选煤毕业设计说明书.doc

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1、摘要本次设计为180万吨大型选煤厂。入洗的原煤为呼和乌素煤矿的原煤及周边煤矿的高灰煤。原煤属于易选煤，为了大量分选出精煤，提高其利用率，经过对煤质的分析及经济对比和可行性研究，最后确定采用重介质分选。另外，在设计过程中本着节约成本、提高生产效率、优化厂房设计等思想，主要以呼和乌素煤矿的原煤资料作为设计的依据，介绍重介质选煤工艺流程，及设备的选用。关键词： 选煤厂 设备选型 可选性 Abstract This design for 180 tons of large coal. Into the wash of coal mine WuSu for shout and crude and sur

2、rounding the high grey coal mine. Coal belong to easy to large coal cleaning plant, improve its disadvantage that, through the utilization of coal quality comparison and analysis and economic feasibility study, the final determination by heavy medium separation. In addition, in the design process in

3、 line with reduce cost, improve production efficiency, optimizing plant design thought, mainly shout and WuSu coal mine coal material as the design basis of heavy medium, introduces coal cleaning process, and the selection of equipment Keywords: Election coal Plant equipment selection optional 目录摘要1

4、Abstract2目录3前言4第一章 矿区及原料煤基地概况5（一）矿区概况5（二）原料煤特征6第二章 原煤特征及可选性11（一）煤质特征11（二）工艺性能12（三）原煤可选性14第三章 选煤产品用途及产品方案31（一）产品方案31（二）选后产品的用途、用户31第四章 选煤工艺31（一）数、质量计算31一准备作业的计算32（二）水量流程计算44第五章 设备选型计算50（一）预先筛分设备50（二）破碎设备51（三）脱泥筛51（四）重介分选槽51（五）块精煤脱介筛52（六）块矸石脱介筛52（七）稀介磁选机52（八）大块精煤破碎机53（九）末煤脱泥筛53（十）重介旋流器53（十一）末精煤脱介筛54（十

5、二）末矸石脱介筛54（十三）精煤离心机54（十四）加介磁选机54（十五）原煤分级旋流器55（十六）螺旋分选机55（十七）煤泥离心机55（十八）高频筛55(十九) 浓缩机56（二十）压滤机56结束语58参考文献59前言随着我国的国民经济高速发展，能源消耗迅速增长，发电，冶金和和其他行业用煤量大幅度增加。原计划到“十五”末期原煤产量达到13.2亿吨。煤炭产量和消耗量的迅速增长造成巨大的环境和能源资源的压力。 为提高煤炭的利用效率和减少对环境的污染，我国正在推行“洁净煤技术计划”，选煤是洁净煤技术的基础，它从根本上改善煤炭产品的质量，提高煤炭的利用效率和减轻对大气和环境的污染，同时还可以明显提高煤矿

6、企业的经济效益。因此加快选煤行业的发展是当前煤炭工业重要任务之一。选煤生产实践表明，在合适的条件下，重介质选煤的分选精度比其他选煤方法高，可以获得高质量的精煤和较高的数量效率，因此它能适用于各种可选性的原煤，特别是难选和极难选煤。所以重介质选煤是当今国内外选煤技术的重要发展方向之一。我国近年来新建的和改扩建的大中型选煤厂，多数都采用重介质选煤工艺。因而在生产管理，操作及设计上常常出现问题。需要进一步探讨和合理解决。第一章 矿区及原料煤基地概况（一）矿区概况1、井田位置呼和乌素煤矿位于东胜煤田补连区李家塔井田内，行政区划隶属于内蒙古自治区伊金霍洛旗乌兰木伦镇。2、煤层特征呼和乌素煤矿井田内有可采

7、煤层5层，分别为2-2中、3、4、5-1下、5-2，其中2-2中、5-2煤层为局部可采，3、4、5-1下全井田可采。根据中国神华能源股份有限公司、内蒙古中煤蒙发运销有限责任公司和神东天隆集团有限责任公司合作开采协议，本次呼和乌素煤矿改扩建修改初步设计只开采井田内的4、5-1下、5-2号煤层。2-2中、3号煤层由神东公司所辖煤矿进行开采。各煤层基本特征见表2-1-1。表2-1-1 呼和乌素煤矿各煤层特征一览表煤层编号煤层厚度(m)煤层间距(m)夹矸层数煤层结构可采性评价对比可靠程度稳定程度2-2中2.32-0.201.08(25)0-1结构简单大部可采可靠较稳定42.19-25.7634.67(

8、16)36.48-5.375.98(19)0-2结构简单全部可采可靠稳定33.50-26.8130.22(18)44.03-3.153.53(18)0-2结构简单全区可采可靠稳定37.49-29.3333.88(18)5-1下2.20-0.651.17(18)一般不含结构简单全区可采可靠较稳定16.64-10.2513.12(14)5-21.35-0.250.81(14)一般不含结构简单局部可采可靠不稳定4号煤层：为本井田主要可采煤层，位于延安组中岩段（J1-2y2）的中部。与5-1上煤层之间距29.3337.49m，平均33.88m，煤层厚度3.154.03m，煤层结构简单，一般不含夹矸，局

9、部含12层，岩性为砂质泥岩、泥岩，厚度为00.90m，平均0.28m，顶板岩性为砂质泥岩、泥岩及粉砂岩，底板岩性为泥岩、砂质泥岩及粉砂岩。层位稳定，煤层稳定程度属稳定类型，全区可采。5-1下煤层：位于延安组下岩段（J1-2y1）之中部，与5-2煤层之间距离为10.2516.64m，平均13.12m，煤层厚度0.652.20m，平均1.17m，可采厚度0.82.20m。煤层结构简单，一般不含夹矸，顶底板岩性为砂质泥岩、粉砂岩，局部为中砂岩。矿区内可采范围主要集中在东部，属于局部可采，煤层稳定程度属不稳定类型，但在批复区范围内相对较稳定，煤层稳定程度属较稳定类型，大部可采0。5-2煤层：位于延安组

10、下岩段（J1-2y1）之中部，煤层厚度0.251.35m，平均0.81m，可采厚度0.801.35m。煤层结构简单，一般不含夹矸，顶底板岩性为砂质泥岩、粉砂岩，局部为中砂岩。井田内可采范围主要集中在北部，局部可采，煤层稳定程度属不稳定类型。（二）原料煤特征1、原料煤矿井呼和乌素煤矿选煤厂既要处理本矿井的原煤，也要处理收购来的其它矿的原煤，呼和乌素矿井设计生产能力为1.2Mt/a，预留1.2Mt/a，外来煤为5.6 Mt/a，地面生产系统处理原煤8.0 Mt/a，选煤厂入洗原煤总量5.0 Mt/a，原煤直销3.0 Mt/a。（1）呼和乌素矿井概况呼和乌素矿井设计年工作日为330d，每天四班作业，

11、每班工作6h，每天净提升时间为16h。矿井开拓方式为斜、立混合开拓，在位于井田中北部位置的后补连塔煤矿复垦区内布置工业广场，在工业场地内新建主、副斜井及回风立井。主斜井倾角16、方位角38，装备胶带输送机，担负全矿井的煤炭提升任务；副斜井倾角5.5、方位角38，装备无轨胶轮车，担负全矿井辅助提升任务；立风井作为专用回风井，承担全矿井的回风任务。采煤方法：根据首采区4号煤层厚度，矿井设计采用综合机械化采煤法进行开采。矿井移交生产时，移交4号煤层一个工作面即可达到设计规模的要求。呼和乌素煤矿煤炭资源储量估算见表2-1-2，矿井设计可采储量汇总见表2-1-3。（2）外来煤煤源情况呼和乌素煤矿分别与神

12、东天隆集团有限责任公司霍洛湾煤矿、内蒙古蒙发煤炭有限责任公司下属煤矿和内蒙古伊丰矿业有限责任公司煤矿签订了关于委托呼和乌素煤矿选煤的合作协议。见附录2。协议委托呼和乌素选煤厂每年入洗神东天隆集团有限责任公司霍洛湾煤矿原煤300万t，入洗内蒙古蒙发煤炭有限责任公司下属煤矿原煤120万t，入洗内蒙古伊丰矿业有限责任公司煤矿原煤90万t。外来煤矿井与呼和乌素选煤厂毗邻，运输方便，煤质与呼和乌素煤矿相近，便于洗选。综上所述，外来煤煤源可靠。表2-1-2 呼和乌素煤矿煤炭资源储量估算表 单位：万吨煤层标高m矿证范围查明资源储量消耗资源储量保有资源储量资源储量类型(编码)原探明核实变化2-2中1140-1

13、115原呼和乌素矿44004(121b)54654600546(122b)66006(122b)压58580058(333)66006(333)压6206200062031105-1070原呼和乌素矿54540054(121b)14140014(121b)压32903290003290(122b)18318300183(122b)压7037030129574(333)原安冶矿33033003300(122b)457445740459411541070-1040原呼和乌素矿29290029(121b)10100010(121b)压18141814001814(122b)11011000110(1

14、22b)压36436400364(333) 13130013(333)压原安冶矿21721700217(122b)255725570025575-1下1035-1005原呼和乌素矿79952500525(122b)460046(122b)压21900219(333)9009(333)压79979900799原安冶矿52520052(122b)851851008515-21348-1276新扩区10910900109(122b)12312300123(333)88008(333)压24024000240原安冶矿747407474(122b)31431400314合计891689160459845

15、7查明矿产资源煤层编号矿井保有地质资源/储量矿井工业资源储量122b+121b3330.9各种永久煤柱损失矿井设计资源/储量工业场地和主要井巷煤柱剩余储量采区回采率设计可采储量井田境界公路铁路高压铁塔河流合计工业场地主要井巷合计2-2中0.830.79410.0090.120.0500.1790.61510000.52290.850312.6512.52220.18282.790.34754.047.36035.16190005.161970.750425.5723.0231.211.330.4132.425.91617.10700017.1070.8013.68565-1下8.518.282

16、0.400.550.1140.8022.0466.2360006.2360.855.30065-23.143.0090.0770.0800.210.3672.6420002.6420.852.2457合计50.747.63031.87884.870.92457.47215.868331.76200031.76221.2319表2-1-3矿井设计可采储量汇总表 单位:Mt第二章 原煤特征及可选性（一）煤质特征1、煤的物理性质和煤岩特征（1）物理性质：该区煤呈黑色，条痕褐黑色。各煤层在垂直序列中其上下呈暗淡或弱沥青光泽，沿层面丝炭富集部位呈丝绢光泽，参差及阶梯状断口，在镜煤条带中可见贝壳状断口，性

17、脆。由于煤岩组份的不同，各煤层一般呈细条带宽条带状结构，层状构造，在暗淡型煤中可见块状构造，裂隙发育，并充填有黄铁矿、方解石薄膜，各煤层结核含量不同，一般为黄铁矿、粘土质及菱铁矿结核。煤层致密坚硬，密度一般在1.421.52，容重1.30左右，燃点在300左右，燃烧试验为剧燃，残灰呈灰白色粉状。（2）煤岩特征1)宏观煤岩特征：宏观煤岩组分，3、4、5煤组由亮煤、暗煤、镜煤及丝炭组成，其它煤层则以暗煤、亮煤、丝炭及镜煤组成。丝炭含量高是本区各煤层的主要特点。煤岩类型，2号煤组以半暗型煤为主，暗淡型和半亮型次之；3号煤以半暗型为主，半亮型次之，暗淡型较少；4号煤及5号煤组则由半亮型、半暗型及少量的

18、光亮型煤组成。2)显微煤岩特征：区内各煤层主要以镜煤、丝炭、粘土矿物、稳定组份及基质和各种矿物杂质组成。各煤层有机显微组分中镜质组一般为42.1%65.8%，半镜质组5.6%16.4%，丝质组24.4%39.0%，稳定组0.7%3.2%，有机质总量91.3%98.8%。（3）煤的变质程度：主要可采煤层镜煤最大反射率测试结果：4号煤层Rmax=0.3800.495，均属第变质阶段，为低变质烟煤（1号）。（4）煤的其它物理性质：根据李家塔勘探地质报告成果，4-2中煤层生产大样大体重1365.9t/m3。区内各可采煤层真密度1.52l.62，平均1.56。区内各可采煤层透光率在63%78%之间，平均

19、72%。邻区4-2中煤层生产大样“ 92-罕-4筛”块煤两米落下试验结果为78.7%，属高强度煤。区内仅对3-l下、4-1、5-l煤层用哈德罗夫法测定了可磨性指数，测定结果依次为70、65、53。（二）工艺性能1、化学性质、工艺性能和煤类（1）化学性质据利用钻孔煤芯煤样化验分析资料总结，井田内各煤层煤质特征见表2-2-1。由表2-2-1可知，本矿可采煤层4号、5-1下及5-2，煤层灰份含量均较低，为特低灰煤。原煤灰分产率（Ad）4.07%36.31%，平均8.26%12.92%；洗煤2.29%6.72%，一般3.03%4.22%；原煤水分（Mad）3.84%13.37%，平均在4.89%7.5

20、8%；洗煤4.35%10.29%，平均在5.88%7.45%；挥发分（Vdaf）31.14%38.68%，平均33.12%35.69%。各煤层均属特低硫、特低磷煤。表2-2-1 呼和乌素煤矿煤质特征一览表煤层 编号洗选 情况工 业 分 析 (%)硫分St,d(%)磷Pd（%）发热量Qnet,d (MJ/kg)精煤回收率（%）MtAdVdaf2-2中原煤13.37-4.817.58(15)36.31-5.2412.72(15)43.63-29.0833.75(14)1.87-0.350.93(14)0.002-0.0010.002(2)30.44-15.9727.23(13)洗煤9.79-4.9

21、07.45(14)6.72-2.933.75(14)38.62-31.1433.69(14)0.39-0.200.28(6)30.57-30.5730.57(1)92.40-20.3052.75(14)3原煤11.59-4.606.86(12)21.71-5.088.26(12)36.78-34.9536.06(12)0.55-0.140.34(12)0.003-0.0010.002(2)30.69-23.3729.02(12)洗煤10.29-4.466.88(12)3.34-2.663.03(12)36.26-32.5735.12(12)0.18-0.130.16(6)30.82-30.73

22、30.78(2)81.00-59.4066.87(12)4原煤11.92-4.346.68(12)36.96-4.388.62(12)39.01-34.5636.13(12)1.46-0.210.54(12)0.006-0.0030.005(2)31.11-18.6829.40(11)洗煤9.34-4.356.37(12)3.66-2.293.16(12)37.17-34.6635.79(12)0.18-0.150.17(6)31.03-30.8230.93(2)78.10-53.7070.56(11)5-1下原煤10.10-3.845.99(14)31.1-4.079.03(14)38.15

23、-34.3636.31(14)1.41-0.240.56(14)0.004(1)31.03-19.4229.06(14)洗煤9.21-4.756.11(14)4.12-3.093.67(14)37.95-34.3535.92(14)0.3-0.160.22(9)30.99-30.6930.84(2)83.30-40.2072.11(14)5-2原煤5.40-4.174.89(5)27.71-4.9412.92(5)40.55-33.9736.92(5)0.36-0.100.27(5)29.53-20.9127.19(5)洗煤8.43-4.715.88(4)4.55-3.644.22(4)38.

24、68-33.635.29(4)0.20-0.170.19(3)86.1-62.0075.1(4)（2）工艺性能井田内各可采煤层原煤干燥基低位发热量（Qnet,d）平均值在27.19%29.40%，平均28.38%，属高热值煤。同时洗煤的发热量均高于原煤。粘结指数、罗加指数、胶质层指数（最大胶质层厚度）均为零，井田内各煤层焦渣特征均为2号，不具有粘结性和结焦性。气化性能、热稳定性好，抗碎强度大，但属于易结渣煤，低温干馏测定，干基焦油产率在7.29.3之间。为富油煤。煤灰成分和煤灰熔融性测定结果：本井田煤灰成分SiO226.54%57.23%，AI2O311.45%20.22%，CaO8.14%3

25、1.46%，Fe2O34.37%18.04%。氧化钙含量较高。区内主要可采煤层软化温度（ST）4号煤大于1250为90%，小于1250为10%，说明本区煤有一部分属于低熔灰份范围。2、煤类根据“中国煤炭分类国家标准”（GB575186）分类方案，本区各煤层精煤挥发分产率（Vdaf）一般均小于37%，各煤层粘结指数（GIR），罗加指数（IR）、胶质层最大厚度（Y）值均为零，透光率各煤层一般为81%82%，焦渣特征为2号。且各煤层碳元素含量为80.31%81.45%，氢含量4.54%4.92%，氧含量12.30%14.00%，氮含量0.93%1.13%，碳氢比为16.18%17.79%，最大反射率

26、为0.495%0.584。确定井田内各煤层之煤类应属不粘煤，煤类编号为BN31。煤层、夹矸及顶底板中微量元素锗、镓、钒、等含量均很低，无利用价值。综上所述，本井田各可采煤层均为（特）低灰、低硫、低磷，高发热量不粘煤，属低变质程度的烟煤（1号）。是良好的动用煤和气化用煤。（三）原煤可选性2009年7月，内蒙古蒙发煤炭责任有限责任公司提供了呼和乌素煤矿4号煤层的可选性试验报告，本选煤厂可研报告以该大样资料作为设计的基础资料。 1、原始筛分浮沉试验资料(1) 原煤筛分试验结果见表2-3-1。(2) 自然级20013mm浮沉试验综合结果见表2-3-2(3) 自然级130.5mm浮沉试验综合结果见表2-

27、3-3(4) 0.50毫米级小筛分试验结果见表2-3-4(5) 安氏泥化试验结果见表2-3-5。表2-3-1 原煤筛分试验结果表煤样编号:呼和乌素煤矿4#煤层 煤样筛前重:10875.0公斤 最大粒度:220280450mm粒级mm数 量Mt%Mad %Ad %Vdaf %St.d %Qnet.ar MJ/kg公斤(kg)占全样%筛上累计%100煤398.43.68310.578.744.6231.700.4526.88夹矸煤0.00.000矸石179.61.6613.142.5885.1670.820.092.41小计578.05.3445.3448.266.8329.6543.860.34

28、19.28100 50煤727.66.72710.048.349.5434.300.3325.34夹矸煤0.00.000矸石258.12.3863.2002.7385.7071.390.072.21小计985.79.11314.4578.256.8729.4844.010.2619.2850mm合计1563.714.45714.4578.256.8529.5443.950.2919.2850-252368.321.89636.3548.406.8727.2035.290.4520.3425-132116.119.56555.9199.187.7420.0135.920.3322.0313-61

29、548.314.31570.23410.607.8618.9634.930.4322.536-31266.111.70681.94011.018.3217.0035.850.3823.413-0.51229.911.37193.31110.607.9619.7735.960.3522.060.5-0723.56.689100.0010.507.6423.6236.340.5420.81总计10815.9100.009.547.5222.6736.830.3921.42除去大于50mm 矸石、硫化铁 合 计10378.295.9539.817.7320.0335.380.4022.22表2-3-

30、2 呼和乌素煤矿4#煤层 自然级20013mm浮沉试验综合结果表煤样名称：呼和乌素煤矿4#煤层煤样粒级：200-13mm取样日期：2009年6月22日试验日期：2009年6月24日-7月3日筛分300200 mm200100mm10050mm5025mm产率%0.000产率%5.344产率%9.113产率%21.896灰分%0.00灰分%29.65灰分%29.48灰分%27.20浮沉占本级%占全样%灰分%占本级%占全样%灰分%占本级%占全样%灰分%占本级%占全样%灰分%密度级1.250.000.0000.000.160.0093.575.310.4832.970.040.0094.71.251

31、.30.000.0000.0065.473.4953.9560.225.4814.8451.6211.2775.441.31.40.000.0000.004.480.2399.424.560.41513.917.773.8837.261.41.50.000.0000.000.020.00112.482.100.19224.211.910.41716.911.51.60.000.0000.000.010.00021.130.320.02932.221.420.30924.091.61.70.000.0000.000.000.00027.060.190.01738.371.150.25242.51

32、.71.80.000.0000.000.000.00043.360.130.01146.20.900.19751.141.82.00.000.0000.000.000.00043.680.120.01165.20.680.14962.762.00.000.0000.0029.851.59390.6327.062.46287.4324.505.35390.49合计0.000.0000.00100.005.33830.08100.009.10228.18100.0021.84828.32煤泥0.000.0000.000.110.00619.280.130.01224.680.220.04841.2

33、0总计0.000.0000.00100.005.34430.06100.009.11328.17100.0021.89628.35续表2-3-2筛分2513mm20013mm累计分选密度0.1产率%19.565产率%55.919浮 物沉 物密度Kg/l产率%灰分%20.01灰分%25.29浮沉占本级%占全样%灰分%占本级%占全样%灰分%产率%灰分%产率%灰分%密度级-1.250.650.1262.921.130.6272.991.132.99100.00 25.221.25-1.368.6213.3163.8360.2733.5704.5561.40 4.5298.87 25.481.3072

34、.87 1.3-1.49.541.8528.6411.476.3898.1772.87 5.0938.60 58.151.4013.39 1.4-1.52.380.461201.921.07119.5474.79 5.4727.13 79.291.502.99 1.5-1.61.320.25628.111.070.59526.2175.86 5.7625.21 83.851.601.88 1.6-1.70.930.18136.710.810.45140.0176.67 6.1224.14 86.401.701.40 1.7-1.80.610.11851.880.590.32751.2377.2

35、6 6.4623.33 88.001.800.82 1.8-2.00.530.10263.650.470.26363.2077.73 6.8122.74 88.951.900.472.015.432.99488.8322.2712.40489.50100.00 25.2222.27 89.50合计100.0019.40719.02100.0055.69525.22煤泥0.810.15826.520.400.22429.40总计100.0019.56519.08100.0055.91925.24表2-3-3 呼和乌素煤矿4#煤层 自然级130.5mm浮沉试验综合结果表筛分136 mm63mm30

36、.5mm产率%14.315产率%11.706产率%11.371产率%灰分%18.96灰分%17灰分%19.77灰分%浮沉占本级%占全样%灰分%占本级%占全样%灰分%占本级%占全样%灰分%占本级%占全样%灰分%密度级-1.250.15 0.0212.96 0.60 0.068 2.82 1.23 0.133 3.63 0.611 0.222 3.319 1.25-1.365.70 9.3213.89 76.79 8.693 3.99 64.61 6.979 3.87 68.834 24.993 3.919 1.3-1.415.30 2.1717.89 6.06 0.686 8.48 10.92

37、1.179 6.82 11.116 4.036 7.678 1.4-1.51.75 0.24918.55 1.96 0.222 18.17 2.29 0.247 14.47 1.977 0.718 17.029 1.5-1.60.75 0.10628.63 0.85 0.097 30.16 1.58 0.171 23.99 1.030 0.374 26.905 1.6-1.70.56 0.07939.28 0.77 0.087 41.42 1.23 0.133 41.10 0.823 0.299 40.712 1.7-1.80.41 0.05849.15 0.51 0.058 54.40 1.

38、06 0.114 56.46 0.633 0.230 54.097 1.8-2.00.30 0.04264.18 0.51 0.058 65.92 1.06 0.114 74.04 0.589 0.214 69.904 2.015.08 2.14187.15 11.95 1.352 85.58 16.02 1.730 83.12 14.385 5.223 85.409 合计100.00 14.18818.06 100.00 11.320 15.36 100.00 10.801 19.20 100.000 36.309 17.558 不含煤泥99.11 14.18818.06 96.70 11.320 15.36 94.99 10.801 19.20 97.104 36.309 17.558 煤泥0.89 0.12736.17 3.30