大兴矿选煤厂设计毕业论文.doc

XX大学毕业设计（论文）大兴矿选煤厂设计毕业论文1 厂区概况1.1 地理、行政及交通 大兴竖井选煤厂，设在竖井工业场地北侧，为加工大兴矿区所产煤炭服务。铁法煤田位于辽宁省铁岭、法库两县之间的铁法市。大兴竖井井田位于铁法煤田西南部。铁法矿区交通较为便利。矿区东部有大清铁路编组站距铁岭20km，与长大线相接。矿区内部，西至调兵山，北至大明，南至王千采石场，均有矿区专用线与大青车站相通。矿区公路已基本形成，铁康公路贯穿煤田中部。交通位置见附图1-1。图1-1 矿区交通图Fig. 1-1 Mining area transportation map1.2 水文地质条件 在本井田范围内仅有四家子和辽河屯两条小河，属于季节性小河，雨季水量剧增，枯季几乎断流。 1.3 气候及地质、地震情况 本区属大陆性气候，风多雨少，全年降雨量平均为1009.1mm，最高气温33，最低气温为-32，结冻期自10月末至翌年4月，最大结冻深度为1.4m。井田内地势比较平坦，特别工业场地较为平整。主井锁口盘标高为73.30m，铁路煤仓轨面标高为73.36m。地震烈度为6度 。1.4 水源供应及排水条件1.4.1 水源供应(1) 生活、消防用水：矿井、选煤厂生活用水及消防给水均由矿区现有室外管网供给；(2) 生产用水：选煤厂生产用水使用矿井井下排水；(3) 循环水：选煤厂循环水为浓缩池溢流和加压过滤机、隔膜压滤机滤液。1.4.2 排水条件生活污水，工业场地各建筑物排出粪便污水，分别经化粪池处理后，排入室外生活污水管网，最终汇集于生活污水转排泵房的污水池，用泵扬至场外供农田灌溉用。生活废水，选煤车间底层设排水沟，当浓缩机发生事故时溢流至事故水池经沉淀澄清后，澄清水作为生产循环水使用。1.5 电源供应电源由大发矿井工业场地内设置的变电所供应。1.6矿区经济概况铁法矿区已有近30年的煤炭工业历史，属煤矿区之一，除少数部分人从事煤炭生产外，大部分人从事农副业生产。农作物以高粱、玉米为主。该区劳动力充足，本地区能供应砂、石、石灰、红砖等材料，木材、钢材等均依靠外地供应。2 原料煤基地2.1 原料煤生产及供应大兴煤矿选煤厂主要入选大兴煤矿矿区原煤，入选原料煤的牌号为动力煤。入选原煤灰分40.95%。 本井田为一不对称的北东向斜盆地构造。由于造山运动，辉绿岩有多处侵入煤层，厚薄不一，火层岩对煤层的破坏规律尚未完全弄清。本井田煤系地层为中生代侏罗纪沉积全隐伏煤田。侏罗纪含煤组划分三层段：即上含煤段一般为200m，中部砂泥岩段一般厚度为55m，下含煤段厚度一般为160m。煤层均属复合煤层，自然分层较多，夹石多为炭泥岩、泥岩及粉砂岩。主要煤层特征情况见附表2-1。表2-1 各可采煤层特征Tab.2-1 Each may mine coal the characteristics组别煤层号可采煤层厚度煤层间距/m煤层稳定性煤层可采性煤层结构最大一般上煤组2-33.241.2-1.6距2-2层5-7较稳定主要可采复杂4-28.031.50-3.0距4-1层40-49稳定主要可采较复杂7-215.792.5-5.0距6层45-60稳定主要可采简单912.742.3-3.5距8层10-17稳定主要可采简单上煤组129.051.5-3.0距11层10-17稳定主要可采较复杂134.471.2-2.5距12层15-19稳定主要可采较复杂14-111.671.5-4.5距13层10-13稳定主要可采较复杂15-216.532.0-4.5距14-2层35-42稳定主要可采简单1614.821.5-4.0距15-3层15-20较稳定主要可采简单2.2煤的物理性质本井田煤为黑色，条痕微带褐色，沥青玻璃光泽，具参差状、贝壳状、眼球状、棱角状和阶梯状断口，8煤层、9煤层和13煤层，眼球状断口比较发育，7-2煤层，12煤层和14-1煤层贝壳状断口比较发育，容重一般为1.301.34，9煤层、15-2煤层、16煤层等容重较高，一般为1.301.36，7-2煤层、12煤层和14-1煤层等容重较低，一般为1.301.32。本井田各煤层，除天然焦外均不算硬，但各煤层比较4-2、8、9、13、16等煤层较硬，7-2、12、14-1等煤层较脆。各煤层有两组近于垂直煤层，互相斜交的外生裂隙，局部有方解石充填。7-2煤层、15-2煤层外生裂隙较发育。3 煤质资料分析及可选性评定3.1 煤样筛分浮沉资料本设计为动力煤选煤厂，设计生产能力5.0 Mt/a，每年工作天数330 d，每日2班(16h)生产，1班(8h)检修。本选煤厂的原料煤来自大兴矿的A煤层和B煤层。表3-1为A煤层和B煤层煤样的筛分试验结果。两层煤按8:2入选比例混合入选，其中A煤层占80 %、B煤层占20 %，表3-1为两煤层的筛分和浮沉试验结果。表3-1 A和B层原煤筛分试验结果表Tab. 3-1 A and B coal bed raw coal screening test result tableA层原煤筛分试验结果表粒级/mm产物名称占本层 /%Ad/%50煤3.52 34.02 夹矸煤12.19 39.80 矸石4.29 72.89 50合计20.00 45.88 5025煤41.29 54.42 2513煤16.22 38.15 136煤11.31 35.08 63煤4.72 37.15 30.5煤3.87 37.51 0.50煤2.59 34.11 500合计80.00 45.25 毛煤总计100.00 45.89 B层原煤筛分试验结果表粒级/mm产物名称占本层 /%Ad/%50煤1.02 30.65 夹矸煤1.46 79.03 矸石0.85 90.31 50合计3.33 67.09 5025煤7.00 52.26 2513煤10.93 52.26 136煤27.30 30.26 63煤30.08 30.26 30.5煤9.82 24.24 0.50煤11.54 23.27 500合计96.67 32.89 毛煤总计100.00 34.03 原始数据校正结果说明：由于原始数据A层煤没有大于50mm粒度的原料，所以将A层煤其它煤层分出20%作为50mm以上的原料煤，其它各粒度煤的数量同比例缩小，并且总量占80%。根据矸石含量的产率和年处理量，预计流程不需要机械排矸过程，但是应该设有预先筛分和破碎过程，并且会设有除铁器。A层煤小于50mm随着煤粒度的减小，产率不断减小，灰分也呈减小的趋势，而B层煤产率分布集中于25mm到3mm之间。下面是A、B两层煤的筛分浮沉试验和破碎浮沉试验表：表3-2 A煤层自然级筛分浮沉试验结果表Tab. 3-2 the result table of A coal natural level screening float-and-sink test筛分浮沉 密度级/kg.L-15025mm2513mm136mm产率灰分产率灰分产率灰分41.29 54.42 16.22 38.15 11.31 35.08 占本占全灰分占本占全灰分占本占全灰分级/%样/%/%级/%样/%/%级/%样/%/%1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1.854.63 22.11 82.54 27.68 4.35 86.90 26.15 2.83 83.11 小计(去泥)100.00 40.48 54.40 100.00 15.70 37.61 100.00 10.83 34.16 煤泥1.96 0.81 55.19 3.19 0.52 54.60 4.27 0.48 55.64 总计100.00 41.29 54.42 100.00 16.22 38.15 100.00 11.31 35.08 续表3-263mm30.5mm0.550mm产率灰分产率灰分产率灰分4.72 37.15 3.87 37.51 77.41 46.29 占本占全灰分占本占全灰分占本占全占入选灰分级/%样/%/%级/%样/%/%级/%样/%全样/%/%11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 65.31 2.55 10.45 61.17 1.84 9.15 48.46 35.82 28.66 10.90 2.42 0.09 40.58 3.40 0.10 33.15 4.34 3.21 2.57 38.11 3.21 0.13 53.11 3.88 0.12 46.24 2.22 1.64 1.31 52.00 3.11 0.12 62.41 2.91 0.09 52.48 1.49 1.10 0.88 61.41 2.42 0.09 76.51 2.43 0.07 73.51 1.55 1.15 0.92 72.02 23.53 0.92 85.69 26.21 0.79 82.45 41.94 31.00 24.80 83.29 100.00 3.90 34.73 100.00 3.01 33.62 100.00 73.92 59.13 45.99 17.43 0.82 48.61 22.26 0.86 51.11 4.51 3.49 2.80 52.61 100.00 4.72 37.15 100.00 3.87 37.51 100.00 77.41 61.93 46.29 根据此表密度小于1.3和密度大于1.8的产率占总量的90%以上，由此可以推断，A层煤较好选。表3-3 B煤层自然级筛分浮沉试验结果表Tab. 3-3 The result table of B coal natural level screening float-and-sink test筛分浮沉密度级/kg.L-15025mm2513mm136mm产率灰分产率灰分产率灰分7.00 52.26 10.93 52.26 27.30 30.26 占本占全灰分占本占全灰分占本占全灰分级/%样/%/%级/%样/%/%级/%样/%/%1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1.857.01 3.98 82.02 57.01 6.21 82.02 25.22 6.86 79.33 小计(去泥)100.00 6.99 54.14 100.00 10.89 54.14 100.00 27.20 30.62 煤泥0.17 0.01 23.27 0.40 0.04 23.66 0.38 0.10 24.21 总计100.00 7.00 52.26 100.00 10.93 52.26 100.00 27.30 30.26 续表3-363mm30.5mm0.550mm产率灰分产率灰分产率灰分30.08 30.26 9.82 24.24 85.13 34.20 占本占全灰分占本占全灰分占本占全占入选灰分级/%样/%/%级/%样/%/%级/%样/%全样/%/%11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 12.28 3.66 4.89 23.83 2.31 3.80 11.24 9.50 1.90 4.70 36.64 10.91 9.37 32.12 3.11 9.18 32.19 27.21 5.44 9.47 12.28 3.66 17.07 8.81 0.85 18.17 12.23 10.34 2.07 16.79 6.25 1.86 26.77 18.65 1.81 29.30 7.32 6.18 1.24 27.48 7.33 2.18 38.36 4.15 0.40 41.71 6.55 5.53 1.11 38.54 25.22 7.51 79.33 12.44 1.21 76.92 30.48 25.76 5.15 80.28 100.00 29.78 30.62 100.00 9.69 22.22 100.00 84.54 16.91 34.63 1.00 0.30 23.89 1.34 0.13 25.11 0.70 0.59 0.12 24.19 100.00 30.08 30.26 100.00 9.82 24.24 100.00 85.13 17.03 34.20 根据此表来看，各个密度级的产率呈两端分布，所占含量较多，判断出较好选煤。表3-4 A煤层破碎级筛分浮沉试验报告表Tab.3-4 Float-sink test of A coal bed筛分浮沉密度级/kg.L-15025mm2513mm136mm产率灰分产率灰分产率灰分10.32 55.90 4.06 39.63 2.83 36.56 占本占全灰分占本占全灰分占本占全灰分级/%样/%/%级/%样/%/%级/%样/%/%1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1.856.96 5.76 82.54 29.64 1.16 86.90 28.46 0.77 83.11 小计(去泥)100.00 10.12 55.91 100.00 3.93 39.14 100.00 2.71 35.71 煤泥1.96 0.20 55.19 3.19 0.13 54.60 4.27 0.12 55.64 总计100.00 10.32 55.90 100.00 4.06 39.63 100.00 2.83 36.56 续表3-463mm30.5mm0.550mm产率灰分产率灰分产率灰分1.18 38.63 0.97 38.99 19.35 47.77 占本占全灰分占本占全灰分占本占全占入选灰分级/%样/%/%级/%样/%/%级/%样/%全样/%/%11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 60.73 0.69 10.45 55.37 0.51 9.15 46.52 8.75 7.00 10.89 2.25 0.03 40.58 3.08 0.03 33.15 4.11 0.77 0.62 38.11 2.99 0.03 53.11 3.51 0.03 46.24 2.13 0.40 0.32 51.94 2.89 0.03 62.41 2.63 0.02 52.48 1.44 0.27 0.22 61.32 2.25 0.03 76.51 2.20 0.02 73.51 1.50 0.28 0.23 72.09 28.89 0.33 85.69 33.21 0.30 82.45 44.30 8.33 6.66 83.32 100.00 1.14 38.25 100.00 0.91 38.27 100.00 18.80 15.04 47.58 3.65 0.04 48.61 5.59 0.05 51.11 2.84 0.55 0.44 54.23 100.00 1.18 38.63 100.00 0.97 38.99 100.00 19.35 15.48 47.77 根据此表看，A层自然级和破碎级几乎相近，密度小于1.3和密度大于1.8的产率占总量的90%以上，由此可以推断，A层煤较好选。表3-5 B煤层破碎级筛分浮沉试验报告表Tab.3-5 Float-sink test of B coal bed筛分浮沉密度级/kg.L-15025mm2513mm136mm产率灰分产率灰分产率灰分0.24 66.09 0.38 66.09 0.94 44.09 占本占全灰分占本占全灰分占本占全灰分级/%样/%/%级/%样/%/%级/%样/%/%1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1.875.56 0.18 82.02 75.68 0.28 82.02 46.02 0.43 79.33 小计(去泥)100.00 0.24 66.17 100.00 0.38 66.26 100.00 0.94 44.17 煤泥0.17 0.00 23.27 0.40 0.00 23.66 0.38 0.00 24.21 总计100.00 0.24 66.09 100.00 0.38 66.09 100.00 0.94 44.09 续表3-563mm30.5mm0.550mm产率灰分产率灰分产率灰分1.04 44.09 0.34 38.07 2.93 48.03 占本占全灰分占本占全灰分占本占全占入选灰分级/%样/%/%级/%样/%/%级/%样/%全样/%/%11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 8.83 0.09 4.89 16.70 0.06 3.80 8.01 0.23 0.05 4.69 26.35 0.27 9.37 22.51 0.08 9.18 22.53 0.66 0.13 9.45 8.83 0.09 17.07 6.17 0.02 18.17 8.34 0.24 0.05 16.85 4.49 0.05 26.77 13.07 0.04 29.30 5.08 0.15 0.03 27.49 5.27 0.05 38.36 2.91 0.01 41.71 4.53 0.13 0.03 38.56 46.22 0.47 79.33 38.64 0.13 76.92 51.51 1.50 0.30 79.96 100.00 1.03 44.30 100.00 0.33 38.59 100.00 2.91 0.58 48.24 1.00 0.01 23.89 1.34 0.00 25.11 0.70 0.02 0.00 24.19 100.00 1.04 44.09 100.00 0.34 38.07 100.00 2.93 0.59 48.03 3.2 煤样筛分资料整理分析与综合A、B两层原煤各占入厂原煤的比例为80 %和20 %，将两层煤生产煤样的试验结果分别填入表3-6的2、4、5、7各栏。表3-6中，K= K1 + K2=80%+20%=100%；表中第3栏、第6栏为占入选原煤的百分数分别为2、5两栏占本层的粒度级别换算而来，其换算公式为： (3-1)其中：入选的各层煤中某一粒级换算成占入选原煤的百分数，%；各层煤某一粒级占本层煤的百分数，%。某层煤占入选原煤的百分数，%；第9栏各行的数值等于第3栏和第6栏相应行相加。各粒级的综合灰分用加权平均法计算，其公式为： (3-2)依次将算出的各粒级数字填入有关栏中，即可得到入选混合原煤筛分组成综合表(表3-6)。表3-6 A、B层原煤自然级筛分试验综合表Tab.3-6 The comprehensive table of A、Braw coal screening test 粒级/mm产物名称A层K180%B层K2=20%综合K100%本层全样灰分本层全样灰分本级全样灰分/%/%/%/%/%/%/%/%/%123456789101150手选煤3.52 2.82 34.02 1.02 0.20 30.65 3.02 3.02 33.79 夹矸煤12.19 9.75 39.80 1.46 0.29 79.03 10.04 10.04 40.94 矸 石4.29 3.43 72.89 0.85 0.17 90.31 3.60 3.60 73.71 50合计20.00 16.00 45.88 3.33 0.67 67.09 16.67 16.67 46.73 5025煤41.29 33.03 54.42 7.00 1.40 52.26 34.43 34.43 54.33 2513煤16.22 12.98 38.15 10.93 2.19 52.26 15.16 15.16 40.18 136.0煤11.31 9.05 35.08 27.30 5.46 30.26 14.51 14.51 33.27 6.03.0煤4.72 3.78 37.15 30.08 6.02 30.26 9.79 9.79 32.92 3.00.5煤3.87 3.10 37.51 9.82 1.96 24.24 5.06 5.06 32.36 0.50.0煤2.59 2.07 34.11 11.54 2.31 23.27 4.38 4.38 28.40 500合计80.00 64.00 45.25 96.67 19.33 32.89 83.33 83.33 42.38 毛煤总计100.00 80.00 45.89 100.00 20.00 34.03 100.00 100.00 43.52 由上表各粒级产率及其煤质分析，原煤粒度总体上分布均匀，该原煤硬度为中等硬度。主导粒度级别为5025 mm级别，产率为34.43 %，次主导粒度级别为50 mm和2513 mm，产率分别为16.67 %和15.16%；三者累计产率为66.26 %，后两者累积为31.83 %，约占原煤1/3，说明在确定选煤方法时，应该充分考虑细粒煤的分选。表3-7 A和B层原煤+50 mm破碎级筛分试验结果综合表Tab.3-7 Comprehensive results of test for A and B coal seam of +50 mm粒级/mm一层K116.00 %二层K20.67 %综合K16.67 %占本层占全样Ad校正占本层占全样Ad校正占本级占全样Ad校正/%/%/%/%/%/%/%/%/%1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 502551.61 8.26 54.42 55.90 7.24 0.05 52.26 66.09 49.84 8.31 54.41 56.38 251320.28 3.24 38.15 39.63 11.31 0.08 52.26 66.09 19.92 3.32 38.47 40.44 136.014.14 2.26 35.08 36.56 28.24 0.19 30.26 44.09 14.70 2.45 34.71 36.68 6.03.05.90 0.94 37.15 38.63 31.12 0.21 30.26 44.09 6.91 1.15 35.91 37.88 3.00.54.84 0.77 37.51 38.99 10.16 0.07 24.24 38.07 5.05 0.84 36.44 38.42 0.50.03.24 0.52 34.11 35.59 11.94 0.08 23.27 37.10 3.59 0.60 32.67 34.64 50合计100 16.00 45.25 46.73 100 0.67 32.89 46.73 100 16.67 44.75 46.73 对自然级筛分资料和破碎级筛分资料进行综合，得到表3-8。表3-8 两层原煤破碎级与自然级筛分试验结果综合表Tab.3-8 A and B level of coal crushing and screening natural-scale comprehensive test results粒级/mm自然级破碎级综合占本层占全样Ad占本层占全样Ad占本级占全样Ad灰分/%/%/%/%/%/%/%/%/%1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 502541.32 34.43 54.33 49.84 8.31 56.38 42.74 42.74 54.73 500.5mm灰分为43.84%251318.19 15.16 40.18 19.92 3.32 40.44 18.48 18.48 40.23 136.017.41 14.51 33.27 14.70 2.45 36.68 16.96 16.96 33.76 6.03.011.75 9.79 32.92 6.91 1.15 37.88 10.94 10.94 33.44 3.00.56.07 5.06 32.36 5.05 0.84 38.42 5.90 5.90 33.22 0.50.05.26 4.38 28.40 3.59 0.60 34.64 4.98 4.98 29.15 50合计100 83.33 42.38 100 16.67 46.73 100 100 43.11 (1) 将自然级、破碎级中各密度级所占本级质量百分数换算成占全样的质量百分数，然后按等密度级相加得该煤层自然级和破碎级0.550 mm的综合浮沉质量百分数。综合的密度级的灰分用加权平均法求出。 (3-3) (3-4)(3) 将本层自然级和破碎级进行综合，只要将自然级和破碎级分别综合后的总量进行综合即可，见表3-9和表3-10(4) 将两层煤的自然级和破碎级分别综合得到浮沉资料见表3-11。表3-9 A层煤自然级与破碎级浮沉试验综合表Tab.3-9 Tables of the A-story coal - and natural-drifting broken Experiment 密度级/kg/L自然级破碎级综合占本级占全样Ad占本级占全样Ad占本级占全样Ad/%/%/%/%/%/%/%/%/%1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1.841.94 24.80 83.29 44.30 6.66 83.32 42.42 31.46 83.30 小计(去泥)100.00 59.13 45.99 100.00 15.04 47.58 100.00 74.18 46.31 煤泥4.51 2.80 52.61 2.84 0.44 54.23 4.18 3.23 52.83 总计100.00 61.93 46.29 100.00 15.48 47.77 100.00 77.41 46.58 表3-10 B层煤自然级与破碎级浮沉试验综合表Tab.3-10 Tables of the B-story coal - and natural-drifting broken Experiment密度级/kg/L自然级破碎级综合占本级占全样Ad占本级占全样Ad占本级占全样Ad/%/%/%/%/%/%/%/%/%1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1.830.48 5.15 80.28 51.51 0.30 79.96 31.18 5.45 80.26 小计(去泥)100.00 16.91 34.63 100.00 0.58 48.24 100.00 17.49 35.08 煤泥0.70 0.12 24.19 0.70 0.00 24.19 0.70 0.12 24.19 总计100.00 17.03 34.20 100.00 0.59 48.03 100.00 17.61 34.66 由上面2个表最终得到下面0.550mm级浮沉试验综合表，由此可以进行准确的绘制可选性，并能准确的得出煤的可选性。表3-11 两层煤0.550mm级浮沉试验综合表Tab.3-11 Tables of two coal 0.5 50mm - Man Experiment密度级自然级破碎级综合校正/kgL-1本级全样Ad本级全样Ad本级全样Ad本级全样Ad/%/%/%/%/%/%/%/%/%/%/%/%1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1.842.42 31.46 83.30 31.18 5.45 80.26 40.27 36.92 82.85 39.32 36.04 82.85 小计(去泥)100.00 74.18 46.31 100.00 17.49 35.08 100.00 91.67 44.17 100.00 91.67 43.55 煤泥4.18 3.23 52.83 0.70 0.12 24.19 3.53 3.36 51.79 3.53 3.36 51.79 总计100.00 77.41 46.58 100.00 17.61 34.66 100.00 95.02 44.37 100.00 95.02 43.84