102、7=γ精+γ泥=56.78%</p><p>　　Q7=Q13γ7=161.1</p><p>　　Ad7=(γ精3A精+γ泥3A泥)/γ7=12.30%</p><p><b>　?。?）主選矸石</b></p><p>　　Q5=Q13γ5=26.3Ad5=A矸=72.58%</p><p>

103、;　　γ5=γ矸=9.25%</p><p>　?。?）主選中間產(chǎn)物——主選中煤</p><p>　　γ6=γ4–γ5–γ7=33.97%Q6=Q4–Q7–Q5=96.7</p><p>　　Ad6=A中=24.59%</p><p>　　1、預先篩分設備的選型與計算</p><p>　?。?）確定所需篩面面積F

104、</p><p>　　式中：F——根據(jù)入料量計算得出的所需篩面總面積，m；k——負荷不均衡系數(shù)；</p><p>　　Q——入料負荷，t∕h;</p><p>　　q——單位負荷定額指標，t∕m2h；</p><p><b>　?。?）確定所需臺數(shù)</b></p><p>　　選擇

105、1臺，型號：ZD-17402、破碎設備的選型與計算</p><p>　　（1）確定所需臺數(shù)n</p><p>　　式中：K1——負荷不均衡系數(shù)；</p><p>　　Q——入料負荷，t∕h;</p><p>　　Qc——破碎機單臺處理能力，t∕h2臺</p><p>　　3、主選跳汰機的選型與計算取主選空氣