煤矿井下煤矸分离技术规范-地方标准编制说明

《煤矿井下煤矸分离技术规范》地方标准编制说明一、工作简况（一）任务来源本文件来源于2019年9月4日山东省实施标准化战略（国家标准化综合改革试点工作）领导小组印发的《关于印发2019年度标准化综合改革暨“山东标准”建设项目计划》的通知（鲁标改办发〔2019〕6号）。本文件由山东省能源局提出，由山东省能源标准化技术委（二）起草单位、起草人及任务分工起草单位—通用技术集团工程设计有限公司，先后参与多项国家重点研发项目，主导、参与多部国家标准及行业标准，获得多项国家级奖项和省部级奖励。参与团队中专业技术人员20人，涉及采矿、选煤、矿建、电气、智能化、给排水、暖通、环保等专业，大多为工程技术应用研究员及高级工程师，具有丰富的科研经验、雄厚的人才实力和充足的编制经费。起草单位—山东安实绿色开采技术发展有限公司，以煤炭资源与安全绿色开采等实验室科研平台为支撑，具有领先的实验平台、优秀的科研团队、丰富的科研及实践经验。起草单位—山东鲁泰控股集团有限公司鹿洼煤矿，坚持质量立企、技术创新，被评为“国家级安全质量标准化矿井”，提供了很好的试验平台。主要起草人—郭宝德、石绍辉、华祥、李延振、王斌、赵恩荣、石海明、郭柱、刘海泉、朱峰、孙新城、王文龙、张汉峰、李亮、王清华、李修磊、刘乐、谢群、王传琪。负责标准大纲、总则、基本规定及煤矸分离工艺及设备章节编写（三）起草过程2019年2月，根据国家重点研发项目研究的进度要求，通用技术集团工程设计有限公司联合山东安实绿色开采技术发展有限公司、山东鲁泰控股集团有限公司鹿洼煤矿等单位成立了《煤矿井下煤矸分离技术规范》标准工作组，负责整体推进标准的调研、起草等工作，确定了工作组成员及分工。2019年3月-4月，标准工作组根据规范中涉及的选煤方法、工艺、硐室布置及相关规划、政策文件等进行了详细的资料查的工作计划和进度安排，并拟定了规范编制大纲，正式开展本标准的编制工作。2019年5月，标准工作组形成了《煤矿井下煤矸分离技术规范》的工作组讨论稿。2019年6月，山东省能源局组织标准立项论证会，与会专家对标准编制工作给予了充分认可。本标准顺利通过了专家组论2019年9月，山东省实施标准化战略（国家标准化综合改革试点工作）领导小组下发了《关于印发2019年度标准化综合改革暨“山东标准”建设项目计划》的通知（鲁标改办发〔2019〕6号），本标准通过了山东省市场监督管理局立项。2019年10月-2021年10月，标准工作组进一步研究国内外标准、规范和文献资料，并结合国家重点研发项目中有关井下煤矸分离工艺及技术方面取得的最新研究成果和理论，对标准进一步修改完善，形成了征求意见稿。2021年11月-12日，标准工作组就《煤矿井下煤矸分离技术规范》讨论稿征求了中煤科工北京华宇工程有限公司唐山分公司、中国矿业大学、辽宁工程技术大学、金易通科技（北京）股份有限公司、济宁二号煤矿、赵楼煤矿等30家单位及人员的意见和建议，共收到有效意见反馈42条，经认真研究后采纳了35条，未采纳的原因也一一进行了说明和反馈，针对意见进行了修改完善工作。2022年1月-2023年11月，标准工作组准备标准制修订延期及技术审查相关资料，配合召开标准技术审查会议；2023年12月，山东省能源局在济南组织召开了标准技术审查会议，审查委员会听取了标准起草单位标准编制情况的汇报，对标准文本进行了逐章、逐条审查，同意该标准通过审2024年1月-2025年3月，会后标准起草组按照专家意见修改完善相关技术内容，形成报批材料后上报山东省能源局审查，报送山东省市场监督管理局批准。二、地方标准制定目的和意义传统的煤炭生产模式，采煤和选煤各为独立的系统，煤矿地面产生大量矸石，不仅会加剧提升能力不足的矛盾，也给井上洗选与地面排放带来巨大环境压力，成为制约矿井安全高效生产与矿区环境协调的瓶颈问题。另外矸石及污染物地面排放，占用土地资源、造成地面采动破坏及粉尘噪音与水污染。环境、资源与经济使煤炭工业面临新的挑战，亟需寻求一种环境友好、资源高效利用、经济效益显著的新模式。随着绿色矿山、生态矿山的建设，煤矿井下超大断面硐室支护，矸石充填技术的进步，煤矿井下煤矸分离、洗选设备及工艺逐渐成熟。采选一体化煤炭绿色生产新模式，就是将采煤技术、选煤技术、充填技术进行有机结合，达到实现煤炭生产高效、绿色、零排放的目的。采选一体化煤炭绿色生产新模式，将选煤厂整体建设在井下硐室中，只有精煤产品升井，将采煤、选煤、矸石回填一体化结合，实现高效率、绿色、零排放，节能降耗、提高煤炭资源回收率，是践行习近平总书记“绿水青山就是金山银山”的重要举措。结合绿色矿山、生态矿山的建设，为了在煤矿井下洗选工程设计中贯彻执行国家技术经济政策，统一和规范煤炭井下加工利用技术和工程建设标准，提高煤炭利用品质、合理利用资源、满足节能环保和安全生产要求，特制定此规范。经对现行国家标准、行业标准及地方标准进行查询，以“井下、煤矸分离”等多个关键词进行搜索，未发现与本规范相同或相似的规范及标准，本规范可作为现行规范标准的必要补充。本规范主要起草单位为通用技术集团工程设计有限公司，参与了国家重点研发计划项目子课题“深部采选充一体化矿井立体化动态设计方法”，与科研院所和矿井建设单位具有深入合作交流的平台，掌握了煤矿井下煤矸分离的最前沿技术与工艺。因此，为了在煤矿建设中统一和规范煤矿井下煤矸分离技术和方法，进一步提高煤炭行业技术水平，适应我省煤炭行业高质量发展的需要，制定本规范是必要和可行的。三、地方标准编制原则、主要技术内容和确定依据（一）编制原则在煤矿井下洗选工程设计中贯彻执行国家技术经济政策，统一和规范煤炭井下加工利用技术和工程建设标准，提高煤炭利用品质、合理利用资源、满足节能环保和安全生产要求。适用于新（二）主要技术内容本标准的目录框架的确定和编写主要依据GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件包括范围、规范性引用文件、术语和定义、基5.基本要求要求进行了规定。验证方法：井下实现煤矸分离后，采用密度液），），井下煤炭开采和井上煤炭分选加工系统生产能力一般保持一致，而井下煤矸分离技术是一种在井下对煤炭进行分选加工的生产技术。为便于理解，统一标准，本部分内容技术数据参考GB50359《煤炭洗选工程设计规范》。6.毛煤运输本部分对煤流量的稳定性进行了规定，规定煤矿井下煤矸分离工程应为井下主煤流运输系统的旁路。7.筛分与破碎本部分对入选毛煤常用的筛分设备进行了归类，并对不同筛分设备、不同分级粒度对应的设备单位处理能力进行了规定，并对破碎作业提出了设置除铁器等相关的技术要求。筛分设备性能应符合GB/T15716的要求。本部分内容技术数据是经过充分调研国内有代表性的设备生产商和有代表性煤矿的实际生产数据得到的。依托的国家重点研发计划项目以新巨龙煤矿-800m水平煤矸分离工程作为示范基地。该示范工程选用的原煤脱粉筛XCG13/14，筛宽1800mm，设备处理面积8.10m2,入料粒度：0～100mm，筛分粒度13mm，该设备为新巨龙井下煤矸分离工程产学研合作开发核心设备。选型计算：设备入料量Q=168.35t/h，根据规范查得不均衡系数1.15，单位面积处理能力15～25t/（m2·h）,取值25t/故选型齿滚式滚轴筛XCG13/14。8.煤矸分离工艺及设备本部分对煤矸分离工艺进行了描述，煤矸分离设备包括动筛跳汰机、空气脉动跳汰机、刮板重介质分选机、智能干选机，对不同分选设备的分选精度不完善度、可能偏差进行了界定，对不同分选设备的单位处理能力和对循环水、循环风或循环介质的用量要求进行了规定。本部分同时提出了在井下设置磁铁矿粉储存硐室，宜按0.5～1个月的磁铁矿粉消耗量确定硐室容量。煤矸分离设备性能应符合GB/T15715的规定。本部分内容技术数据是经过充分调研国内有代表性的设备生产商和有代表性煤矿的实际生产数据得到的。依托的国家重点研发计划项目以新巨龙煤矿-800m水平煤矸分离工程作为示范基地。该示范工程选用的数控跳汰机JYT-G8，设备处理面积7.2m2,入料粒度：13～100mm，该设备为新巨龙井下煤矸分离工程产学研合作开发核心设备。选型计算：设备入料量Q=143.12t/h，根据规范查得不均衡系数1.25，单位面积处理能力25～45t/（m2·h）,取值35t/另新巨龙煤矿井下建设有一套重介浅槽排矸工艺系统，该工程选用的重介浅槽分选机为XZQ1650，设备槽宽5m,入料粒度：选型计算：设备入料量Q=337.02t/h，根据规范查得不均衡系数1.25，单位槽宽处理能力70～100t/（m·h）,取值85t/），该工程选用的块煤脱介筛ZKX2445，筛面S=10.80m2，Q≥225t/h；脱磁不锈钢条缝筛板，δ=1.00mm；入料粒度：50~选型计算：设备入料量Q=148.86t/h，根据规范查得不均衡9.煤泥水处理煤泥水处理包括粗煤泥的水力分级和细煤泥的沉淀与浓缩以及煤泥压滤脱水环节。本部分对水力分级旋流器设备的分选技术参数进行了说明。对细煤泥浓缩设备的选型参数进行了说明，煤泥沉淀池煤泥水处理能力按GB50359-20167.2.4的规定选取，对煤泥压滤脱水设备的技术参数也进行了界定。水力分级旋流器设备性能应符合JB/T9035的规定；煤泥压滤设备及部件性能应符合JB/T4333.1、JB/T4333.2、JB/T本部分内容技术数据是经过充分调研国内有代表性的设备生产商和有代表性煤矿的实际生产数据得到的。新巨龙煤矿-800m水平煤矸分离示范工程选用的煤泥分级旋流器LX-500，2台，给料压力0.1～0.15MPa，锥角20°,分级粒度0.25mm，该设备为新巨龙井下煤矸分离工程产学研合作开发核选型计算：设备入料量Q=239.03m3/h，根据规范查得不均衡系数1.35，直径500mm煤泥分级旋流器的处理能力为80～200另新巨龙煤矿井下建设有一套重介浅槽排矸工艺系统，该工程选用的煤泥压滤机为快开式隔膜压滤机XMGZ200/1500，2台，过滤面积：S=200m2／台，滤室容积=4.0m3／台；Q=12.5t/台•循环，滤板77块，滤板尺寸1500×1500mm，滤室厚40mm，压榨压力选型计算：设备入料量Q=17.91t/h，根据规范查得不均衡），），），本部分对硐室及巷道的位置选择提出了要求，并指出硐室及巷道应满足井下煤矸分离工艺设备布置、检修要求，并应符合GB本部分对井下煤矸分离工程的电气设计提出了要求，必须符合煤矿安全规程、GB50417的有关规定。本部分对井下煤矸分离工程的给排水设计提出了要求，井下煤矸分离工程用水水质应符合GB50359水质指标要求，应首先使用矿井水。13.粉尘防治及噪声控制本部分对井下煤矸分离工程的粉尘防治及噪声控制提出了要求，应根据不同的煤矸分离工艺，选择有效的煤粉尘防治措施。智能干选机配置的除尘器排风中粉尘浓度不应高于4mg/m3，井下煤矸分离设施应进行噪声控制，并应符合GB/T50087有关要求。本部分对井下煤矸分离工程的通风及降温设计提出了要求，硐室的通风应符合GB50215和AQ1028的有关规定，硐室通风的风流方向宜与煤流方向相同，高温矿井的井下硐室降温，应符合序号2/h)值·h)，喷水量0.5~3/h3（三）确定依据煤矿井下煤矸分离技术，将煤矸分离系统整体建设在井下硐室中，将采煤、选煤、矸石回填一体化结合，实现高效率、绿色开采；煤矿井下煤矸分离工艺硐室布置优化，硐室高度降低，减少基建投资。新巨龙煤矿-800m水平煤炭分选硐室群作为研发计划工程示范基地，煤矸分离主要设备为空气脉动跳汰机，实现了煤矿井下首次采用，对规范的编制及相关参数提供了充分的实践和详实的依据。本文件是对国内外煤矿井下煤矸分离技术成果的固化、提升，有助于提高煤矿井下煤矸分离技术选择的操作性，将为煤矿井下煤矸分离工程提供详实的设计依据，为今后煤矿井下洗选工艺及布置的设计提供参照，提高煤炭利用品质、合理利用资源、满足节能环保和安全生产要求。四、与现行相关法律、行政法规和其他标准的关系矸分离技术进行了规定。本标准与相关标准的协调性如下：入选毛煤的可选性等级符合GB/T16417《煤炭可选性评定方法》的相关规定；硐室及巷道位置的选择符合GB50416《煤矿井下车场及硐室设计规范》的相关规定；井下电气设计符合GB/T50417《煤矿井下供配电设计规范》的有关规定；煤矸分离工程用水水质符合GB50359《煤炭洗选工程设计规范》的相关规