东峰幻灯片3.27.ppt

兰花集团东峰煤矿选煤厂方案设计汇报 太原市明仕达煤炭设计有限公司二O一0年三月 汇报内容 一 矿井概况及煤质特征二 选煤厂主要技术原则三 地面生产系统现状四 存在问题和建议五 工程方案设计六 技术经济 一 矿井概况及煤质特征 一 概况东峰煤矿位于山西省高平市西南部原村乡董峰村 行政区划属高平市原村乡管辖 距高平市15km 东峰煤矿隶属于山西兰花集团 东峰煤矿原设计生产能力60万吨 年 2009年矿井改扩建后 矿井规模可达120万吨 年 地面生产系统建成投产仅1 2年 生产运行基本正常 为了满足用户要求 提高企业经济效益 急需对原煤进行深加工 尽快建设选煤系统 东峰煤矿领导经分析讨论 提出在本矿利用现有地面生产系统建设一座选煤厂 原煤经筛分破碎后 13mm块煤洗选分级后作为产品装仓外销 13mm末煤不入洗 一 矿井概况及煤质特征 一 矿井概况及煤质特征 一 矿井概况及煤质特征 三 煤类 煤质与煤的用途 1 煤类根据 中国煤炭分类国家标准 GB5751 86 划分 井田内3 9 15号煤层均为无烟煤 3号煤为低硫煤 9 15号煤硫分大于3 属高硫煤 2 煤质分析主要可采煤层煤质特征见表1 2 3 煤炭产品用井田内3 9 15号煤层均为无烟煤 特别是3号煤为特低硫 中灰 高热值无烟煤 经洗选加工后可作为良好的动力用煤和化工用煤 一 矿井概况及煤质特征 二 选煤厂主要技术原则 本矿生产的原煤为无烟煤 根据邻近煤矿煤质特征及原煤粒度组成 13mm块煤大约占30 这部分块煤中含矸量高 为了满足用户要求 提高市场竞争力 使煤炭资源得到合理利用 为企业创造良好的经济效益 经公司研究决定在东峰煤矿利用现有的地面生产系统 建设一座选煤厂 1 原煤处理能力按60万吨 年考虑 入洗 13mm块煤 2 选煤厂工作制度 每年330天 每天16小时 处理原煤能力每小时113 64吨 3 地面工艺原则为 充分利用现有地面生产系统 建设期间尽量减 二 选煤厂主要技术原则 小对现有矿井生产的影响 根据设计要求 可就近购地 并完善产品装车系统 4 产品结构 暂定为洗块煤100 50mm 50 25mm 25 13mm 供化工用煤 洗后产品灰分为12 00 发热量为5500 6000大卡 5 选煤工艺 原煤经筛分破碎后13mm分级 13mm块煤采用重介浅槽分选 选出精煤和矸石分别进行脱介脱水 精煤脱介后进入分级筛进行分级 分为三个粒级 洗选过程中产生的次生煤泥分别脱水回收 即粗煤泥采用高频筛脱水回收 细煤泥采用压滤机回收 煤泥水闭路循环的联合工艺 三 地面生产系统现状 东峰煤矿现有的地面生产系统 主要的建筑物有筛分楼 原煤仓 大块煤槽仓 中块煤仓 小块煤仓 两个末煤仓 矸石仓 装车点及带式输送机栈桥 经筛分分级手选后的煤按粒级进入仓内 由仓下给料机给至带式输送机经转载后进入73 74带式输送机运至装车点 装车点设四个产品仓 通过仓上胶带卸料小车将不同粒级的产品煤分别装入仓内 仓下设电动装车闸门装汽车外运 产品分为四级160 80mm 80 35mm 35 10mm 10 0mm 四 存在问题和建议 东峰煤矿新建块煤选煤厂 目前因缺乏煤质资料 本方案设计以赵庄煤矿生产大样筛分 浮沉试验报告作为参考 为了满足用户对煤质的要求 使煤炭资源得到合理利用 提高企业的经济效益 加快选煤厂建设是非常必要的 因此 根据以上一些条件和设计人员到现场收集的资料 我们作了选煤厂设计方案 为下一步初步设计 施工图设计作了一些基础工作 将确定的选煤方法 产品结构提供给矿方 以便决策 尽快实施 五 工程技术方案 一 选煤方法及工艺流程 二 工艺布置 三 工业场地总平面布置 四 建筑物与构筑物 五 供配电 六 给排水 七 采暖通风 一 选煤方法及工艺流程 一 煤质及可选性因东峰煤矿目前尚无原煤筛分 浮沉资料 本方案设计参考邻近赵庄煤矿3号煤煤质资料作为依据 并结合东峰煤矿改扩建可行性研究报告中对煤质的论述进行了分析比较 两个煤矿属同一井田 认为具有一定的代表性 可作为方案设计的依据 1 原煤筛分试验见表5 1 2 破碎级筛分综合见表5 2 3 自然级 破碎级筛分综合见表5 3 4 100 13mm原煤浮沉试验综合见表5 4 5 13mm原煤可选性曲线见图5 1 一 选煤方法及工艺流程 一 选煤方法及工艺流程 一 选煤方法及工艺流程 一 选煤方法及工艺流程 一 选煤方法及工艺流程 图5 1 1 从表5 1可以看出 3号煤 100mm级产率为2 286 灰分为42 08 说明灰分较高 产率较低 13mm级产率为28 453 灰分为28 67 0 5mm级煤泥产率为14 223 块煤产率较低 煤泥产率较高 块煤易碎 煤质较软 2 从表5 3可以看出 原煤 13mm级产率为28 16 灰分为27 48 产率较低 灰分较高 0 5 0mm级产率为14 248 煤泥量较高 一 选煤方法及工艺流程 一 选煤方法及工艺流程 3 从表5 4可以看出 a 1 35级密度物占本级产率为41 25 基元灰分为7 21 低密度物含量较高 灰分较低 b 1 80级密度物占本级产率为29 27 基元灰分为67 82 矸石含量较高 矸石较纯 c 1 45 1 80密度级中各级产率均较低 即中间密度物含量低 可粗略推断原煤可选性较好 一 选煤方法及工艺流程 4 从各表分析得出 3号煤层为特低硫 中灰 高热值无烟煤 当分选密度低于1 40kg L时 邻近密度物含量 41 可选性为级难选 当分选密度为1 45kg L时 邻近密度物含量为21 42 可选性为较难选 当分选密度在1 50 1 60kg L时邻近密度物含量为6 9 可选性为易选 当分选密度在1 70 1 90kg L时 邻近密度物含量为11 16 可选性中等可选 一 选煤方法及工艺流程 二 选煤厂规模 工作制度及产品结构1 本选煤厂属于矿井型选煤厂 年入洗原煤60万吨 2 选煤厂年工作330天 日工作16小时 小时入洗原煤113 64t 3 产品结构 洗块煤100 50mm 50 25mm 25 13mm 灰分为12 00 三 选煤方法及工艺流程根据煤质特征 13mm块煤中矸石含量高 经洗选后方可达到用户要求 块煤排矸常采用的洗选方法有跳汰 重介斜轮 重介浅槽 这三种方法各有优缺点 经分析比较本方案设计推荐采用重介浅槽分选的方法 即原煤破碎至 100mm 经筛分分级后100 13mm 采用浅槽分选 洗选过程中产生的次生煤泥经浓缩旋流器分级后 粗煤泥高频筛回收 细煤泥压滤机回收 实现全厂煤泥水闭路循环 洗后产品为洗选煤100 50mm 50 25mm 25 13mm 13 0mm洗末煤 一 选煤方法及工艺流程 1 选煤方法100 13mm采用重介浅槽分选 其特点如下 1 分选效率高 处理能力大 2 对原煤块煤量变化和含矸量变化适应能力强 3 分选密度调节范围宽 可在1 4 1 9之间调节 4 对煤和矸石的破碎少 介质的煤泥含量少 介耗低 5 设备结构简单 便于维护 生产成本低 2 工艺流程 见图5 2 一 选煤方法及工艺流程 工艺流程简述 1 原煤筛分破碎作业原煤进入预先分级筛 筛孔为100mm 筛上物至手选带式进行检查性杂物 进入破碎机破碎至 100mm与筛下物合并进入主厂房 2 分级脱泥作业 原煤进入主厂房后 先进入原煤湿筛 通过13mm干湿分级作业 筛上物100 13块煤进入重介浅槽分选 筛下13 0mm的末煤进入煤泥水池 3 块煤分选作业100 13块原煤进入重介浅槽分选机 选出精煤和矸石两种产品 精煤矸石分别进入脱介筛脱介 4 产品分级作业精煤经脱介筛脱介后 进入分级筛进行分级 分级筛为双层 上层筛孔为50mm 下层筛孔为25mm 将产品分为三级即 100 50mm 50 25mm 25 13mm 5 介质系统精煤脱介筛 矸石脱介筛下合格介质除一部分分流外 全部返回合格介质桶 合格介质桶将介质由泵给至浅槽 脱介筛的稀介质至稀介桶 由泵给入磁选机回收精矿 精矿返回合格介质桶 尾矿至煤泥桶 6 煤泥水处理系统及脱水工艺脱泥筛筛下水及离心液进入煤泥桶 由泵给入分级旋流器 其底流进入高频筛脱水回收粗煤泥 溢流与高频筛筛下水合并进入浓缩池 经浓缩后底流进入压滤机回收细煤泥 浓缩池的溢流作为澄清水返回复用 一 选煤方法及工艺流程 一 选煤方法及工艺流程 3 选煤工艺流程计算工艺流程计算是根据煤质资料和已确定的工艺流程图 按作业环节顺序及选取指标进行的 1 数质量流程计算 予先筛分作业原煤予先筛分筛孔为100mm 筛分效率取100 干湿分级作业干湿分级筛 分级粒度为13mm 筛上加喷水水量为100m3 h 分级效率为85 块煤分选作业的计算重介浅槽分选机Ep1 0 49 Ep2 0 058 dp 1 85 一 选煤方法及工艺流程 产品脱水作业100 50mm块精煤经过脱介脱水后 产品水分为8 00 50 25mm块精煤经过脱介脱水后 产品水分为8 00 25 13mm块精煤经脱水后 产品水分为8 00 0 5mm细煤泥经压滤机脱水后 水分为22 最终产品平衡表根据工艺流程计算得出的最终产品平衡表见表5 5 四 设备选型设备选型原则 设备选型的原则是选用技术先进 性能可靠 效率高 能耗低 在生产实践中有成熟使用经验的运行可靠的国内先进的大型设备 主要工艺设备重介浅槽分选机 脱介脱水筛 离心机等均选用国产设备 主要工艺设备选型见表5 6 一 选煤方法及工艺流程 一 选煤方法及工艺流程 二 工艺布置 1 现有地面生产系统概况主斜井原煤提至地面后进入固定筛筛分 筛上物 16mm入选矸带式输送机 手选矸石及杂物后进入双齿辊破碎机 破碎为80 160mm 并转载到大块胶带输送机系统入大块仓存放 手选矸石经矸石溜槽入矸石仓 装汽车运至矸石场地排弃 固定筛筛下物0 160mm 原煤通常经分岔溜槽进入双层圆振动筛 上层筛上物80 160mm块煤至大块带式输送机系统入大埠存放 下层筛上物35 80mm 经溜槽 带式输送机进入中块仓存放 下层筛下物0 35mm煤进入两台等厚筛筛分 0 160mm原煤也可经分岔溜槽分为两个级别10 35mm小块和0 10mm末煤 10 35mm小块经带式输送机进入小块仓存放 0 10mm末煤分别转载至筛分楼两侧经带式输送机进入两个末煤仓存放 二 工艺布置 各品种槽仓下装设振动给料机及溜槽 用以原煤仓的返煤和产品煤装车 装车时末煤仓下给料机将煤给至仓下胶带输送机并转载至末煤装车带式输送机 通过卸料器及机头溜槽卸入缓冲仓 并通过装车点下装车闸门将煤装入汽车 大块仓 中块子和小块仓下给料机将块煤给到仓下带式输送机并转载至块煤装车带式输送机至装车点 在装车点进行检查性筛分 不符合粒度要求的煤落地 符合粒度要求的块煤进入装车点带式输送机 经卸料器和机头溜槽卸入各自的缓冲仓 通过装车闸门将煤装入汽车 两个末煤仓共用一台装车带式输送机 一个装车点 三个块煤仓共用一台装车带式输送机及三个装车点 根据需要 可分别开启仓下振动给料机 仓下带式输送机及装车带式输送机 装煤汽车经电子汽车衡称后公路外运 二 工艺布置 2 布置原则东峰煤矿工业场地所处位置 地形较复杂 且高差大 选煤厂建设为改扩建工程 本着节约资金充分利用原有设施的原则 在满足国家环保政策及选煤厂生产工艺的前提下 结合地形条件 方便生产及运营 管理 并考虑了改扩建工程对现有生产系统的影响最小 根据以上原则 我们结合现场的实际情况做了大量的工作 并作了三个方案进行比较 最后确定方案一为推荐方案 在现有生产系统的东部布置主厂房 浓缩车间等 工艺系统布置顺畅 简洁 新旧生产环节衔接合理 地面工艺总布置方案一 方案二 方案三分别见图6 1 6 2 6 3 二 工艺布置 3 生产环节工艺布置及技术操作 方案一 地面工艺总布置见图6 1 1 原煤系统井下原煤由带式输送机运至筛分破碎车间 筛分破碎车间设备呈单系统布置 车间内设有固定筛检查性手选 破碎机 原煤分级筛 300 0mm原煤经过预先分级筛两次筛分分级后 分为100 13块煤及13 0末煤 13mm块煤由带式输送机运至块煤缓存仓 经仓下给料机给至带式输送机运至主厂房 2 分选系统 主厂房 主厂房是集干湿筛分 重介浅槽分选系统 脱介脱水产品分级 粗细煤泥脱水作业于一体的联合厂房 经分选后可出块精煤 洗末煤 矸石产品 二 工艺布置 3 产品储装系统主厂房选出的块精煤经产品分级后 分别由带式输送机运至块煤仓 块煤仓为三个 12m的圆筒仓 每个仓容量为1000t 仓上设分配刮板将洗块煤100 50mm 50 25mm 25 13mm三个粒级产品煤分别装入仓内 仓下设电动装车闸门 通过装闸门装车外运 4 矸石系统选煤厂洗选矸石量为52t h 经矸石带式输送机运至矸石仓 矸石仓为方仓 仓容量450t 仓下设一台汽车装车闸门 将矸石给至排矸汽车运至排矸场地 5 煤泥水处理系统在紧邻主厂房位置布置浓缩车间 设两座16m直径的浓缩池 一台为煤泥浓缩 另一台作为事故浓缩 二 工艺布置 1 原煤仓在原矿井地面生产系统中的筛分间中加一台带式输送机作为现在选煤厂的至原煤仓带式输送机 原煤经该带式输送机上的机头溜槽配至原煤仓 原煤仓为1个8mx8m的方仓 仓体高20m 总容量为700t 仓下设一台ZWJ400型给煤机 将原煤给至去主厂房的带式输送机运至主厂房 2 100 50mm产品仓100 50mm产品仓为1个直径 12m的圆筒仓 仓体高15 5m 总容量为200t 100 50mm块煤经带式输送机运至产品仓 再经刮板输送机配至100 50mm产品仓存放 仓下设一套装车闸门 产品煤经装车闸门装汽车外运 3 50 25mm产品仓50 25mm产品仓为1个直径 12m的圆筒仓 仓体高15 5m 总容量为200t 二 工艺布置 二 工艺布置 50 25mm块煤经带式输送机运至产品仓 再溜槽卸入50 25mm产品仓存放 仓下设电动装车闸门 通过装闸门装车外运 4 25 13mm产品仓25 13mm产品仓为1个直径 12m的圆筒仓 仓体高15 5m 总容量为200t 25 13mm块煤经带式输送机运至产品仓 再经刮板输送机配至25 13mm产品仓 仓下设一套装车闸门 产品煤经装车闸门装汽车外运 5 矸石仓矸石仓为1个7mx7m的方仓 仓体高9m 总容量为120t 仓下设一套装车闸门 矸石经装车闸门装汽车至矸石场地 三 工业场地总平面布置 根据矿井主要建筑物的方位 场地地形 地貌及进场公路的布置要求 场地轴向方位正南正北 场地内建 构筑物布置力求整齐美观 满足现行安全规程及设计规范要求的间距 满足场内外运输 台阶划分及管网敷设 绿化占地要求 选煤厂与矿井共用一个出入口 在选煤厂的东北角 主要供产品煤外销汽车使用 通道宽度9m 工业场地平面布置详见附图 工业场地总平面布置图 F2007g 2400 01 附表 6 4 1 三 工业场地总平面布置 三 工业场地总平面布置 竖向设计及场内排水场地排雨水条件优越 不存在内涝之患 场地防洪设计标高参照标准为矿井副井绞车房标高902 0m 以杨杨沟河床纵坡为准 下一步设计时应根据杨杨沟水文条件核实场地防洪设施 场地平整工程量 挖方27000m3 填方4600m3 弃土用做临时排矸场覆土 土方平衡运距200m 场内运输场内有汽车 胶带机及管道三种运输方式 场内道路及铺砌场地采用10cm厚沥青混凝土高级面层 路面宽度分别为6 0m及4 0m 路面铺装总长度900m 铺砌场地铺装面积2400m2 路面内缘最小平曲线半径9 0m 最大路面纵坡7 0 场内道路线密度450m hm2 胶带机负责煤流的连续运输与储存 管道担负动力设施的提供 四 建筑物与构筑物 结构设计根据生产系统中各建 构 筑物的具体情况和工艺要求 力求经济合理便于施工 同时结合当地的实际情况 就地取材 以求降低工程造价 选煤厂的建筑物 构筑物主要包括以下部分 地面生产系统主要由主厂房 原煤仓 转载站 介质库 矸石仓 浓缩车间 与各建筑 构 物相连的胶带输送机栈桥等组成 1 主厂房主体三层 局部五层 采用钢筋混凝土框架结构 柱下为钢筋混凝土独立基础 维护结构采用加气混凝土砌块 2 原煤仓直径12米圆筒仓3座 原煤仓采用钢筋混凝土圆筒仓结构 钢筋混凝土筏板基础 仓上建筑二层 钢筋混凝土框架结构 其余一层为钢架结构 3 矸石仓7X7米矸石仓1座 钢筋混凝土方筒仓结构 基础为钢筋混凝土独立基础 仓上建筑一层 钢筋混凝土框架结构 4 栈桥栈桥根据建设高度 栈桥底板高度3米以下采用砖混结构 维护结构采用粘土烧结承重多孔砖 底板高度3米以上采用框架结构或钢结构 钢支架 钢桁架 钢筋混凝土独立基础 维护结构采用保温夹芯彩钢板 选煤厂建筑物及构筑物特征详见工业建 构 筑物特征表8 4 1 工业建 构 筑物总面积为 3597 5m2 工业建 构 筑物总体积为 19228 1m3 皮带走廊斜长为 301 30m 四 建筑物与构筑物 五 供配电 一 电源及供电方式1 电源东峰选煤厂位于矿井工业场地35 6KV变电所东侧约300米处 35 6KV变为0 79 保证率为100 以保证在任一台主变压器停止运行时 另一台主变压器的容量能承担矿井一级和二级负荷用电 6kV高压配电室 电气设备及主接线系统有备用GG 1A F Z 07型真空高压开关柜2台 根据矿区总体规划与设计资料 选煤厂电源由工业场地35 6KV变电所供给 2 供电方式根据选煤厂设计规范MT5007 94确定本选煤厂按二类负荷供电 选煤厂电源 双回路引自工业场地变电所高压配电室6kv不同段母线 采用YJV22 6kV 3 150mm2电缆直埋引至选煤厂主厂房变电所高压配电室 两回6kV电源线路 当任一回路发生故障停止供电时 另一回路可承担选煤厂主要生产设备的负荷 二 负荷估算 变压器选择及供配电系统方案1 负荷估算全厂工作设备容量 747 9kW 6kV侧计算负荷 有功功率507 12kW 补偿后高压侧的无功功率279 24kVAR 视在功率578 9kVA 低压补偿容量220kVAR 低压侧补偿前的功率因数0 72 低压侧补偿后的功率因数0 91 高压侧的功率因数0 88 采用低压集中补偿方式 选煤厂的全年耗电量为267 76万度 每吨煤入洗耗电量4 46度 根据负荷估算选煤厂主厂房变电所设400kVA6 0 4kV变压器二台 变压器负荷利用率为68 供配电见原则系统图 图9 12 供配电系统方案本新建选煤厂用电设备约50台 厂区布置面积约150 150平方米 根据设备的负 五 供配电 五 供配电 荷大小 线路的长度 本选煤厂高压6kV 低压采用380V的电压等级 根据工艺机械设备布置 在主厂房设变电所 一层平面设高压室 变压器 二层平面设低压配电室 主厂房二层低压配电室供主厂房 产品仓上 原煤仓上下 矸石仓上下 煤泥卸载站 浓缩车间及泵房的低压设备用电 产品仓下设一低压配电点 供其低压设备的用电 电源由主厂房二层低压室引来 现有筛分破碎车间及原煤 中煤槽仓等旧设备利用现有电源供电 本方案不作修改考虑 配电系统主结线方式为单母线分段 照明及控制电源由各自配电点供给 选煤厂建 构筑物防雷按防雷设计规范要求 加装防雷保护系统 煤尘大较潮湿的车间等场所 电气设备选用防爆 防水 防尘型 3 变压器及主要电气设备选型高压系统采用两套户内干式成套组合ZBN11系列变电站 其经济实用 绝缘强度高 稳定性好 操作维护方便 占地小 不受化学作用影响 不易受潮无需进行维护 低压配电装置选用GGD2屏 其分断能力强 热 动稳定性好 布置紧凑进出线灵活 安装 检修 操作安全可靠方便 6kV高压电源线路采用YJV22 6kV型电力电缆 其载流量大 热稳定性好经济性能比较适中 6kV高压设备电源采用YJV 6kV型电力电缆 五 供配电 六 给排水 一 水源及供水方式选择本选煤厂为矿井型选煤厂 水源不单另编制 生产生活及消防给水水源由东峰矿井地面供水系统供给 选煤生产补充清水可利用净化处理后矿井排水 也可使用本矿地面供水管网供给 两种水源均由管路接至选煤厂工业场地 二 给水系统1 生产 生活及消防给水系统 选煤厂生产 生活及消防给水合并管网 用水直接来自矿井供水管网 管路接至选煤厂工业场地V 300m3生产生活清水池 经加氯消毒后加压供给 选煤厂工业场地生产 生活管网布置为环状管网 供水管管材均采用给水铸铁管及热镀锌焊接钢管 管道均为直接埋地敷设 管路埋深为1 20m 消防给水系统利用矿井消防管网 本场地消防管网与矿井消防管网的主干管连成环状 2 循环水系统 选煤厂生产用水主要为循环水 在选煤生产作业过程中 各生产环节用水均由浓缩车间循环水池供给 选煤厂工业场地浓缩车间及循环水池一座 循环水由浓缩车间循环水泵加压主厂房循环使用 浓缩车间设计 16 00m浓缩池两座 10 6泵房一座 V 100m3循环水池一座 泵房内设循环水泵一台 型号为200ZJB 630型 N 90kw 380V 浓缩池底流泵两台 详见煤泥水系统 六 给排水 七 采暖通风 1 热源及供热方式选择选煤厂场地内不设锅炉房 选煤厂冬季供热全部由矿井锅炉房提供 选煤厂室外热力管预留与矿井热网接管位置 厂内热力管呈枝状布置 地沟敷设 热力管主干线为半通行及不通行地沟 管道的热力补偿采用方形补偿器 保温选用玻璃丝棉保温管壳 2 供热采暖系统整个选煤厂工业场地集中供热 采暖热媒采用0 2Mpa饱和蒸汽 工业厂房散热器选用光面管散热器和铸铁柱型散热器