神东煤炭集团锦界煤矿选煤厂20.0mta改扩建初步设计(修改)

神东煤炭集团锦界煤矿选煤厂200MT/A改扩建初步设计说明书工程编号C2652工程规模200MT/A总经理总工程师项目总工程师目录前言1第一章厂区及原料煤基地概况16第一节厂区概况16第二节原料煤基地概况19第三节现有生产系统简介20第二章厂型、厂址及工作制度24第三章选煤工艺25第一节煤质特征及其可选性25第二节选煤方法、分选粒度及工艺流程54第三节选煤工艺流程的计算64第四节主要工艺设备的选择与计算78第五节工艺布置及工艺系统技术操作84第六节生产技术检查95第四章给水排水96第一节概述96第二节用水量及水压96第三节给水系统96第四节消防系统97第五节排水系统98第五章采暖、通风及供热99第一节气象资料99第二节采暖99第三节通风除尘101第四节供热101第六章电气102第一节高低压供配电系统102第二节计算机监控系统134第三节工业电视监控系统137第四节现场仪表、传感器及安全检测138第五节其他电气设备及安装140第七章建筑物与构筑物143第一节设计资料143第二节建筑材料及构配件144第三节建筑物和构筑物设计144第八章工业场地总平面155第一节概述155第二节总平面布置156第三节竖向设计及场内排水157第四节场内运输157第五节绿化158第九章节能节水措施159第一节节能节水措施159第二节能耗水耗指标160第十章职业安全与工业卫生161第一节设计依据及标准161第二节消防162第三节劳动安全162第四节工业卫生163第五节预期效果164第十一章环境保护165第一节设计依据和标准165第二节主要污染源及污染物165第三节环境保护措施165第四节环境保护的实施167第五节环境影响评价167第十二章建设工期168第一节施工准备168第二节移交生产方式168第三节有关设施的原则要求与建议168第四节建设工期预计168第十三章技术经济169第一节劳动定员169第二节概算总投资170第三节资金筹措及使用计划174第四节选煤生产经营成本174第五节技术经济分析与评价176第六节主要技术经济指标178附件1神东煤炭集团建设工程勘查设计委托书（2010520）附件2财务评价附表附件3神东煤炭集团建设工程勘查设计委托书（2009623）附件4关于锦界煤矿200MT/A改扩建项目地面生产系统初步设计审查会议纪要前言陕西国华锦界能源有限责任公司锦界煤矿是国华锦能公司神木锦界电厂的配套供煤矿井。受陕西国华锦界能源有限公司委托，锦界煤矿及选煤厂项目的建设和管理由神东煤炭集团负责。该煤矿2004年4月开工建设，2006年10月投入生产，生产规模为100MT/A。电厂一二期建设规模为4600MW，2006年10月一期投产，2007年二期投产，需要用煤约60MT/A。锦界煤矿建成投产后，有4050MT/A煤炭需要外运。锦界选煤厂最初设计规模为100MT/A，全厂分两期分别于2006年10月建成投产了原煤筛分破碎系统、2007年10月完成了块煤重介洗选系统的带煤调试工作，铁路外运装车系统预计2009年3月竣工投产。选煤厂采用块煤重介浅槽分选系统，分选20013MM块煤，13MM末原煤和煤泥直接供给锦界电厂，洗精煤由铁路外运。根据神华集团的长期发展要求，锦界煤矿的生产规模由100MT/A扩建到200MT/A，新增主斜井运输大巷，相应的地面选煤厂也进行改扩建，增建原煤仓储系统，扩建筛分破碎系统、块煤洗选系统、新建储运和快速装车系统，并对相应的生产辅助系统进行扩能改造。原煤准备部分的改扩建工程目前正在建设实施阶段。2009年6月份神东煤炭集团委托大地工程开发有限公司编制该项目的初步设计。新增主斜井运输大巷后，2010年5月神东煤炭集团再次委托大地工程开发有限公司修改该项目的初步设计。一、设计范围本次初步设计范围为从矿井主井驱动机房主井胶带输送机（包括新增的矿井主井驱动机房主井胶带输送机）开始，至铁路外运产品至新建快速装车站（包括快速装车站）、现有装车仓为止，洗选矸石进入新建矸石仓（包括新建矸石仓）为止的矿井地面生产系统、选煤厂生产系统、生产辅助系统的全部土建、机械设备、电气配电、照明、采暖、通风除尘、除杂、消防、环保、安全、卫生、防雷、防爆、起重、检修、控制保护、工业电视系统、通讯、有线电视等的设计。设计范围包括现阶段已实施的原煤准备系统改扩建；新增块煤洗选系统、原煤储存系统和产品储装运系统。已实施部分的单项工程为一座22M原煤仓；新筛分破碎车间，筛分破碎车间由100MT/A改扩建为200MT/A；201、301皮带运量提高，皮带宽度更换为B1800MM。新增系统单项工程为新主斜井井口房至新增22M原煤仓胶带输送机栈桥；一个30M原煤仓；现有主斜井井口房致现有22M原煤仓101胶带输送机延长，从现有22M原煤仓延长致30M原煤仓。30M原煤仓至新筛分破碎车间栈桥；新块煤主厂房，块煤主厂房由100MT/A改扩建为200MT/A；新筛分破碎车间至新块煤主厂房栈桥；将701皮带更改为B1600MM，702皮带更改为B1200MM，同时对相应栈桥加宽改造；一座35M浓缩机；三座25M产品仓；1号转载点；快速装车站；新筛分破碎车间至产品仓栈桥（双皮带栈桥）；产品仓至1号转载点栈桥；1号转载点至快速装车站栈桥；煤泥转载点；干燥车间；干燥后煤泥卸载点；筛分破碎车间至煤泥转载点栈桥；煤泥转载点至干燥车间栈桥；干燥车间至干燥后煤泥卸载点栈桥；生产辅助系统矿井库房，临时工公寓，材料棚，机修车间；厂区采暖管网及给排水管网改扩建（预留末煤洗选系统负荷）；35KV站电气改扩建（预留末煤洗选系统负荷）装车站及预留末煤系统购地；装车站的生产辅助设施，如煤泥水处理、防冻剂、防尘剂喷洒、生活污水处理间、办公楼及宿舍楼联合建筑、材料库、材料棚、检修间、煤样室、日用消防水池及泵房、清平车办公楼、水源井泵房、换热站等铁路自动采样系统，采制样平台、制样室、微米级干雾降尘设备、碾压装置及油脂净化过滤机等；铁路人行天桥。二、编制设计的依据神东煤炭集团建设工程勘察设计委托书；神东煤炭集团锦界煤矿选煤厂200MT/A改扩建初步设计说明书；关于锦界煤矿200MT/A改扩建项目地面生产系统初步设计审查会纪要；内蒙古煤田地质局科研所二七年九月提供的陕西国华锦界能源有限责任公司锦界煤矿31煤层煤样可选性试验报告；陕西省煤田地质局一八五队二七年十月提供的神木县瑶镇乡凉水井煤矿42煤层可选性煤样筛分浮沉试验报告；现场收集的现有系统设计图纸；煤炭洗选工程设计规范、煤矿安全规程、选煤厂安全规程等有关的规程、规范。三、选煤厂的类型、厂型及厂址锦界选煤厂主要入洗锦界煤矿生产的原煤，产品部分直接供锦界电厂，部分外销，为矿井型选煤厂。选煤厂工作制度为年工作330D，日工作16H，全年累计生产5280H。每天两班生产、一班检修。根据神东煤炭集团的总体安排，锦界选煤厂将进行200MT/A扩能改造，改造后的系统能力为200MT/A。扩建后选煤厂的日处理能力达到6060606T。扩建后选煤厂的小时处理能力达到378788T。扩建后选煤厂的实际小时处理能力达到4500T。四、煤质特征及其可选性本井田煤为特低灰低灰、中高挥发分、特低硫低硫、特低磷低磷、低灰熔融性、中高发热量的良好动力用煤。洗选加工后的产品可提供各大电厂燃用。根据中国煤炭分类国家标准，以表征煤化度的干燥无灰基挥发分（VDAF）产率和粘结性指数（GRI）以及辅助分类指标透光率PM确定31、42煤层以长焰煤41号CY41为主，部分不粘煤31号BN31。通过对原煤筛分浮沉资料的分析可知原煤可选性当分选密度低于14G/CM3时，原煤可选性等级为极难选；当分选密度高于15G/CM3时，原煤可选性等级为易选。五、产品结构根据设计委托书的要求，该厂最终产品质量要求为1最终精煤（外运销售）发热量（QNET,AR）5800KCAL/KG。2最终混煤（电厂用煤）发热量（QNET,AR）5200KCAL/KG。六、选煤方法通过上述比较分析，本厂最终确定的选煤工艺为20013MM级块煤采用重介浅槽排矸；130MM级末煤旁路。入选原煤中82MM级末煤泥采用末煤离心机回收；2015MM级粗煤泥采用煤泥离心机回收；0150MM级细煤泥采用加压过滤机和板框压滤机并联回收。煤泥供电厂时，80MM煤泥通过干燥进一步脱水回收。七、生产方式选煤厂可以实现两种主要生产方式生产方式一原煤仅筛分破碎。生产方式二块煤全入洗、末煤旁路。每种生产方式均有不同的产品组合。表1产品灵活性综合表生产方式产品组合最终产品中间产品产品组合一混煤（供电厂）25MM混煤混煤（供电厂）25MM混煤产品组合二混煤（外运销售）25MM混煤生产方式一产品组合三混煤（外运销售）25MM混煤13MM末原煤815MM洗混煤混煤（供电厂）粗、细煤泥25MM浅槽精煤（破碎）产品组合一洗精煤（外运销售）25MM浅槽精煤25MM浅槽精煤13MM末原煤815MM洗混煤生产方式二产品组合二混煤（供电厂）粗、细煤泥生产方式产品组合最终产品中间产品块精煤（外运销售）25MM浅槽精煤25MM浅槽精煤（破碎）25MM浅槽精煤13MM末原煤815MM洗混煤产品组合三洗混煤（外运销售）粗、细煤泥混煤（供电厂）13MM末原煤25MM浅槽精煤（破碎）25MM浅槽精煤815MM洗混煤产品组合四洗精煤（外运销售）粗、细煤泥八、设备选型现有主斜井运输能力为3700T/H，新建主斜井运输能力亦为3700T/H。主要设备选型见表2。表2主要设备选型表序号设备名称型号及规格单位选用台数备注一筛分破碎系统（已实施）1原煤分级筛单层香蕉筛3073筛缝1325MM台4进口2块原煤破碎机TKK4460出料粒度25MM台4进口3块原煤破碎机SHUMAR3660出料粒度200MM台1进口二块煤洗选系统1原煤脱泥筛单层香蕉筛3661筛缝8MM台2进口2块煤重介分选槽671M137M入料粒度2008M台2进口3块精煤脱介脱水筛双层香蕉筛3673筛缝2550/2MM台2进口4精煤破碎机SHUMAR3648RB出料50MM台2进口5块精煤离心机HSG150025508MM台2进口6块矸石脱介脱水筛双层香蕉筛2461筛缝25/2MM台1进口7块煤磁选机09D30L单滚筒台2进口8末原煤离心机HSG1500入料粒度82MM台1进口9分级旋流器直径450MM3个1组台2进口10煤泥离心机H1000MM入料粒度2015MM台2进口序号设备名称型号及规格单位选用台数备注三煤泥回收系统1高效浓缩机35M中心传动台1进口四煤泥回收系统1压滤机F400M2台4进口五干燥系统1干燥设备滚筒干燥机直径36M套4六装车站1快速定量装车站定量装车系统Q5000T/H套1九、工艺布置一、地面工艺总布置本设计在详细分析拟建场地条件的基础上，结合大地公司对整个项目的理解，进行选煤厂地面工艺布置，其主要布置原则为布置合理、简单、物流通畅，运行费用低，接口合理。总平面布置（生产工艺系统、生产辅助设施）与矿区整体规划协调，布置总格局要与地形地貌，风向条件紧密结合，内外运输线路短捷，生产管理方便。充分考虑了选煤厂现有生产系统，尽量使改造工程的施工不影响或少影响生产生产，并预留末煤分选系统的接口。兼顾地形、地貌、风向、朝向等条件。考虑生产的灵活性，满足选煤厂多种入料条件，以及多种产品结构和生产方式的切换。合理的利用现有的场地，主要车间具备合理的检修场地和厂前区，为选煤厂的生产创造较好的生产条件。通过优化，地面工艺布置具有以下优点1、块精煤、粗煤泥、细煤泥产品搭配的灵活切换布置在块煤主厂房。2、新增的1台浓缩池与现有浓缩池临近布置，浓缩池之间的相互转排管路短，生产管理方便。3、可以满足要求的两种生产方式和7种不同产品组合。4、煤泥可以根据产品用途选择是否干燥，外运销售时不干燥直接作为产品，供电厂时干燥。5、来自现有主斜井井口房的原煤和来自新主斜井井口房的原煤均可进入三个22M原煤仓和一个30M原煤仓中的一个。二、筛分破碎车间工艺布置通过对筛分破碎车间工艺布置优化，在筛分破碎车间内可以实现以下功能1、块原煤通过机头分岔溜槽或块原煤转载刮板，可以实现块原煤全部入洗、部分入洗和不入洗的切换。2、块原煤不入洗时，通过刮板分配，可根据需要灵活进入电厂转运皮带（301）、产品外销皮带（401）或新增产品外销皮带（710和711）。3、根据原煤入洗和不入洗的切换，原煤分级筛筛孔调整为13MM或25MM。4、块煤入选时，通过刮板分配，系统产品可根据需要灵活进入电厂转运皮带（301）、产品外销皮带（401）、新增产品外销皮带（710和711）和新增煤泥皮带。三、新块煤主厂房工艺布置新块煤主厂房工艺与现有块煤主厂房工艺相同，洗选工艺为20013MM级块煤重介分选槽排矸815MM级脱泥原煤采用离心机回收15015MM级粗煤泥采用煤泥离心机回收0150MM级细煤泥采用加压过滤机和板框压滤机并联回收。新块煤主厂房主要包括块煤分选系统、脱泥原煤回收系统、粗煤泥回收系统和细煤泥回收系统。块煤主厂房内可实现如下灵活性25MM浅槽精煤可以破碎，亦可以选择不破碎不破碎时直接落入701皮带，此时块煤主厂房内的其它所有产品均落入702皮带。需要破碎时，将25MM块精煤破碎至50MM，破碎后产品通过刮板选择进701或702皮带。25MM浅槽精煤经离心机脱水后，通过刮板选择进701或702皮带。脱泥筛下815MM级原煤经离心机脱水后，通过刮板选择进701或702皮带。粗煤泥经煤泥离心机脱水后，通过刮板选择进701或702皮带。细煤泥经加压过滤机和板框压滤机脱水后，通过刮板选择进701或702皮带。四、浓缩车间工艺布置本次扩建完成后，共有3台35M高效浓缩机，可满足以下两种生产方式并联使用正常生产时2台工作，1台备用。串联使用当煤泥泥化严重时采用，其中1台浓缩机为一段浓缩机，另2台为二段浓缩机，绝大部分粗粒和部分细粒煤泥，采用加压过滤机回收；粒度较细、灰分较高的细煤泥，采用压滤机回收。五、干燥车间干燥车间本设计选用4台3628（36M，长28M）型滚筒干燥机。煤泥干燥工艺采用滚筒式干燥工艺。较高水分的煤泥由入料密封刮板输送机给入干燥机，在滚筒干燥机内进行干燥，干后产品经带式输送机排出车间外。冷空气由鼓风机送入热风炉，经热风炉产生的热烟气进入干燥机内，与煤泥完成质热交换后，尾气经除尘后由烟囱排至大气。热风炉燃料取电厂储煤场电煤，炉渣由除渣机自动排出机外。六、主厂房外工艺布置本设计新增1个22M原煤仓（已实施）、1个30M原煤仓，3个25M产品仓和1个12M矸石仓，具体见表3。表3选煤厂新增仓一览表名称容量（T）煤仓个数储存时间仓的形式产品及原煤产量T/H22M原煤仓已实施80001211H30M圆筒仓37878830M原煤仓240001660H30M圆筒仓378788产品仓300003792H25M圆筒仓378788矸石仓30001151D12M圆筒仓1239生产辅助设施建有空压机房、介质库、矿井库房、机修车间、材料棚、装车站生产辅助设施、临时工公寓等，其中在现有介质库南侧新增介质库，新增介质库的面积按照不小于200M2考虑。空压机房布置在新块煤主厂房的西侧。设计增加1台25075型空压机。空压机采用PLC、触摸屏控制，智能人机界面，中文显示。新增矿井库房面积为2000M2，新增临时工公寓的面积为800M2，机械车间面积为4423M2，材料棚面积为5148M2。装车站生产辅助设施包括煤泥水处理、防冻剂、防尘剂喷洒、生活污水处理间、办公楼及宿舍楼联合建筑、材料库、材料棚、检修间、煤样室、日用消防水池及泵房、办公楼、水源井泵房、换热站等十、给排水、采暖、供电、采暖地面运输及地面建筑物特征等概况1给排水本次设计地面生产系统工业场地水源考虑两种引入方式第一种供水方式水源由矿井清水供水管网供给选煤厂生产、生活、消防等用清水。设置一个生产水源引入管,引入管接矿井生活供水管网。第二种供水方式水源引自经过处理的井下排水复用水池。生活用清水从矿井主井场区生产、生活供水管网接入，水质可以满足生活、消防和生产用清水要求；生产补充给水（复用水）水质井下排水经风井场地井下水处理站处理达到生产用水水质标准后用于生产给水。系统用水量为生产用水量6000M3/D（原10MT块煤系统用水量为1500M3/D）生活用水量90M3/D消防用水量68256M3/一次火灾2采暖选煤厂各建筑物采暖通风热负荷为1681MW；取管网热损失系数为125，则供热管网应向选煤厂提供供热量为Q16811252101MW采暖引自工业厂区供热管网，热源是由毗邻的锦界电厂提供的压力为02MPA的饱和蒸汽。因原有蒸汽管道已不能满足选煤厂需要，改造接自电厂蒸汽管道为DN400，选煤厂场区蒸汽主热源接自新建换热站的分汽缸出口,凝结水回收至新建的冷凝泵房，通过凝结水泵排至电厂凝结水管网。3供电选煤厂供电电压等级为高压10KV低压动力660V控制、维修及照明380/220V。功率大于250KW的电动机采用高压供电（10KV），但需要变频调速或软启动的设备和空压机可以采用低压供电（660V）。功率大于400KW的皮带机采用中压变频驱动，产品仓至装车站皮带运输机采用高压软启动装置。选煤厂用电负荷及变压器容量表见4。表4选煤厂用电负荷及变压器容量表负荷名称车间名称工作设备总容量KW计算有功功率KW计算无功功率（KVAR）计算视在功率KVA变压器容量KVA负荷率（）备注新筛分车间变电所2427130248513902250056互为备用块煤主厂房变电所2927211362422044160069互为备用干燥车间1584940320993200050产品仓变电所59929817100315240079互为备用筛分车间检修照明变压器29018955196131562装车站场地变电所1062564154585263046块煤主厂房检修照明变压器31021765227140072筛分车间高压电机4865316219593720原煤仓上高压电机250016251007081911产品仓高压电机12009605951129选煤厂改造部分工艺设备的全年电耗为349107KWH，折合吨煤电耗为174KWH/T，折算至10KV侧，全厂功率因数为091；装车系统部分工艺设备的全年电耗为778106KWH，折合吨煤电耗为039KWH/T，折算至10KV侧，全厂功率因数为089；4地面建筑物特征主要工业民用建筑的结构形式如下新原煤仓一座直径22M（已实施）、一座直径30M钢筋混凝土圆筒仓，箱形基础。仓上建筑为钢筋混凝土框架结构，砌体围护。新筛分破碎车间钢筋混凝土框架结构，砌体围护，单独基础。煤泥转载点钢筋混凝土框架结构，砌体围护，单独基础。原有筛分车间、原有栈桥、原有原煤仓、原有块煤主厂房改造尽量利用原有结构，对原有结构及构件核算，强度不够的加固补强。新块煤主厂房钢框架结构，现浇组合楼板，复合彩板墙体、复合彩板屋面，单独基础。新产品仓三座直径25M的钢筋混凝土圆筒仓，箱形基础。仓上建筑为钢筋混凝土框架结构，砌体围护。新矸石仓一座直径12M的钢筋混凝土圆筒仓，筏板基础。新介质库轻钢门架，复合彩板围护，单独基础。快速装车站钢框架，钢格板及现浇组合楼板，复合彩板墙体、复合彩板屋面，桩基础。浓缩车间一座直径35M半地下钢筋混凝土水池，环板基础。池顶轻钢结构复合彩板屋面。干燥车间钢筋混凝土框架结构，砌体围护，单独基础。带式输送机栈桥皮带栈桥根据地形、地质情况、支承高度及工艺布置等，分别采用钢筋混凝土地道、钢筋混凝土框架（楼面以上轻钢门架）、钢桁架等结构型式，地面以上栈桥采用复合彩板围护。人行道及检修道按角度要求均设人行踏步，并充分考虑冲洗水的排放和收集。转载点钢筋混凝土框架结构，砌体围护，单独基础或钢筋混凝土地下室。机修车间、材料棚钢筋混凝土排架结构，砌体围护，单独基础。化验楼、办公楼砌体结构，条形基础。十一、建设工期选煤厂工程施工工期约12个月。十二、技术经济1劳动定员新增总在籍人数98人，其中日工每日生产工人人数新增原煤日产量生产工人效率/T6153903日工每日生产人员出勤人员设计原煤日产量全员效率482投资建设项目概算静态总投资8953679万元其中土建工程2427172万元设备购置3960004万元安装工程1310162万元工程建设及其他费用1256342万元工程基本预备费506812万元3财务评价指标1税后全部投资回收期636年。2税后财务净现值13857万元。3税后财务内部收益率1802。锦界选煤厂开发建设各种条件均已具备，设计所确定的各种技术参数合理，设计生产工艺先进，项目计算的各种经济评价指标能够满足行业的基准要求，财务评价可行，抗风险能力较强。综上所述，本工程设计技术合理，工艺先进，通过经济评价说明本工程具有较好的经济效益和抗风险能力，并且该项目的建设对推动当地经济的发展具有重要作用，社会效益良好。十三、项目设计主要特点本次设计的全套系统具有“设计合理、技术先进、系统可靠、高效低耗、整体配套、管理方便、效益优先”的特点。具体为1煤质资料分析合理，各工艺环节计算准确，系统对煤质变化的适应性强。2工艺流程简单实用，管理操作方便，工艺调整灵活顺畅，数质量控制手段完善，对市场多元化需求适应性强。3总平面布置合理，充分考虑了选煤厂现有生产系统，尽量使改造工程的施工不影响或少影响生产生产，并预留末煤分选系统的接口。4来自现有主斜井的原煤和新建主斜井的原煤均可进入所有原煤仓，包括现有的2座22M原煤仓、在建的1座22M原煤仓和1座预留的30M原煤仓。5各车间工艺布置合理，生产管理方便，检修空间适当，各系统搭配简洁合理，工艺调整控制灵活顺畅。6设备选型具有适应性强、技术先进、性能可靠、整体配套、高效低耗、可操作性强的特点，生产设备选型及其主要技术参数与招标要求的符合度高。7自动化程度高，具有精确的控制调节系统，实现全工艺过程监测、监控。8采用先进可靠的监测控制系统，提高选煤厂生产效率，方便生产和管理。9综合考虑了投资、效益、工期、实用性、工程可预见性以及选煤厂可持续发展等各个方面，工程投资合理。十四、存在问题1进行工程地质勘探及购地，为下一步施工设计作准备；2由于现阶段原煤准备系统改扩建（已实施部分）与后期原煤洗选及产品储运系统改扩建工程不同步实施，需重点考虑以下接口现有原煤仓配仓刮板原煤运输方向现有原煤的运输方向为向东运输，后期原煤的运输方向为向西运输，机头机尾需调换。筛分车间配筛刮板原煤准备系统改扩建工程实施时202刮板将原煤运至现有筛分破碎车间（三套筛分破碎系统），203刮板将原煤运至新建筛分破碎车间（四套筛分破碎系统）；后期工程实施时202及203刮板用于现有筛分破碎车间（三套筛分破碎系统）配筛，新增两条刮板用于新建筛分破碎车间（四套筛分破碎系统）配筛。702皮带原煤准备系统改扩建工程实施时702皮带延长1375M，后期工程实施时需整体更换为B1200MM的皮带。第一章厂区及原料煤基地概况第一节厂区概况一、交通位置锦界矿井位于陕西省神木县西部，秃尾河东岸。地处神木县瑶镇乡和高家堡乡境内，行政区划隶陕西省榆林市神木县瑶镇管辖。东距神木县30KM，西距榆林83KM。锦界矿井井田位于陕北高原北缘和毛乌素沙漠的东南缘，地形地貌以沙漠为主，区内沙丘广布，地形较平坦，植被稀少。地形总的趋势是东高西低，北高南低。地理坐标位于东经1106041102426，北纬384632385314之间。井田北与神东矿区相接，东与凉水井井田毗邻，西与榆神矿区一期规划区隔河相望，南与锦界小煤矿开采区为邻。矿井工业场地位于神府经济开发区锦界开发小区的中部，开发区内的锦界电厂与甲醇厂之间。目前锦界矿井的交通十分方便，井田地处陕西“米”字型公路网内。S204神东（二级）和西（安）包（头）铁路并行从井田东南边界附近通道，210国道从矿区西侧通过。通过该公路经神木县可达东胜市和包头市，向西南可至榆林市和西安市。西（安）包（头）铁路北与北（京）包（头）线相接，可达我国华北、华东、华中、华南及沿海地区，井田交通便利。神延铁路（神木延安）已于2001年建成通车。目前延安至大保当正进行扩能双线改造工程。其与北部新建的包神双线，南部新建的西延双线共同构成新的包西通道。该铁路线贯通陕西的南北，并通过神（大柳塔）朔（朔县）线经北同蒲、大（大同）秦（秦皇岛）线或朔（朔县）黄（黄骅港）线外运至港口及我国东南沿海各省。图111锦界煤矿地理位置图二、厂区地理概况（一）地形及地貌锦界井田位于陕北黄土高原北端、毛乌素沙漠东南缘。在新构造运动和外应力的共同作用下，形成本区现有的地貌景观。按地貌单元的成因，将本区地貌划分为风沙地貌、黄土地貌和沟谷地貌三类。风沙地貌约占井田面积的9/10，风力作用是风沙地貌的主要成因，组成物质是第四系黄色沙质黄土、亚粘土、粉沙、细沙及中粗沙。风沙地貌分为风沙滩地和风成沙丘地貌。风沙滩地较为平坦，沙度较细，常为农业耕作区，部分沙段四周被沙丘所包围，地表水不能外泄。沙丘形态各异，大小不等，高度几米至十几米。风沙地貌以半固定和固定沙为主，植被覆盖较好，地势平坦开阔。黄土地貌仅分布于黄土庙和马场梁一带。梁顶平缓，常被薄层片沙覆盖，冲沟陡深，一般1535M，地形高差较大，植被稀疏，为较典型的黄土冲蚀地貌。沟谷地貌青草界沟为地表水侵蚀堆积形成的冲积地貌。上游窄，下游宽，谷坡呈斜坡形，两侧不对称，谷底平坦，河床较窄，河水蜿蜒流淌其中。两岸的河漫滩和阶地，土地较为肥沃，是区内主要的农业耕作区。地形青草界沟影响，本井田地形总的呈北高南低、东高西低的特征。最高处低于琉璃壕东侧，高程为131300M，最低处位于沙母河附近，标高约1110M，最大高差203M。风沙区地形较为平坦，北部标高一般为12401260M，南部一般为1200M左右。（二）水系井田内发育两条长年性沟流青草界沟和河则沟，均为黄河二级支流，南部的青草界沟流量为214177M3/D，在瑶镇滴水崖附近汇入黄河一级支流秃尾河。河则沟流量较小为983232M3/D。井田西侧流过的秃尾河，洪峰最大流量为2120M3/S（1971年7月21日），年迳流量308亿M3，年输沙量769106T。井田地表水主要由东向西汇入秃尾河。（三）气象本区地处西北内陆，受极地大陆冷气团影响时间较长，受海洋暖气团影响影响时间较短，为典型的温带半干旱大陆性气候。气候特点是冬季寒冷，夏季炎热，春季多风，秋季凉爽，冷热多变，温差悬殊，干旱少雨，蒸发量大，10月初即上冻，次年4月初解冻。多年日平均最高气温365，最低气温336，年平均165，全年无霜期180天左右，多年最大冻土深度146M（68年2月），年平均降雨量439MM左右，大多集中在7、8月份，年平均蒸发量1700MM左右，全年多见西北风。（四）地震烈度本区无震害区，区域稳定性好，在一般场地条件下，可能遭到的最大烈度为度。第二节原料煤基地概况区内含煤地层为延安组，共含煤13层，其中可采煤层7层。31、42、52为全区可采或基本全区可采的主要可采煤层，43、44、52上、53为大部分可采或局部可采的次要可采煤层，其余煤层可采点少或不连片，为不可采煤层。31煤层是区内主采煤层之一，煤厚在258361M之间，平均煤厚312M，以中厚煤层为主，厚度变化很小，结构简单，一般无夹矸；以长焰煤为主，煤类较单一，煤质变化小，为全区可采的稳定煤层。42煤层是区内三层主采煤层之一，煤厚在185372M之间，平均厚度284M，西部及南部煤厚190240M，一般在22M左右，厚度变化很小。一般01层夹矸，少数孔2层夹矸，厚003033M，岩性为泥岩、炭质泥岩。该煤层以中厚煤为主，结构简单至较简单，以长焰煤和不粘煤为主，煤类单一，为全区可采的稳定煤层。43煤层区内煤厚080198M，平均煤厚为134M，可采区内以中厚煤层为主，一般无夹矸，仅少数见煤点有一层夹矸，且主要分布于井田中南部，厚度001020M，岩性以炭质泥岩为主。煤层结构简单，煤类单一，为大部可采的稳定煤层。44煤层煤厚080130M，平均厚度106M，一般无夹矸，少数见煤点有一层夹矸，厚度004023M，岩性为炭质泥岩或泥岩。44煤厚度变化小，结构简单，且煤类单一，以不粘煤为主，但均为薄煤，为较稳定煤层。52上煤层煤厚为080279M，平均165M，由西向东变薄，一般无夹矸。该煤层为中厚煤层，厚度变化小,且规律性明显，以不粘煤为主，煤类单一，为稳定煤层。52煤层煤厚270538M，平均374M。一般有01层夹矸，少数孔两层夹矸，厚度008059M，岩性为粉砂岩、泥岩和炭质泥岩。该煤层以中厚煤层为主，厚度大，变化规律明显，基本全区可采，大部分为不粘煤，局部长焰煤，煤类单一，煤质变化小，为稳定煤层。53煤层可采区厚度080200M，平均105M，一般含01层夹矸，夹矸岩性为泥岩、炭质泥岩。53煤由西向东、南缓慢变薄，并伴有多处不可采。煤层厚度变化小，变化规律性较明显，结构简单，煤类单一，以不粘煤为主，为较稳定煤层。第三节现有生产系统简介锦界选煤厂最初设计能力为100MT/A。全厂分两期分别于2006年10月建成投产了原煤筛分破碎系统、2007年10月完成了块煤重介洗选系统的带煤调试工作，铁路外运装车系统2009年3月竣工投产。该选煤厂生产系统主要由两部分组成筛分破碎系统由中煤西安设计工程有限责任公司设计，原煤不入洗时采用25MM筛分破碎工艺。原煤入洗时采用13MM筛分，20013MM块煤进行洗选，13MM末原煤直接旁路供电厂或与洗精煤混合直接外运销售。洗选系统选煤厂年处理能力为100MT/A的块煤洗选系统，由澳大利亚约翰芬雷工程公司采用EPC总承包形式设计建设，设计处理能力1200T/H。工艺采用13MM块煤重介浅槽分选。13MM块原煤先经过预先破碎将粒度上限控制在200MM以下，然后进入洗选车间。块原煤入洗前先经过8MM脱泥，2008MM的块煤经过重介浅槽进行分选，精煤经振动筛进行脱介、脱水，50（或25）MM的块精煤经破碎机破碎到50MM、5015MM的末精煤经离心机脱水后混合进入产品系统；脱泥筛下8MM物料经过弧形筛脱水分级后，2MM末原煤经离心机脱水后进入煤泥产品；2MM煤泥经旋流器分级，2015MM粗煤泥采用煤泥离心机处理，015MM细煤泥经过浓缩机浓缩后，采用加压过滤机回收，煤泥水处理系统实现了一级闭路循环。该厂目前的主要产品为25MM混煤（直接供电厂使用，包括25MM末原煤、8MM末原煤和粗细煤泥）；50MM洗精煤（外运销售，包括破碎后的50MM块精煤和25MM的末精煤）。主要生产方式和产品结构有五种，分别为产品结构一电厂混煤粒度25MM（包含25MM末原煤、82MM末原煤、2015MM粗煤泥和0150MM细煤泥），限上率5外运精煤粒度50MM，限上率5外排矸石产品结构二电厂混煤粒度25MM包含25MM末精煤、25MM末原煤、82MM末原煤、2015MM粗煤泥和0150MM细煤泥，限上率5外运块精煤粒度25MM，限下率5进入产品仓前外排矸石产品结构三外运洗混煤粒度50MM包含50MM洗精煤、25MM末原煤、82MM末原煤、2015MM粗煤泥和0150MM细煤泥，限上率5外排矸石产品结构四电厂混煤粒度25MM包含25MM末原煤和破碎后25MM块原煤，限上率5外排手选矸石产品结构五外运混煤粒度25MM包含25MM末原煤和破碎后25MM块原煤，限上率5外排手选矸石全厂现有主要生产设备89台套，其中的主要生产设备如振动筛、破碎机、分选设备、离心机、磁选机、浓缩机、弧形筛、合格介质泵等分别引进美国、英国、澳大利亚等世界著名矿山设备制造厂家；加压过滤机采用进口部件国内组装产品；其它设备选用国内外知名企业的优质产品。全厂所有设备均采用PLC集中控制，实现了自动化控制、监测和保护。目前该厂主要设施和系统为22M原煤仓2座（储量28000T；筛分破碎车间一座（三套筛分破碎系统）；块煤重介主厂房一座（两套重介浅槽系统、含压滤和空压机房）；35M浓缩池二座（一用一备、设备全为进口、即可并联使用也可串联使用）；12M水洗矸石仓一座（有效储量为3000T）；电煤缓冲仓一座（有效储量为600T）；电厂原煤露天储煤场一座（储量150000T，由电厂管理）；在建22M跨线式产品储存装车仓1座（储量6000T；相应物料运输胶带走廊6条201、311、301、701、901、401。生产辅助设施和行政福利设施为办公、宿舍、食堂、洗浴联合建筑一座；驻厂服务队公寓一座；配电集控楼一座；介质库一座（240M2）；化验楼一座；材料配件库一座；生产水池及泵房一套（2500M3）；浓缩车间配电室一座。各系统能力为原煤储存运输系统Q2200T/H；筛分破碎系统Q2200T/H；块煤洗选系统Q1200T/H（67M浅槽分选机两台）；F120M2进口组装加压过滤机两台；35M中心传动浓缩机二座；电厂原料煤运输系统（301胶带机）Q2400T/H；701精煤转载胶带机Q1200T/H；在建产品上仓系统Q2400T/H；水洗矸石上仓系统Q500T/H。第二章厂型、厂址及工作制度一、设计依据神东煤炭集团建设工程勘察设计委托书；现场收集资料。二、选煤厂类型、厂型本选煤厂主要入洗锦界煤矿生产的原煤，产品部分直接供锦界电厂，部分外销，为矿井型选煤厂。三、工作制度选煤厂工作制度为年工作330D，日工作16H，全年累计生产5280H。每天两班生产、一班检修。四、生产能力根据神东煤炭集团的总体安排，锦界选煤厂将进行200MT/A扩能改造，改造后的系统能力为200MT/A。扩建后选煤厂的日处理能力达到6060606T。扩建后选煤厂的小时处理能力达到378788T。扩建后选煤厂的实际小时处理能力达到4500T。五、服务年限选煤厂服务年限与矿井服务年限相同。六、厂址选择本次改扩建工程在锦界选煤厂现有工业场地内进行，具体位置见附图锦界选煤厂工业场地总平面布置图。第三章选煤工艺第一节煤质特征及其可选性一、煤质特征（一）煤的物理性质1宏观特征各煤层为黑色，条痕为黑褐色；弱沥青沥青光泽、部分暗淡光泽；贝壳状、棱角状、参差状断口。丝炭呈丝绢光泽，纤维状结构；各煤层内生裂隙不甚发育，裂隙被方解石脉或黄铁矿薄膜填充；52煤层中上部含菱铁质鲕粒或钙泥质结核；31、42、43煤层以中条带细条带状结构为主，下部煤层以线理细条带状结构为主，暗淡煤为均一状结构；各煤层水平层理发育。煤的视密度129G/CM3,真密度141G/CM3左右。煤岩成分以暗煤、亮煤为主，夹镜煤条带或透镜体，局部地段镜煤厚度可达15CM，丝炭沿层面呈长条带状或透镜体分布，厚约13MM，并可见到破碎程度不等的炭化植物叶片和茎干薄片。52煤层上部及中部含有褐黑色菱铁质鲕粒或钙泥质似豆状结核，直径18MM，其密度3740G/CM3,局部聚集成层，厚度15CM。宏观煤岩类型31、42和43煤层以半亮煤为主，次为半暗煤，44、52上、52和53煤层以半暗煤为主，其次为半亮煤。2显微煤岩组分1显微煤岩组分各煤层矿物质含量低，为1962,以粘土类及碳酸盐类为主，次为硫化物，氧化物甚少。粘土矿物呈暗灰色，粒状形态赋存于丝质体和不均匀基质体中。方解石呈脉状填充裂隙，硫化物以黄铁矿脉状和散粒状形态布于裂隙，氧化物为石英颗粒呈稀疏状分布于基质体中。显微煤岩特征为惰质组含量高，壳质组亦有原始氧化性质，表明本区成煤期曾受到一定程度的原始氧化作用。煤系剖面上31、42、52煤层镜质组含量较高，43、44、53煤层含量相对较低，惰质组则相反，壳质组全区基本稳定。镜质组以结构镜质体和不均匀基质镜质体为主，少量均匀基质镜质体和团块镜质体；惰质组以结构丝质体和无结构丝质体为主，其次为碎屑丝质体，微粒体，丝炭化孢子体；结构丝质体的胞腔多为空洞；壳质组主要为小孢子体、角质体、木栓体等。2显微煤岩结构区内各煤层煤的显微煤岩结构具有多种类型，主要有条带状、线理状、透镜状、粒状和团块状等。条带状多出现31、42、43煤层中，线理状和透镜状出现在44以下煤层。3镜质组反射率各煤在显微光度计上的油浸反射光下所测定的镜质组平均最大反射率为31煤层镜质组反射率为05340570MAXR42煤层镜质组反射率为0537057443煤层镜质组反射率为0574057544煤层镜质组反射率为0577AX52煤层镜质组反射率为0579MR53煤层镜质组反射率为0590。测试表明本区煤层属煤化阶段，即低煤化度烟煤。煤系剖面由上而下，镜质组反射率逐渐增大，煤化程度也逐渐增高。（二）煤的化学性质1工业分析工业分析测试成果综合统计见表311和表312。表311工业分析测试成果综合统计表煤层水分MAD灰分AD挥发分VDAF硫分ST,D发热量QNET,ARMJ/KG视密度ARDG/CM3真密度TRDG/CM331568980620602911370628593452405338366302108603863237927752629541261341292014214241889758762331115575661344140103772640150570316424402765258754127134130201401434259366985120013017044632944076345053020041028522438278225944212613312814138144439962688483381582907333245413535116401906202948229227732536331261341301252上4259366812238311126481932134015355421019058034212540274926441912613012865233891668057470128174353337540863695610210560326024322726260150126133129201451533388856785149013738194733163999367252021064038522385272125544212613513124表312浮煤工业分选成果表煤层水分MAD灰分AD挥发分VDAF硫分ST,D发热量QNET,DAFMJ/KG焦渣特征GRI312727945696018138227561350340283856620190380245530063270315735231346045106012422178615476217743930463339340063736640130320255630843257319838211353457058135614328871153251163443309463308401735995301603902645308232613174342343447452051116144245724529481764442864531754063352449017058023423087327431692823334444510474152上30775153122267409312203173397035042201803402320310232603187122323184202111523027515045821442933261333440433679610190420265731433294321633232345542055124615324871649251232480324423350394736745201704002551309032613212233446454510461451水分（MAD）各煤层原煤水分（MAD）为338980，综合平均值为587698，以43、44煤较高，31、42煤较低。浮煤水分综合平均值492569。本区煤的全水分（MT）为9901120，属中高全水分煤。最高内在水分（HMC）为650770。本次设计中，原煤空干基水分（MAD）按照7选取，全水分（MT）按照17选取。2灰分（AD）各煤层原煤煤芯煤样灰分（AD）为2911582，综合平均值为628907，以44、53煤较高，31煤较低。浮煤灰分综合平均值275332。31煤层为低灰特低灰分煤，44煤层为低灰低中灰分煤，其余各煤层均以低灰分煤为主。各煤层原煤经14密度液洗选后，浮煤灰分大幅度降低。采煤过程中，由于夹矸及顶底板的混入，生产的原煤灰分较煤芯煤样灰分普遍增加，预计灰分在1020之间。由于42煤层含有一层夹矸，岩性主要为泥岩或炭质泥岩，灰分70左右，遇水易崩解，煤层开采时，一般容易混入煤中，且不易于剔除，使煤层外在灰分增加。在煤炭洗选加工时需要给于重视。3硫分（ST,D）各煤层原煤硫分为015086，综合平均值为028038，属硫分变化小的特低硫分煤。浮煤硫分为013058，综合平均值为023026。煤中硫分由硫酸盐硫（SS,D）、硫化铁硫（SP,D）和有机硫（SO,D）组成，其中以有机硫为主，综合平均值为017023，次为硫化铁硫，综合平均值为009016，硫酸盐硫仅占001003。4挥发分（VDAF）各煤层原煤挥发分综合平均值为34503836，浮煤挥发分综合平均值为35043856,属中高挥发分煤。其中31、42煤层挥发分以大于37为主，43、44、52上、52煤层以挥发分小于37为主,53煤层以挥发分小于37（或大于37）占半。5发热量（QNET,AR）各煤层收到基低位发热量（QNET,AR）综合平均值在25362644MJ/KG之间，属高热值煤。但是，由于在采煤过程中，煤中混入了顶底板及夹矸，加之外水的升高，原煤的发热量将在53005500KCAL/KG之间。2元素分析碳（CDAF）碳是煤中主要的可燃元素。各煤层碳含量为80868483。氢（HDAF）煤中氢多以碳氢化合物状态存在，在受热时易裂解析出和着火燃烧。各煤层氢含量在442547之间。氮NDAF氮是煤中唯一完全以有机状态存在的元素，主要由成煤植物中蛋白质转化而来。本区各煤层氮含量为087131。氧ODAF各煤层中氧含量为9451368。3有害元素磷（PD）各煤层磷含量平均值为00070026,属特低磷分煤，工业用煤质量要求煤中磷分含量小于0050。砷（AS，AD）各煤层砷含量极微，在08PPM之间，31煤仅有一个样点为11PPM，综合平均值为23PPM，属一级含砷煤。符合工业酿造和食品加工业要求煤中砷含量不得超过8PPM的质量要求。氟（FAD）煤中氟含量在2102PPM之间，为低氟煤。氯（CLD）各煤层氯含量在00010097之间,综合平均值为00140041,均属特低氯煤。（三）其它工艺性能1固定碳（FCD）、燃料比固定碳的高低是评价动力用煤和气化用煤质量的一个重要指标，燃料比是表征煤化程度的指标。本区各煤层固定碳含量为50835339，属低固定碳煤。燃料比为142167，表征煤的煤化程度低，详见表313。表313各煤层固定碳（FCD）及其燃料比煤层指标314