淮南矿区选煤厂初步设计

目录

第一章矿区概况及原料煤基地.................................................1

第二章建设规模、厂址及工作制度.............................................1

第三章选煤工艺.............................................................1

第一节煤质特征及可选性....................................................1

第二节产品结构..........................................................32

第三节分选粒级、选煤方法及工艺流程......................................32

第四节选煤工艺流程的计算................................................71

第五节工艺设备的选型与计算..............................................101

第六节工艺布置及工艺系统技术操作说明...................................112

第七节生产技术检查......................................................114

第四章给水排水...........................................................117

第一节给水水源.........................................................117

第二节用水量、水质及水压................................................117

第三节给水系统.........................................................117

第四节排水系统.........................................................118

第五章采暖、通风及供热....................................................118

第一节采暖.............................................................118

第二节通风除尘.........................................................119

第三节供热管网.........................................................119

第四节锅炉房...........................................................119

第六章电气...............................................................119

第一节供配电...........................................................119

第二节照明、防雷........................................................120

第三节工艺系统设备的控制................................................120

第四节自动化...........................................................121

第五节通信及生产管理系统................................................121

第七章生产辅助设施........................................................121

第一节空气压缩机房......................................................121

第二节介质制备及储存....................................................121

第三节药剂站、油脂库....................................................121

第四节机电修理车间及材料库..............................................122

第八章建筑物与构筑物......................................................123

第一节概述.............................................................123

第二节建筑物及构筑物设计................................................123

第九章运输...............................................................124

第一节技术条件.........................................................124

第二节股道设置.........................................................124

第十章工业场地总平面......................................................125

第一节原始资料.........................................................125

第二节总平面布置........................................................125

第十一章环境保护.........................................................127

第一节环境保护设计依据及采用的环境保护标准.............................127

第二节选煤厂污染防治措施................................................127

第三节厂区绿化.........................................................127

第十二章职业安全与工业卫生................................................127

第一节预防自然灾害措施..................................................127

第二节防火防爆措施......................................................128

第三节防机械伤害和人身安全措施..........................................128

第四节防触电伤害措施....................................................128

第十三章消防.............................................................128

第十四章技术经济.........................................................128

第一节劳动定员.........................................................128

第二节选煤成本.........................................................130

第一章概算投资...........................................................133

第一节工程概况及投资范围................................................133

第二节编制依据及取费标准................................................133

第二章概算结果汇总........................................................134

重介质选煤自动化发展现状..................................................149

1概述....................................................................149

2重介质选煤自动化内容....................................................149

2.1工艺参数检测自动化...................................................149

2.2选煤过程控制自动化..................................................150

3典型工艺参数的检测与控制................................................150

3.1悬浮液密度...........................................................150

3.2悬浮液粘度..........................................................152

3.3旋流器入料口压力.....................................................153

3.4合格介质桶液位......................................................153

4存在的问题..............................................................154

5结束语..................................................................154

Processingofcoalfinesinawater-onlycyclone...............................................................................155

1Introduction....................................................................................................................................155

2Feedsamplepreparationandcharacterization.........................................................................155

3Selectionoftestvariables............................................................................................................156

4Experimentalprocedure...............................................................................................................156

5Statisticaldesignofexperiments................................................................................................157

6Developmentofregressionmodels............................................................................................158

7Significantobservationsanddiscussion...................................................................................158

8Conclusions...................................................................................................................................163

水力旋流器主要参数对煤泥分选效果的影响....................................164

1概述..................................................................164

2入料样品的准备和特性..................................................164

3参数的选择............................................................164

4试验步骤..............................................................165

5试验统计设计..........................................................165

6回归模型的建立........................................................165

7观察和讨论............................................................166

8结论..................................................................169

图纸列表..................................................................171

参考书目..................................................................172

致谢....................................................................174

第一章矿区概况及原料煤基地

淮南矿区位于华东经济发达区腹地，安徽省中北部，横跨淮南和阜阳两市，地理位置

优越，交通运输便捷，有铁路支线与淮南铁路（蚌埠至裕溪口）和津浦铁路接轨，水陆运

输都很方便。矿区东西长约100公里，南北倾斜宽约30公里，面积约3000平方公里。煤

炭储量丰富，总储量占安徽省的74%,华东地区的50%。淮南矿区由淮南、潘谢两块煤田

构成，煤层厚，质量好，储量多，原煤发热量6000千卡/千克以上，中灰、低硫、低磷，

为炼焦的良好配煤。淮南煤田开采历史悠久，从1921〜1949年累计采出煤炭1030万吨。

1949年后，在恢复、改造老矿的基础上，建设了大批新井。1959年，原煤产量达到了1000

万吨，最高年产量曾达1614万吨。近几年，老矿井陆续报废，煤炭产量有所下降，但仍

保持在800万吨以上。现在的生产矿井在淮河南岸。北岸潘集新区自1973年开始建设，

已开工建设的潘集一号、二号、三号矿井，均为设计能力年产300万吨的大型矿井。潘谢

煤田表土层厚，流沙大，含水层多，地温高，建井难度大，采用特殊凿井方法施工，在复

合井壁施工工艺、软岩支护和工作面预注浆工艺等方面，都取得了成绩。

第二章建设规模'厂址及工作制度

淮南选煤厂主要入洗所在矿区一矿和二矿生产的两种毛煤，其中一矿生产的毛煤占到

入洗毛煤总量的40.1%,二矿生产的毛煤占到入洗毛煤总量的59.9%o该选煤厂是一座现

代化的矿区型选煤厂，设计入洗能力达到4.50Mt/a。

该选煤厂拟建于安徽淮南境内。

根据《煤炭洗选工程设计规范》GB50359-2005的规定，本选煤厂实际生产时间为每年

330天，每天16小时，两班生产，一班检修。

第三章选煤工艺

第一节煤质特征及可选性

在选煤厂的设计过程中，对煤质资料的分析是关键的一步，由于选煤厂的处理量都比

较大，日产量接近甚至上万吨，煤炭是大宗的能源类产品，了解原煤的性质是控制产品的

关键，在生产中是如此，在选煤厂设计伊始，对煤质资料的分析，得到真实的原煤性质，

才能从宏观上把握后续的工艺流程设计以及设备选型，为选煤厂的顺利运行夯实基础。

再者，由于成煤环境和成煤条件的复杂性，煤在煤层中的赋存条件是极其复杂的，可

能随着煤层深度的变化，煤种就发生了变化，在希尔特定律的范围内，同层煤的煤质就可

能变化，不同深度的煤质可能相同，又由于地球的地壳运动，使得煤层出现了断层，可能

会使得一部分煤埋得更深，一部分煤露出地表，造成了成煤作用的不同，同一层煤的煤质

就发生了变化。面对煤质地理条件的复杂性，如何全面细致的了解原煤的性质，是选煤厂

设计必须重视的问题，只有解决了这个问题，才能准确做出针对原煤分选的工艺流程。

煤质资料的分析目的是为了了解原煤的特性，制定有针对性的工艺流程，对原煤做出

分析。

1煤质资料的审查

1、煤质资料的可靠性对煤质分析作用至关重要，对原煤资料的分析，首先要注意对

原煤进行实验的过程，由于原煤的各个部分差异性比较大，错误的实验会得出与原煤性质

相反的结论，因此要重视实验取样的代表性，要按照国家标准进行实验，原煤取样的代表

性要符合国家有关标准的要求。

2、原煤资料来自正在生产的两座矿井，没有参考其它相邻矿井的煤质资料，因此原

煤资料来源确实可靠。

3、由于在实验过程中难免会出现误差，在做原煤大样的过程中，采样、制样、实验、

制样、化验过程中要尽量认真细致，减少人为误差。超出了误差范围，依据国家标准是不

能作为设计资料使用的，因此，各种实验要参照国家标准进行。具体的标准如下：

4、GB/T477-1998《煤炭筛分试验方法》、GB478-87《煤炭浮沉试验方法》、MT-93《煤

粉筛分试验方法》、MT57-93《煤粉浮沉试验方法》。

5、由于设计任务书中原煤的实验资料不完善，不能对原煤的筛分资料和各粒级浮沉

资料进行质量审查，是否达到国家规定的设计资料的标准。只能依据原煤筛分资料对浮沉

实验进行灰分审查。这里且认为实验的误差在规定范围内，符合设计资料要求。对筛分和

浮沉实验的要求：

1.1试验过程中试样重量损失的审查

对筛分或浮沉试验资料，试验前后煤样的重量的差值比不得超过2%。即：

4=（煤样总质量-毛煤质量）/煤样总质量=（G1-G2）/G1V2%（3-1）

式中：G1——筛分或者浮沉试验前煤样总重；

G2—筛分或者浮沉试验后各产品重量之和。

由表三-1可知，审查结果小于规定的重量损失百分数，故资料可用。

L2试验结果的灰分差值审查

筛分试验前总样灰分与试验后各粒级产物灰分的加权平均值的差值，以及浮沉试验前

煤样灰分与试验后各密度级产物灰分的加权平均值的差值，按其灰分不同、粒度不同有不

同的规定。

1.3筛分试验的审查

对于筛分试验，煤样灰分＜20%,相对差值不超过10%；煤样灰分220%,绝对差值不

超过2%。即：

△2=筛分试验前总样灰分-试验后各粒级产物灰分的加权平均值

由表三-1可知，审查结果小于规定的重量损失百分数，故资料可用。

一矿和二矿筛分试验重量与灰分误差审查的结果，见表三-1。

浮沉资料的审查：

对于浮沉资料，粒度大于或等于25mm时，煤样灰分＜20%,相对差值不超过10%；

煤样灰分220%,绝对差值不超过2%；最大粒度小于25mm时，煤样灰分＜15%,相对差值

不超过10%；煤样灰分多5%,绝对差值不超过1.5%。

现将一矿和二矿自然级和破碎级浮沉前后资料作如下分析：

其中，一矿浮沉资料见表三-2,二矿浮沉资料见表三-3：

2

表三-1两矿原煤大筛分资料质量与灰分的审查

审查项目一矿二矿

筛分前煤样的总重量Gl,Kg5436.505548.90

筛分后煤样的重量之和G2,Kg5434.775539.90

筛分试验前后重量误差，%0.030.16

筛分前煤样的灰分Ad,%12.5629.73

筛分后各产品的加权平均灰分Ad,%12.9529.53

筛分试验前后灰分误差，%3.110.20

表三-2一矿浮沉资料灰分的审查

自然级破碎级

粒度mm浮沉前灰分浮沉后灰分误差浮沉前灰分浮沉后灰分误差

%%%%%%

50-2512.4512.250.2013.5013.390.11

25-1312.8212.770.0513.0812.890.19

13-612.8212.650.1712.8712.060.81

6-313.1513.160.0112.6211.870.75

3-0.512.7612.360.4012.3311.490.84

表三-3二矿浮沉资料灰分的审查

自然级破碎级

粒度/mm浮沉前灰分浮沉后灰分误差浮沉前灰分浮沉后灰分误差

%%%%%%

50-2527.9825.991.9941.0039.661.34

25-1326.6224.941.6840.8839.051.83

13-628.4226.242.1836.0435.310.73

6-325.5423.831.7132.6331.531.10

3-0.523.3321.481.8529.6728.661.01

根据以上两表，一矿和二矿煤自然级和破碎级浮沉前后灰分误差均<1.5%,因而确定

其资料真实有效，可以作为设计的原始参考资料和后续分析计算和数据处理的依据。

2煤质资料的校正

在进行分析之前，首先要对资料进行校正，使试验前后结果一致。

3筛分资料的校正

=(3-2)

△——灰分校正系数，%

Ado------筛分试样的灰分，%

Ad——筛后各粒度级的加权平均灰分，%

将△值与各粒级灰分分别相加，校正后各粒级综合灰分为：

A,=M=A<+r>(3-3)

N------粒级数

Ad0------筛分试样的灰分，%

3

Ad——筛分后总灰分，%

表三-4一矿自然级-50mm筛分试验结果（不需校正）

粒度/mm重量/Kg占本级/%占本矿/%灰分/%

50-25702.6017.7312.9312.45

25-131,056.1026.6619.4312.82

13~6909.9622.9716.7412.82

6~3345.918.736.3613.15

3-0.5660.5416.6712.1512.76

-0.5286.867.245.2816.21

合计3,961.97100.0072.9013.02

表三-5一矿自然级-0.5mm筛分试验结果（校正）

灰分风

粒度/网目质量/g占本级外占本矿外

校正前校正后

>60122.0024.551.3013.7613.88

60~8076.0015.290.8114.7214.84

80^10073.0014.690.7814.9815.10

100^12045.009.050.4815.9416.06

120^14010.002.010.1114.6514.77

140^16026.005.230.2815.8315.95

160^18031.006.240.3316.0716.19

180^20031.006.240.3316.6816.80

<20083.0016.700.8821.8922.01

合计497.00100.005.2816.0916.21

表三-6一矿破碎级-50mm筛分试验结果（校正）

灰分风

粒度/mm重量/Kg占本级/%占本矿/%

校正前校正后

50~25527.6135.829.7113.5013.20

25~13458.4031.128.4313.0812.78

13~6232.1615.764.2712.8712.57

6~376.895.221.4112.6212.32

3~0.5134.009.102.4712.3312.03

-0.5043.742.970.8011.8011.50

合计1472.80100.0027.1013.0712.77

4

表三-7一矿破碎级-0.5mm筛分结果（校正）

灰分/%

粒度/网目质量/g占本级外占本矿为

校正前校正后

>60107.0021.530.179.869.46

60~8075.0015.090.1210.4810.08

80^10072.0014.490.1211.4811.08

100^12043.008.650.0711.3910.99

120^14010.002.010.0210.6410.24

140^16029.005.840.0511.4511.05

160^18031.006.240.0512.2311.83

180^20035.007.040.0612.6012.20

<20095.0019.110.1517.3316.93

合计497.00100.000.8012.2011.80

表三・8二矿自然级・50mm筛分试验结果（不需校正）

粒度/mm重量/Kg占本级/%占本矿/%灰分/%

50~25663.0017.0611.9727.98

25~13935.1024.0616.8826.62

13飞632.6016.2811.4228.42

6~3644.2016.5711.6325.54

3~0.5736.5018.9513.2923.33

-0.5275.207.084.9723.37

合计3,886.60100.0070.1626.11

表三-9二矿自然级-0.5mm筛分试验结果（校正）

灰分/%

粒度/网目质量/g占本级%占本矿％

校正前校正后

>60174.5035.431.7622.2922.21

60~8079.5016.140.8021.5421.46

80^10065.0013.200.6621.9921.91

100^12032.506.600.3322.1522.07

120^15029.505.990.3023.2923.21

150^20041.508.430.4224.9524.87

200~25014.002.840.1426.1226.04

250^30012.502.540.1327.9227.84

300^36024.504.970.2529.5829.50

360~019.003.860.1933.3533.27

合计492.50100.004.9723.4523.37

5

表三-10二矿破碎级-50mm筛分试验结果（校正）

灰分/%

粒度/mm重量/Kg占本级/%占本矿/%

校正前校正后

50~25969.0058.6117.4941.0039.12

25~13349.3021.136.3140.8839.00

13~6162.709.842.9436.0434.16

6~378.504.751.4232.6330.75

3~0.563.003.811.1429.6727.79

-0.5030.801.860.5628.9627.08

合计1653.30100.0029.8439.4337.55

表三-11二矿破碎级-0.5mm筛分试验结果（校正）

灰4}/%

粒度/网目质量/g占本级%占本矿%

校正前校正后

>60119.0023.990.1327.2727.31

60~8074.0014.920.0827.0727.11

80^10063.0012.700.0726.5326.57

100^12039.007.860.0427.3127.35

120^15025.505.140.0328.3428.38

150~20081.0016.330.0929.5029.54

200^25048.509.780.0533.5633.60

250~30019.003.830.0234.6734.71

300^36022.004.440.0234.9434.98

360~05.001.010.0138.5238.56

合计496.00100.000.5628.9228.96

3.1浮沉资料的校正

|△IVO2时，采用

=Ads-Ady（3-4）

式中：△——灰分校正系数，%

Ads——筛分表中参加浮沉实验各粒度级的平均灰分，%

Adf—浮沉表中各级累计灰分，%

其方法与筛分资料的校正相同，将浮沉表中各级的灰分加减△值得校正后各级的灰分。

当[△l〉。？时，采用调整各密度级的数量，各密度级的灰分不变，使其实验前后的灰分

相等。

/=100（＞-，）/（4|8-4_]8）（3-5）

式中：——为调整的数量，%

A而---校正前灰分，%

A后---校正后灰分，%

A+1.8+1.8密度级灰分，%

A.1.8——-L8密度级灰分，%

6

表三-12一矿自然级筛分浮沉试验结果综合报告表（校正）

50〜25nlm25^13mm

灰分

产率/%产率/%灰分%产率/%灰分%

密度级/%

/kg*L-l12.9312.4519.4312.8216.7412.82

占本占本占本占本占本

占本级%灰分％灰分%灰分%

矿外级外矿外级为矿为

<1.353.876.885.5542.148.184.8036.436.004.21

1.3^1.428.383.638.4737.687.317.8743.677.207.35

1.T1.56.610.8416.757.571.4716.917.311.2016.23

1.5^1.63.360.4323.843.620.7023.853.910.6424.08

71.560.2029.181.580.3130.131.660.2731.93

1.7^1.80.310.0432.771.080.2134.870.950.1635.24

1.8~2.00.550.0744.611.170.2346.290.690.1150.87

>2.05.360.6880.615.171.0083.085.380.8986.49

合计100.0012.7712.42100.0019.4112.82100.0016.4812.74

煤泥1.210.1614.830.110.0216.721.550.2617.76

总计100.0012.9312.45100.0019.4312.82100.0016.7412.82

表三-13一矿自然级筛分浮沉试验结果综合报告表（校正）（续）

6~3mm3〜0.5mm50^0.5mm

产率/%灰分%产率/%灰分外产率/%灰分%

6.3613.1512.1512.7667.6212.77

占本级外占本矿外灰分”占本级先占本矿外灰分”占本级外占本矿外灰分外

34.232.133.6140.714.793.2642.0328.014.57

44.232.756.5339.404.646.7438.3425.567.54

7.770.4814.876.480.7614.967.154.7716.26

3.690.2323.102.980.3523.163.542.3623.80

1.660.1030.371.750.2130.371.641.0930.55

1.050.0736.530.960.1137.770.880.5835.67

0.790.0545.150.950.1148.030.850.5647.32

6.580.4185.886.760.8082.855.583.7283.78

100.006.2313.03100.0011.7712.60100.0066.6612.70

2.190.1418.373.200.3917.631.430.9617.30

100.006.3613.15100.0012.1512.76100.0067.6212.77

7

表三-14一矿破碎级筛分浮沉试验结果综合报告表（校正）

50~25mm25~13mm13~6mm

灰分

产率/%产率/%灰分%产率/%灰分%

密度级/%

/kgeL-l9.7113.508.4313.084.2712.87

占本占本占本占本

占本级%占本矿%灰分％灰分外灰分%

级外矿外级外矿％

<1.318.781.814.4915.001.264.268.810.383.16

1.3~L455.725.387.4861.015.137.2763.772.726.24

1.4~1.512.831.2415.8610.800.9115.5213.060.5614.37

1.5,64.480.4323.144.420.3723.824.090.1723.08

1.6~L70.880.0827.791.710.1428.542.180.0929.77

1.7~1.80.550.0530.861.120.0934.191.090.0534.94

1.8~2.00.410.0443.780.480.0411.160.720.0340.50

>2.06.360.6176.115.460.4677.096.270.2771.31

合计100.009.6513.51100.008.4113.08100.004.2612.87

煤泥0.560.0511.660.280.0212.640.210.0111.09

总计100.009.7113.50100.008.4313.08100.004.2712.87

表三-15一矿破碎级筛分浮沉试验结果综合报告表（校正）（续）

6~3mm3〜0.5mm50~0.5mm

产率/%灰分外产率/%灰分外产率/%灰分%

1.4112.622.4712.3326.2913.11

占本级外占本矿%灰分%占本级外占本矿外灰分%占本级外占本矿外灰分%

55.080.784.5655.301.344.0121.305.574.16

20.230.288.6123.700.578.2553.7414.067.11

8.900.1315.297.500.1814.9811.493.0115.30

4.450.0623.101.110.0321.154.071.0723.20

2.010.0329.761.190.0329.471.450.3828.75

1.160.0234.771.190.0333.870.910.2433.51

0.990.0141.311.190.0340.010.580.1541.60

7.180.1063.668.830.2163.716.451.6973.53

100.001.4112.63100.002.4212.39100.0026.1513.12

0.430.0111.421.970.059.590.540.1411.07

100.001.4112.62100.002.4712.33100.0026.2913.11

8

表三-16一矿自然级小浮沉试验结果（校正后）

浮物累计沉物累计

密度级/Kg・重量占本级占本矿灰分

产率灰分产率