上灣洗煤廠方案說明書

1、賽吉滿公司神華集團(tuán)神東煤炭公司上灣選煤廠方案設(shè)計(jì)說明書神華集團(tuán)神東煤炭公司上灣選煤廠方案設(shè)計(jì)說明書 美國賽吉滿公司2003年7月目 錄1. 概述2.設(shè)計(jì)依據(jù)與設(shè)計(jì)范圍3. 煤質(zhì)特征及可選性分析4. 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)5. 設(shè)計(jì)規(guī)模、工作制度與廠址選擇6. 工程設(shè)計(jì)6.1 選煤工藝6.2 供配電、控制、自動(dòng)化6.3 給水、排水6.4 采暖、通風(fēng)6.5 建筑物與構(gòu)筑物6.6 工業(yè)場地總平面布置7. 生產(chǎn)組織與勞動(dòng)定員8. 建設(shè)工期9. 投資估算與技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)10. 澄清、例外和用戶責(zé)任附件：1. 工藝流程圖2. 選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)圖3. 工藝總平面布置圖4. 主廠房布置圖5. 主廠房布置圖6. 主廠房布置圖7.

2、 主廠房布置圖8. 神東公司有關(guān)上灣選煤廠工程主要設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)范圍（2003年7月4日） 1 前言按照神華集團(tuán)和神東煤炭公司的發(fā)展部署，計(jì)劃在上灣煤礦已經(jīng)形成和正在改造的地面生產(chǎn)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，增建煤炭洗選加工系統(tǒng)，分選上灣礦井下主要開采的1-2煤層的塊原煤。上灣煤礦始建于上世紀(jì)90年代，選煤廠原設(shè)計(jì)規(guī)模僅為3.0Mt/a，由于煤質(zhì)好，僅建成地面生產(chǎn)系統(tǒng)。其后幾經(jīng)改造，目前礦井及地面生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)模己達(dá)10.0Mt/a，本次增建的洗選加工系統(tǒng)規(guī)模要求為1667t/h、10.0Mt/a。上灣井田位于內(nèi)蒙古東勝礦區(qū)南端，井田儲(chǔ)量豐富，開采條件好，主采的1-2煤層平均厚度6m。煤質(zhì)為低灰、低硫、低磷、中高

3、發(fā)熱量的不粘煤，是優(yōu)質(zhì)的動(dòng)力用煤。上灣煤礦位于神東礦區(qū)中部，地理位置優(yōu)越，交通運(yùn)輸條件好，向北有包(頭)神(木)鐵路，向東有神(木)朔(州)鐵路與朔(州)黃(驊港)這一大運(yùn)量出海通道。另有包(頭)府(谷)公路，東(勝)呼(和浩特)等公路聯(lián)接或通過礦區(qū)。為礦區(qū)提供了良好的發(fā)展前景。2003年7月，神東公司邀請賽吉滿公司為上灣礦煤炭洗選加工系統(tǒng)提供設(shè)計(jì)方案，賽吉滿公司愉快的接受了邀請，并借此機(jī)會(huì)對神華集團(tuán)和神東煤炭公司的信任再次表示感謝。賽吉滿公司致力于通過合作，把擁有的先進(jìn)選煤技術(shù)帶給中國的煤炭企業(yè)，使之為中國煤炭工業(yè)的現(xiàn)代化，和提高經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。2001年以來，賽吉滿公司己

4、成功的在神東礦區(qū)建設(shè)了兩座現(xiàn)代化選煤廠，作為第三座選煤廠的烏蘭木倫礦選煤廠,亦已于2003年5月開工建設(shè)，將于2003年內(nèi)建成投產(chǎn)。隨著賽吉滿與神華集團(tuán)合作的進(jìn)一步深入，本公司正在不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，使推出的技術(shù)更加適合中國的實(shí)際，更能滿足作為中國最大的煤炭企業(yè)的神華集團(tuán)的可持續(xù)發(fā)展和現(xiàn)代化需要。2 設(shè)計(jì)依據(jù)與設(shè)計(jì)范圍2.1設(shè)計(jì)依據(jù)本方案設(shè)計(jì)的編制依據(jù)包括以下內(nèi)容：2.1.1 神東煤炭公司提供的如下煤質(zhì)資料：1） 上灣礦1-2層煤，原煤灰分9.27%2003年6月28日采樣2） 補(bǔ)連塔、活雞兔及上灣礦1-2層煤1998年采樣2.1.2神東煤炭公司提供的現(xiàn)有工業(yè)場地總平面布置圖和相關(guān)資料。2.1.32

5、003年7月4日神東煤炭公司會(huì)議紀(jì)要：“神華集團(tuán)神東煤炭公司上灣選煤廠工程主要設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)范圍”，見附件8。2.2設(shè)計(jì)范圍2.2.1 生產(chǎn)系統(tǒng)1） 原煤系統(tǒng)（包括沿用和改造項(xiàng)目）（1）主井井口房至原煤倉棧橋（沿用現(xiàn)有設(shè)施，已達(dá)到設(shè)計(jì)能力）。（2）原煤倉：目前已投用1個(gè)，即將建成1個(gè)，另有1個(gè)已完成基礎(chǔ)工程，本次將全部建成投用（屬于礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)改造內(nèi)容）。（3）原煤倉至篩分破碎車間棧橋（沿用現(xiàn)有設(shè)施）。（4）篩分車間：改擴(kuò)建現(xiàn)有篩分破碎車間，包括土建和全部設(shè)備。（5）篩分車間至主廠房帶式輸送機(jī)棧橋（新建，輕鋼結(jié)構(gòu)，不設(shè)采暖）2） 分選系統(tǒng)（新建）（1）主廠房：廠房為鋼框架結(jié)構(gòu)。（2）濃縮車

6、間：砼結(jié)構(gòu)，共2臺(tái)濃縮機(jī)，互為備用，泵房和池體封閉防寒。3） 產(chǎn)品系統(tǒng)（1）主廠房至3轉(zhuǎn)載站精煤、末煤帶式輸送機(jī)棧橋（新建，全封閉，采暖）。（2）主廠房至矸石倉帶式輸送機(jī)棧橋（新建，全封閉，采暖）。（3）矸石倉（新建，全封閉，采暖）：貯量1000t，汽車裝車。（4）篩分車間至2轉(zhuǎn)載站、2轉(zhuǎn)載間至3轉(zhuǎn)載站、3轉(zhuǎn)載站等單位工程均沿用已有設(shè)施。（5）3轉(zhuǎn)載站至產(chǎn)品倉帶式輸送機(jī)棧橋沿用已有設(shè)施，該棧橋設(shè)計(jì)為雙運(yùn)輸帶式，但僅安裝一臺(tái)運(yùn)輸帶，本次設(shè)計(jì)應(yīng)新增第2條運(yùn)輸帶（由神東公司承擔(dān)），實(shí)現(xiàn)精煤、末煤分別上倉（屬于礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)改造內(nèi)容）。（6）產(chǎn)品倉（屬于礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)改造內(nèi)容，由神東公司承擔(dān)）。2

7、.2.2 輔助生產(chǎn)系統(tǒng)1） 介質(zhì)庫（新建，設(shè)置在篩分車間底層）2） 生產(chǎn)清水池及泵房（新建），同時(shí)封閉已有一個(gè)閑置水池作為集中水池。3） 集中變、配電及控制中心（新建）。2.2.3 水、暖、電源接口1） 水源：接口位置在新建生產(chǎn)清水池，本設(shè)計(jì)包括生產(chǎn)水池至澄清水池管路。2） 暖源：接口在產(chǎn)品倉東側(cè)的來自電廠的熱源，熱媒為110高溫水。3） 電源：接口在位于3轉(zhuǎn)載站一層的6KV開閉所，選煤廠兩回電源引自該所，高壓設(shè)備在開閉所統(tǒng)一布置。2.2.4 生產(chǎn)集控現(xiàn)有PLC控制系統(tǒng)設(shè)在原煤倉下，并設(shè)有3個(gè)控制分站。選煤廠設(shè)計(jì)應(yīng)將原控制系統(tǒng)納入集控中心作為分站，實(shí)現(xiàn)集中控制。控制范圍原則上從原煤倉下至產(chǎn)品倉

8、上為止的全部地面生產(chǎn)系統(tǒng)。2.2.5 廠區(qū)設(shè)施1） 供熱與供水管網(wǎng)供水管網(wǎng)指從新建生產(chǎn)清水池到主廠房、濃縮車間的供水管路和管溝；供熱管網(wǎng)是指從產(chǎn)品倉東側(cè)熱水源干管出口到新增各建、構(gòu)筑物的管路和管溝。2） 廠區(qū)動(dòng)照網(wǎng)。3） 新增廠區(qū)道路和主要廠房周圍的硬化地面。4） 新增道路兩側(cè)的排水溝。3.0 煤質(zhì)特征及可選性3.1 煤層及賦存狀況上灣井田屬神府東勝礦區(qū)一部分，含煤地層是中下侏羅紀(jì)延安組。延安組地層特征明顯，含煤層數(shù)多，一般10-18層。其中1-2、2-2、3-1、42及5-2為主要開采煤層。主采煤層厚度可達(dá)11.35米。上灣井田面積41.17平方公里，總儲(chǔ)量63565萬噸。主要煤層為1-2，

9、2-2，3-1煤層。各煤層的賦存狀況見表3-1-1所示：表3-1-1上灣礦井及地面生產(chǎn)系統(tǒng)，原設(shè)計(jì)規(guī)模為3.0Mt/a。經(jīng)改擴(kuò)建后，已具備2000t/h生產(chǎn)能力。按照集團(tuán)公司的統(tǒng)一部署，先期主要開采1-2煤層。在開采1-2煤層后，2-2煤層方可開采，并且2-2煤層今后大部分將預(yù)留，作為煤炭直接液化項(xiàng)目的原料煤。因此，上灣選煤廠建成后的相當(dāng)一段時(shí)間，1-2煤為主要入選原煤。3.2 煤質(zhì)特征對煤質(zhì)特征的論述以1-2層煤為主。煤層采樣化驗(yàn)結(jié)果表見表3-2-1。3.2.1 煤的物理性質(zhì)本井田煤顏色以黑色為主，條痕為褐黑色。煤層由下而上光澤變化一般是較暗淡光澤，具有上部暗、下部亮的趨勢，平面上各煤大致呈

10、北暗南亮之勢。煤的縫隙較發(fā)育，且隨宏觀煤巖類型不同而變化。各煤層的容重平均為1-2煤1.29，2-2煤1.28，3-1煤1.28。宏觀煤巖特征表明：1-2煤層以半暗型煤為主，2-2及3-1煤層以半亮型為主，半暗型次之。8總 樣 煤 層 可 采 樣 化 驗(yàn) 結(jié) 果 表煤樣編號：上灣1-2煤煤生產(chǎn)大樣 表3-2-1煤樣名稱煤種Mad%Ad%Vdaf%焦渣特征St.d%Qgr.dMJ/kg元 素物理性試驗(yàn)抗碎強(qiáng)度比重TRD.d容重ARD可磨性HGI.Cdaf%Hdaf%Ndaf%Stdaf%Odaf%堆煤重角摩擦角靜止角總樣原煤9.659.2731.3320.8228.9481.684.230.83

11、0.9012.36837.2829°1837°4886.041.501.3457-1.4浮煤8.584.2528.0320.2031.0682.494.830.840.2112.13膠質(zhì)層X毫米Y毫米曲線型狀G指數(shù)GR.I熱 穩(wěn) 定 性燃 點(diǎn) 有 害 元 素原煤Ts+6Ts3-6Ts-3TToP.d%Ci.d%As ggFgg68.9627.373.502792760.0020.033345煤 灰 成 分 分 析灰 熔 點(diǎn) SiO2Fe2O3Al2O3CaOMgOTiO2SO3DTSTHTFT16.8520.127.8233.410.420.3416.75137013901

12、3901400賽吉滿公司神華集團(tuán)神東煤炭公司上灣選煤廠方案設(shè)計(jì)說明書3.2.2 煤的化學(xué)性質(zhì)1）工業(yè)分析本區(qū)各煤層均為低變質(zhì)階段的煙煤。工業(yè)分析表明具有以下特點(diǎn)：(1) 原煤空氣干燥基水分比較高。其主要原因是本區(qū)煤的變質(zhì)程度低、裂隙發(fā)育，加之表面水分的影響，煤的全水分高達(dá)15%16%。從目前開采1-2層煤的實(shí)際生產(chǎn)情況也反映了這一特點(diǎn)。見表3-2-2所示由表中可以看出，商品煤的全水分平均在15.5%，這是造成發(fā)熱量低的主要原因之一。但是神東煤內(nèi)水高的特點(diǎn)，單純通過較大幅度降低水份來提高發(fā)熱量尚不具備條件，洗選加工仍須從降低灰分來著手。1) 必須指出的是：對煤的分選、降灰的過程中，自然在一定程度

13、上增加產(chǎn)品煤的表面水分，從而降低了發(fā)熱量增高的幅度，這是洗選工藝應(yīng)著意避免的。一般而言，產(chǎn)品表面水分的增加與進(jìn)入分選系統(tǒng)物料的比表面積有直接的關(guān)系。當(dāng)進(jìn)入分選系統(tǒng)末煤的含量多時(shí)或入選物料的分選上限小時(shí)，都會(huì)提高分選物料的比表面積，從而增加產(chǎn)品最終水分的增高幅度。這在制定工藝時(shí)必須慎重考慮，以選擇合理的分選上、下限。保持分選前、后將水分控制在一個(gè)相對穩(wěn)定的范圍內(nèi)。(2) 灰分低是本區(qū)各層煤的另一個(gè)主要特點(diǎn)。從目前開采的1-2煤實(shí)際生產(chǎn)情況表明，原煤灰分一般而言，1-2煤在8-9%之間。相對于其它兩層煤較高，但仍屬于低灰煤之列。由于原煤灰分本身比較低，通過降灰來達(dá)到提高發(fā)熱量的目的，顯然發(fā)熱量提高

14、的幅度是十分有限的。而發(fā)熱量的高低將取決于產(chǎn)品水分和干基灰分，它們存在著一定的線性關(guān)系。神東通過大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對不同時(shí)間段的這種線性關(guān)系加以統(tǒng)計(jì)，可形成以下經(jīng)驗(yàn)公式：（i）Qnet,ar=7449-67Mt-95Ad(2003年1-5月統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù))(ii) Qnet,ar=7697-86.4Mt-88.5Ad(2003年1-6月統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù))(iii) Qnet,ar=7356-65Mt-77Ad(2001年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù))由此可見當(dāng)產(chǎn)品煤水分相對穩(wěn)定的條件下，灰分是影響發(fā)熱量的另一因素。當(dāng)假設(shè)總水分為15.5%時(shí)，按照公式可得出灰分與發(fā)熱量的變化關(guān)系,若要達(dá)到發(fā)熱量5900kcal/kg要求時(shí)，精煤的灰分

15、需降低到6%以下。若需繼續(xù)降低，雖然發(fā)熱量也會(huì)相應(yīng)提高，但難度也隨之增大，精煤產(chǎn)率相應(yīng)減少，得不償失?？梢姰?dāng)原煤灰分低時(shí)通過降灰來提高發(fā)熱量的空間，實(shí)際上是在一個(gè)有限的范圍內(nèi)。增設(shè)分選系統(tǒng)可以提高一定的產(chǎn)品發(fā)熱量，生產(chǎn)高發(fā)熱量主精煤，同時(shí)穩(wěn)定產(chǎn)品煤質(zhì)量。其原因主要表現(xiàn)在：i）. 在1-2煤層中普遍存在一層高灰煤夾層，一般厚度平均在200mm，高灰煤層在井田不同區(qū)域其層數(shù)和厚度存在一定變化，層數(shù)在13層變化。厚度也不同，大時(shí)可達(dá)500 mm。該煤結(jié)構(gòu)致密，顏色與煤的顏色十分類似，通過手選排除效果欠佳。大部分將會(huì)混入商品煤中，由于其灰分較高達(dá)20%左右，造成原煤灰分波動(dòng)相對較大。實(shí)際上影響了產(chǎn)品發(fā)

16、熱量的穩(wěn)定，對市場銷售十分不利。ii）. 在1-2煤層局部區(qū)域存在一些沖刷帶，使巖石侵入煤層中，這些巖石侵入體在開采過程中，不可避免將混入煤中，也是造成原煤灰分波動(dòng)的一個(gè)原因。iii）. 在煤層局部區(qū)域，煤層厚度有所變化或在個(gè)別斷層附近，頂板破碎，容易冒落，造成底板或巖石混入煤中，引起原煤灰分的波動(dòng)。以上諸因素是造成原煤灰分波動(dòng)的主要原因，而通過分選可使商品煤的灰分穩(wěn)定，從而消除這一影響，真正起到穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的目的。（3）各煤層的揮發(fā)分普遍較高，其中1-2煤平均值為36.13%，2-2煤為37.88%，3-1煤為36.80%。2）硫分本井田煤層屬低硫煤層，其中1-2號煤的硫分在0.171.11

17、%之間，平均0.53%，高硫區(qū)域主要存在于一盤區(qū)東北角處，其余大部分區(qū)域?qū)俚土蚍秶?）發(fā)熱量：本井田各層煤屬中高發(fā)熱量煤，受水分和灰分的影響，發(fā)熱量一般在54105700 kcal/kg變化。4）其它試驗(yàn)表明，本區(qū)煤層是化學(xué)反應(yīng)性強(qiáng)，熱穩(wěn)定性好，焦油含量高的年輕煤種，不足之處是灰熔點(diǎn)較低。5）可磨性和抗碎強(qiáng)度本區(qū)煤的硬度較大，跌落試驗(yàn)表明本區(qū)屬高強(qiáng)度煤，可磨性差，可磨系數(shù)46.564.5%，故在開采過程中，與其它礦區(qū)相比塊率相對較高。 253.3 煤質(zhì)資料分析及可選性評定為進(jìn)一步認(rèn)識本井田1-2煤的特性，確定合理的工藝，神東煤炭公司煤質(zhì)處委托內(nèi)蒙古煤田地質(zhì)局科研所在上灣煤礦采取1-2煤生產(chǎn)大

18、樣，進(jìn)行了可選性試驗(yàn)。3.3.1 煤質(zhì)資料代表性評定1）采樣點(diǎn)，采樣時(shí)間及采樣方法本次采樣時(shí)間為2003年6月28日，地點(diǎn)設(shè)在井下工作面，根據(jù)井下實(shí)際采樣位置，按采高3.7米，采樣時(shí)，取樣方法是直接在連采機(jī)后部接取，然后由農(nóng)用車運(yùn)輸至井上，裝車運(yùn)往試驗(yàn)場地，實(shí)際采樣量大于10噸。鑒于本次采樣是在1-2煤實(shí)際工作面采取，采樣高度和煤樣重量均滿足規(guī)程要求，故具有較好的代表性，可以作為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料，但需注意以下幾點(diǎn)對篩分大樣的影響。² 本次采煤方法為連采并非綜采。² 采樣地點(diǎn)雖在工作面，但取樣時(shí)，直接從連采機(jī)后部接取煤樣，而未經(jīng)過井下兩次破碎機(jī)，且在接取過程中，由于煤樣散落造成末

19、煤量有所損失。以上因素，將造成篩分資料在粒度組成上，塊率有所提高。這一點(diǎn)在本次1-2煤的生產(chǎn)大樣試驗(yàn)結(jié)果中明顯看出，見表3-3-1。1-2煤生產(chǎn)大樣篩分組成表 表3-3-1 粒級mm產(chǎn)率灰分產(chǎn)率累計(jì)累計(jì)灰分R%Ad%R%200-1504.8189.314.8189.31150-1005.58910.1910.4079.78100-5023.0469.5833.4539.6450-2518.8069.6652.2599.6525-1311.4998.6663.7589.4713-610.2608.3474.0189.316-310.2918.3184.3099.193-0.510.2918.55

20、094.6019.12-0.55.39911.901009.27合 計(jì)1009.27由表 3-3-1可以看出受上述因素的影響+13mm的產(chǎn)率已高達(dá)63.758%，這與其它礦井及上灣以往煤樣塊率差別較大，這種差別可在表 3-3-2中明顯看出。篩分組成+13mm塊率對比表 表3-3-2礦井煤層采樣日期采樣地點(diǎn)粒級+13mm含量%活雞總礦1-22003年平均入料大柳塔選煤廠100-134647補(bǔ)連塔礦1-21999年2月23日原煤3001351上灣礦（1）1-21998年12月22日連采；原煤3001342上灣礦（2）1-22003年6月28日連采，最大粒度150×250×590

21、+13mm63.8以上各礦生產(chǎn)煤層，同屬一層，均為1-2煤，但本次采樣的塊率比其它煤樣竟高出1315%之多，已屬非正常情況。而塊率的多少，對工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)影響首先是入料量和入選下限的確定方面。2）結(jié)合上灣礦實(shí)際生產(chǎn)情況對上灣選煤廠入料原煤篩分組成進(jìn)行必要調(diào)整，調(diào)整后的+13 mm塊率按50%計(jì)取，基本與補(bǔ)連塔礦的塊率接近。（調(diào)整后的粒度組成見表3-3-3）其原因是：² 今后的采煤方法是綜采與補(bǔ)連塔相近² 原煤的粒度范圍均為20013mm² 開采的煤層同屬1-2煤層，硬度相近² 兩礦井相鄰，同屬一塊煤田經(jīng)調(diào)整后，粒度組成如下表3-3-3粒度（mm）產(chǎn)率r%2

22、0013501332530.15210.1504合 計(jì)1003.3.2 篩分組成特點(diǎn)分析² 篩分組成中+13 mm的塊率比較高，經(jīng)調(diào)整后達(dá)到50%。² 原煤灰分不高，且具有隨粒度降低，灰分隨降的趨勢，說明高灰煤或矸石的硬度大，且集中在塊煤中。² 原生煤泥含量不大，僅占到總樣的5.3%，灰分比原煤灰分略高，說明矸石存在輕微的泥化現(xiàn)象。3.3.3 浮沉組成分析及可選性評定上灣1-2煤自然級200-13mm各粒級及綜合浮沉組成表，見表3-3-4。分析此表數(shù)據(jù)可知如下特點(diǎn)：1）低密度的含量大，主要集中在1.3-1.5兩個(gè)密度級中，占到整個(gè)浮沉煤樣的87%90%之間，-1.

23、3密度級的灰分比較低，但產(chǎn)率極少。2）隨粒度降低，各相應(yīng)密度級的基元灰分略有降低，但差別甚微。3）中間物含量小，1.6-2.0之間的累計(jì)產(chǎn)率隨粒度變小，存在相應(yīng)變少的趨勢。4）+2.0密度級的灰分不高，僅為40%50%之間，說明純矸少，多為高灰煤為主，充分說明高灰分煤對原煤質(zhì)量的影響。5）浮沉煤泥量不大，但灰分比原煤灰分略高，說明矸石有一定的泥化現(xiàn)象。6）100-13mm 綜合級的浮沉組成與各粒度級的浮沉組成具有相似的特點(diǎn)。由于低密度含量集中在1.4-1.5之間， -1.5累積灰分為7.05%，故在生產(chǎn)灰分小于7%的精煤時(shí)，可選性屬難選或較難選煤，而當(dāng)分選密度在1.6 2.0 之間時(shí)，屬易選煤

24、。 上灣12煤自然級20013mm浮沉試驗(yàn)綜合結(jié)果表 表334煤樣名稱：上灣12煤生產(chǎn)大樣 煤樣粒級：20013mm 取樣日期：2003年6月28日試驗(yàn)日期：2003年6月29日篩分200150150100100505025產(chǎn)率%4.818產(chǎn)率%5.589產(chǎn)率%23.046產(chǎn)率%18.806灰分%9.31灰分%10.19灰分%9.58灰分%9.66浮沉占本級%占全樣%灰分%占本級%占全樣%灰分%占本級%占全樣%灰分%占本級%占全樣%灰分%密度級1.31.760.0854.111.450.0813.851.490.3414.370.410.0773.91.30-1.4070.363.3826.4

25、870.083.9136.0777.4117.7866.2879.9614.9325.941.40-1.5017.080.82113.8818.571.03713.710.852.49414.0110.812.01913.51.50-1.605.770.27824.874.770.26724.75.401.24021.423.980.74421.961.60-1.702.230.10733.212.600.14529.021.410.32530.491.250.23427.331.70-1.802.230.10735.281.240.06930.791.010.23235.40.720.135

26、33.81.80-1.900.380.01840.920.550.03135.911.280.29339.710.560.10440.181.90-2.00.040.00246.880.380.02144.320.370.08540.670.390.07448.04+2.00.130.00652.000.360.02045.160.780.17953.791.910.35654.29合計(jì)100.004.80610.21100.005.5839.69100.0022.9769.47100.0018.6749.14煤泥0.250.01211.330.100.00615.210.300.0709.7

27、90.700.13210.07總計(jì)100.004.81810.22100.005.5899.70100.0023.0469.47100.0018.8069.14上灣12煤自然級20013mm浮沉試驗(yàn)綜合結(jié)果續(xù)表表334煤樣名稱：上灣12煤生產(chǎn)大樣 煤樣粒級：20013mm 取樣日期：2003年6月28日試驗(yàn)日期：2003年6月29日篩分251320013累計(jì) 分選密度±0.1產(chǎn)率%11.499產(chǎn)率%63.759浮物沉物密度Kg/l產(chǎn)率%灰分%8.66灰分%9.47浮沉占本級%占全樣%灰分%占本級%占全樣%灰分%產(chǎn)率%灰分%產(chǎn)率%占全樣%密度級1.30.950.1082.871.090

28、.6923.991.093.99100.009.331.3078.851.30-1.4081.729.3005.7577.7549.3136.0778.856.0598.919.391.4089.421.40-1.509.031.02813.9311.677.39813.8090.517.0521.1521.571.5016.201.50-1.603.070.35021.094.542.87822.1695.057.779.4931.121.606.071.60-1.701.390.15929.821.530.96929.7096.588.114.9539.331.702.561.70-1.8

29、00.950.10831.951.030.65233.9997.608.393.4243.631.801.821.80-1.900.480.05440.360.790.50139.6998.398.642.4047.771.901.151.90-2.00.380.04344.810.360.22644.2798.758.771.6151.74+2.02.030.23154.091.250.79353.87100.009.331.2553.87合計(jì)100.0011.3808.81100.0063.4219.33煤泥1.030.11910.850.530.33910.42總計(jì)100.0011.49

30、98.83100.0063.7599.344 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)選煤廠產(chǎn)品主要用途為發(fā)電用煤。粒度為小于50，根據(jù)市場情況要求洗精煤和旁路末煤分別貯存，單獨(dú)外銷或配煤外銷。當(dāng)單獨(dú)外銷時(shí)，主精煤的發(fā)熱量要求大于5900Kcal/Kg，次精煤發(fā)熱量在5500Kcal/Kg左右，配煤外銷時(shí)，發(fā)熱量達(dá)到5700Kcal/Kg左右。5設(shè)計(jì)規(guī)模、工作制度與廠址選擇5.1設(shè)計(jì)規(guī)模根據(jù)上灣礦生產(chǎn)系統(tǒng)改造的實(shí)際和神華集團(tuán)要求，增建的上灣礦選煤廠設(shè)計(jì)規(guī)模確定為1667t/h、10.0 Mt/a。5.2 工作制度工作制度確定為年工作6000 h，可分配為年工作300天，日工作20 h。5.3 廠址選擇增建選煤廠的廠址確定在上

31、灣礦現(xiàn)有工業(yè)場地范圍內(nèi)，擴(kuò)建篩分車間，主廠房及濃縮車間位于場地西側(cè)、鐵路弧線以內(nèi)的范圍內(nèi)。矸石倉設(shè)在場地南側(cè)鐵路弧線以外，至武家塔運(yùn)煤公路附近的位置。6 工程設(shè)計(jì)6.1 選煤工藝6.1.1 選煤廠入洗能力的確定上灣礦井開采12層煤時(shí)，礦井生產(chǎn)能力10.0Mt/a，工作制度按 300d/a，20h/d考慮，礦井小時(shí)能力為1667t/h。原煤作13mm干式分級，篩上入主廠房分選。預(yù)計(jì)篩分組成中大于13mm約占50%，考慮干式篩分篩分效率后，主廠房入料量為1000t/h。6.1.2 產(chǎn)品發(fā)熱量與灰分、水分的關(guān)系本設(shè)計(jì)依據(jù)2003年7月4日神東公司有關(guān)上灣選煤廠工程會(huì)議的紀(jì)要，確定的發(fā)熱量公式如下：發(fā)

32、熱量(Kcal/Kg)744967×Mt(全水)95Ad(干基灰分)6.1.3 分選粒度上下限的確定上灣選煤廠采用塊煤重介淺槽、末煤旁路的分選工藝系統(tǒng)。重介淺槽正常入料粒度上限為200mm，由此礦井原煤粒度上限應(yīng)控制200 mm。根據(jù)2003年6月28日原煤采樣（灰分為9.27%），對篩分組成進(jìn)行調(diào)整。通過計(jì)算，選煤廠入洗下限定為13mm才能滿足全部產(chǎn)品精煤混合后達(dá)到5700Kcal/Kg發(fā)熱量的要求。同時(shí)可以最大限度提高主精煤（5900Kcal/Kg）產(chǎn)率。計(jì)算結(jié)果見表6-1-1、6-1-2、6-1-3、6-1-4。上灣選煤廠模擬計(jì)算是依據(jù)如下假設(shè)：² 上灣12層原煤資料

33、（2003年6月28日采樣，灰分9.27%）² 產(chǎn)品內(nèi)在水分8.0%² 13mm干式篩分篩分效率為80%，25 mm干式篩分篩分效率為90%² 產(chǎn)品外在水分粒級（）脫水設(shè)備產(chǎn)品外在水分20025篩分機(jī)（50-25離心機(jī)）5.520013篩分機(jī)（50-13離心機(jī)）5.8253離心脫水機(jī)10133離心脫水機(jī)1030.15離心脫水機(jī)140.150加壓過濾機(jī)25130末原煤8.5250末原煤8.3表6-1-1為25干式分級，生產(chǎn)主、次兩種精煤產(chǎn)品。主精煤產(chǎn)率為37%，發(fā)熱量為5,919Kcal/Kg;次精煤產(chǎn)率為56.5%，發(fā)熱量為5,511Kcal/Kg。表6-1-2為

34、25干式分級，生產(chǎn)一種混合精煤產(chǎn)品?；炀寒a(chǎn)率為93.1%，發(fā)熱量為5,676Kcal/Kg。表6-1-3為13干式分級，生產(chǎn)主、次兩種精煤產(chǎn)品。主精煤產(chǎn)率為46.95%，發(fā)熱量為5,914Kcal/Kg;次精煤產(chǎn)率為45.0%，發(fā)熱量為5,473Kcal/Kg。表6-1-4為13干式分級，生產(chǎn)一種混合精煤產(chǎn)品?；炀寒a(chǎn)率為91.15%，發(fā)熱量為5,708Kcal/Kg。綜合表6-1-1、表6-1-2、表6-1-3、表6-1-4結(jié)果可以看出：13作為塊煤分選下限基本上能滿足產(chǎn)品發(fā)熱量的要求（主精煤5,900Kcal/Kg，混精煤5,700Kcal/Kg）。同時(shí)，13作為干式分級下限是切實(shí)可行的

35、，繼續(xù)降低分選下限，產(chǎn)品發(fā)熱量增加緩慢，但投資和操作費(fèi)用都急劇增加。需要指出，以上計(jì)算結(jié)果是根據(jù)2003年6月28日原煤采樣（9.27%原煤灰分）資料，如果原煤灰分、水分變化，產(chǎn)品發(fā)熱量將會(huì)相應(yīng)變化。表6-1-5為13干式分級，生產(chǎn)主、次兩種精煤的產(chǎn)品平衡表，該結(jié)果表明當(dāng)主精煤和選煤廠粗煤泥一起離心脫水時(shí)，主精煤發(fā)熱量為5,861Kcal/Kg，不能滿足主精煤發(fā)熱量大于5,900Kcal/Kg的要求，由此末精煤與粗煤泥必須分別脫水。表6-1-6為13干式分級，生產(chǎn)主、次兩種精煤，次精煤和矸石摻混后，發(fā)熱量由5,473Kcal/Kg降為5,311Kcal/Kg。神華運(yùn)銷計(jì)算結(jié)果表明：此方案的優(yōu)點(diǎn)

36、在于利用了灰分僅為20%左右的矸石，使次精煤含量顯著增加；由于摻入后總體發(fā)熱量低，將導(dǎo)致整體效益降低，是不可取的。所以矸石仍按單獨(dú)排棄考慮。6.1.4 提高產(chǎn)品發(fā)熱量發(fā)熱量直接與產(chǎn)品全水分和干基灰分相關(guān)。1） 降低精煤產(chǎn)品灰分降低塊煤分選比重可以降低塊精煤灰分，但同時(shí)產(chǎn)率也隨之降低。圖1是精煤產(chǎn)品發(fā)熱量與產(chǎn)率的關(guān)系（13和25分別干式篩分分級時(shí)）。當(dāng)分選比重從1.425降到1.40時(shí)，精煤產(chǎn)率下降很快，由于塊精煤產(chǎn)量降低，與13-0mm旁路末煤混合后，混精煤發(fā)熱量增加非常有限。當(dāng)分選比重低于1.40時(shí)，降低分選比重，混精煤產(chǎn)品發(fā)熱量會(huì)有下降趨勢。2） 降低精煤產(chǎn)品水分² 降低末原煤（

37、13-0mm）水分。2003年前6個(gè)月統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，連采原煤平均全水分為15.5%，達(dá)產(chǎn)后綜采原煤水分會(huì)比現(xiàn)在有所降低。² 提高入洗上限。采用重介淺槽分選，入洗上限可高達(dá)200。入洗上限越高，入洗原煤表面積越小，產(chǎn)品表面帶走水量降低。² 增加產(chǎn)品離心機(jī)脫水力度。末煤離心機(jī)入料上限提高到50，粗煤泥采用煤泥離心機(jī)單獨(dú)脫水，煤泥離心機(jī)離心強(qiáng)度和物料在離心場中停留時(shí)間都較末煤離心機(jī)高。選用煤泥離心機(jī)可達(dá)到通過最大限度的產(chǎn)品脫水，提高產(chǎn)品發(fā)熱量的目的。圖1神華集團(tuán)/上灣選煤廠產(chǎn)率與品質(zhì)模擬比較圖（產(chǎn)率與發(fā)熱量關(guān)系，應(yīng)用基）圖113干式分級1.4251.401.4501.47525干

38、式分級6.1.50.15-0mm細(xì)煤泥脫水后去向是回收0.15-0mm脫水后細(xì)煤泥作為精煤，還是回收中煤作為產(chǎn)品，要比較其發(fā)熱量，列表如下：產(chǎn)品灰分（%）粒級(mm)產(chǎn)品全水分產(chǎn)品發(fā)熱量0.15-0mm煤泥9.400.15031.0%4,479Kcal/Kg1.4-1.5比重級中煤13.932001312.0%5,322Kcal/Kg1.5-1.6比重級中煤21.092001312.0%4,641Kcal/Kg由上表可以看出：當(dāng)塊煤分選比重高于1.6時(shí)，0.15-0mm細(xì)煤泥脫水后應(yīng)摻入精煤，當(dāng)分選比重低于1.5時(shí)，這部分應(yīng)與矸石一起排棄。設(shè)計(jì)上考慮0.15-0mm細(xì)煤泥既可作為混精煤，也可作

39、為矸石的兩種可能。6.1.6 選煤方法塊煤常用的選煤方法為：淺槽、動(dòng)篩跳汰機(jī)、塊煤跳汰機(jī)，大直徑兩產(chǎn)品旋流器和動(dòng)篩+兩產(chǎn)品旋流器組合等方法。對上述選煤方法綜合比較見表6-1-7，可以看出，淺槽在分選塊煤時(shí)，有其獨(dú)到的優(yōu)勢：入選范圍寬，單機(jī)處理能力大，對矸石泥化的適應(yīng)性強(qiáng)，主洗和外圍生產(chǎn)系統(tǒng)簡單，易于維護(hù)管理，分選精度高等等。由此可節(jié)省投資，降低生產(chǎn)成本。除此之外，與塊煤跳汰及旋流器工藝相比，由于其分選上限為200mm，因此原煤準(zhǔn)備可以簡單化，可避免因塊煤被破碎到100mm或80mm時(shí)，將部分矸石也破碎并混入末煤中，從而影響旁路末煤的質(zhì)量。此外選前不破碎還有利于減少系統(tǒng)次生煤泥量以及細(xì)粒級的產(chǎn)率

40、，對保證產(chǎn)品的水分和灰分均有利。特別需要指出，提高產(chǎn)品發(fā)熱量對上灣選煤廠設(shè)計(jì)至關(guān)重要，重介淺槽與重介旋流器相比較，由于入料上限高，破碎精煤比破碎原煤，產(chǎn)品水分降低，由此發(fā)熱量增加約20 Kcal/Kg。 綜合以上因素，本設(shè)計(jì)認(rèn)為采用重介淺槽工藝分選塊煤的方案優(yōu)于其它選煤方法，故為推薦方案。選煤方法綜合比較表 表6-1-7序號項(xiàng) 目選 煤 方 法備注淺槽動(dòng)篩跳汰塊煤跳汰機(jī)斜輪/立輪兩產(chǎn)品重介旋流器動(dòng)篩跳汰+兩產(chǎn)品重介旋流器1入選范圍2001330025100132001375133002525132分選精度高低低高高略低3分選下限為13mm時(shí)，一次完成分選的可能性可以不可以可以可以可以4對矸石泥

41、化嚴(yán)重煤的適應(yīng)性強(qiáng)弱弱強(qiáng)弱弱5單獨(dú)處理最大處理能力8004003005002005005006分選系統(tǒng)能耗低低較低較低高高7最終產(chǎn)品煤灰分低低略高低高低8最終產(chǎn)品煤水分低低高低高低9生產(chǎn)成本低低低低較低較高10對給料均勻程度適應(yīng)高低低高較高低11對粒度上限要求的嚴(yán)格程度低低較嚴(yán)格較低嚴(yán)格嚴(yán)格賽吉滿公司神華集團(tuán)神東煤炭公司上灣選煤廠方案設(shè)計(jì)說明書6.1.7工藝流程及最終產(chǎn)品平衡表根據(jù)確定的選煤方法，制定了相應(yīng)的工藝流程（見附件1、附件2）。由圖可知，按不同功能、工藝大致可分為原煤準(zhǔn)備、分選系統(tǒng)和精煤運(yùn)輸及矸石排棄。原煤準(zhǔn)備：原煤入篩分破碎車間后，經(jīng)新增刮板分配到4臺(tái)原煤分級篩，原有廠房二臺(tái)單層篩

42、位置更換為新增雙層篩，上層篩開孔50，下層篩開孔為13。新擴(kuò)建廠房安裝現(xiàn)有的二臺(tái)單層篩，篩面修改為13開孔。當(dāng)原煤發(fā)熱量較高時(shí)，進(jìn)入兩臺(tái)雙層篩，篩上（50）至原有手選破碎系統(tǒng)，下層篩篩上及篩下都到原有末煤系統(tǒng)。當(dāng)原煤發(fā)熱量變低時(shí)，原煤進(jìn)入全部4臺(tái)分級篩，所有大于13篩上塊煤入新增至主廠房原煤皮帶，到主廠房進(jìn)行洗選加工。分選系統(tǒng)：200-0mm原煤入篩分車間，經(jīng)13干式分級，篩下13-0mm末原煤直接作為產(chǎn)品。篩上20013mm的塊原煤入主廠房后，首先經(jīng)脫泥篩（篩孔為3mm）脫除3mm以下細(xì)粒后，入重介分選槽分選，出精、矸兩種產(chǎn)品，分別由精煤和矸石脫介篩脫介，其中矸石經(jīng)脫介后，經(jīng)主廠房至矸石上倉

43、皮帶棧橋,送至矸石倉；精煤脫介篩采用雙層篩，上層篩孔為50mm，下層為2mm，經(jīng)脫介后，上層20050mm塊精煤入破碎機(jī)，破碎到50mm以下成為主精煤產(chǎn)品，下層502mm末精煤由離心脫水機(jī)二次脫水后摻入主精煤。脫介篩合格介質(zhì)返回合介桶。稀介質(zhì)匯入稀介桶，由泵揚(yáng)至磁選機(jī)凈化回收，磁選精礦返回合介桶，磁選尾礦作為脫泥篩予濕沖水。脫泥篩篩下水經(jīng)煤泥桶入分級旋流器分級，其底流為3-0.15部分經(jīng)弧形篩預(yù)脫水后給入煤泥離心脫水機(jī)。最終脫水后摻入末精煤。旋流器溢流（0.15-0mm）和弧形篩篩下水進(jìn)入濃縮機(jī)，經(jīng)濃縮沉淀后溢流作為澄清水返回系統(tǒng)復(fù)用，底流由加壓過濾機(jī)回收，濾液返回濃縮池，濾餅可以摻入精煤產(chǎn)品

44、中一并裝倉外銷，也可與矸石一并排棄。精煤運(yùn)輸及矸石排棄：選煤廠塊精煤在廠內(nèi)收集后由皮帶運(yùn)至現(xiàn)有3轉(zhuǎn)載點(diǎn)，3轉(zhuǎn)載點(diǎn)至上倉皮帶由用戶承擔(dān)，末精煤上倉利用延伸現(xiàn)有的2轉(zhuǎn)載點(diǎn)到3轉(zhuǎn)載點(diǎn)皮帶至新增末煤倉。矸石經(jīng)主廠房收集后到新增轉(zhuǎn)載點(diǎn)，轉(zhuǎn)載點(diǎn)設(shè)中間卸料倉，作為去電廠燃料。其余部分到新增2個(gè)500噸矸石倉由汽車排棄。產(chǎn)品平衡表：根據(jù)6.1.3節(jié)假設(shè)，采用原煤數(shù)據(jù)(灰分9.27%, 2003年6月28日資料)計(jì)算后產(chǎn)品平衡表見表6-1-4。產(chǎn)品平衡表 表6-1-4序號產(chǎn)品名稱產(chǎn) 率產(chǎn)量（t/h）產(chǎn)量（干基）（萬噸/年）灰 分水 分發(fā)熱量1洗塊（20013）42.457084256.7913.0659292洗

45、小塊（133）4.5075456.7215.3657813粗煤泥（30.15）4.270429.3119.0452894末原煤（130）406674009.2115.825514合計(jì)洗混煤91.1515209127.9714.695708矸石8.861488822.7013.064418總計(jì)原煤10010009.2715.055636.1.8 主要工藝設(shè)備選型1)為確保工藝可靠,主要工藝設(shè)備立足于選用在國際上廣泛使用的進(jìn)口設(shè)備，具備技術(shù)上的先進(jìn)性、高效性和可靠性；2) 配套設(shè)備如：備用濃縮機(jī)、加壓過濾機(jī)、空壓機(jī)等擇優(yōu)選用國內(nèi)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品；3) 盡量考慮神東公司現(xiàn)有選煤廠已有設(shè)備的規(guī)格型號，以簡化備

46、件規(guī)格，便于維修管理；4) 主要工藝設(shè)備選型詳見表6-1-8。 選煤廠主要設(shè)備清單 表6-1-8編號設(shè)備名稱技術(shù)規(guī)格數(shù)量功率備注一、主廠房部分1988-02脫泥篩10×16單層香蕉篩,篩孔3mm22x22=44 Kw進(jìn)口1988-03重介淺槽分選機(jī)26×54 重介淺槽122Kw進(jìn)口1988-04重介淺槽泵Q=1920m³/h 1315Kw1988-05精煤脫介篩10×16 雙層香蕉篩上篩孔50mm下篩孔2mm237x2=74Kw進(jìn)口1988-06矸石脫介篩6×16 雙層篩上篩孔25mm下篩孔2mm122 Kw進(jìn)口1988-07精煤破碎機(jī)Mcla

47、nahan 24”×96”油泵1150x2=300Kw1.0Kw進(jìn)口1988-08離心脫水機(jī)1400mm振動(dòng)離心機(jī)主電機(jī)振動(dòng)電機(jī)油泵電機(jī)222255x2=110Kw7.5x2=15Kw0.37x2=0.74Kw進(jìn)口1988-09稀介質(zhì)泵Q=734 m³/h1110Kw進(jìn)口1988-10磁選機(jī)48×8 磁選機(jī)滾筒直徑1200mm滾筒長2400mm24x2=8Kw進(jìn)口1988-11煤泥泵Q=910 m³/h1150Kw進(jìn)口1988-12分級旋流器15 旋流器直徑380mm4進(jìn)口1988-13煤泥弧形篩5×80 包角45°0.35mm2進(jìn)口

48、1988-14煤泥離心脫水機(jī)H900主電機(jī)油泵電機(jī)2275x2=150Kw0.4x2=0.8Kw進(jìn)口1988-20加壓過濾機(jī)GPY72137Kw1988-21廠房清掃泵Q=100 m³/h 111Kw1988-22濃介磁選機(jī)30×2 磁選機(jī)11.1Kw進(jìn)口1988-24介質(zhì)添加泵Q=40m³/h118.5Kw1988-25低壓風(fēng)機(jī)風(fēng)量35 m³/min.風(fēng)壓0.8Mpa主電機(jī)風(fēng)扇電機(jī)224160x2=320Kw2.2x4=8.8Kw1988-26高壓風(fēng)機(jī)HW-517.5Kw1988-26A冷干機(jī)11988-27絮凝劑添加系統(tǒng)16.6 Kw進(jìn)口1988-2

49、9控制檢測及執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)口合計(jì)1733Kw二、濃縮車間部分1988-15煤泥濃縮機(jī)70高效濃縮機(jī)液壓站電機(jī)225.5x2=11Kw2.2x24.4Kw一臺(tái)進(jìn)口一臺(tái)國產(chǎn)1988-16底流泵流量102 m³/h1110Kw進(jìn)口1988-16A廠內(nèi)水封泵25GDL4-11×10流量2.8 m³/h揚(yáng)程120m14Kw1988-17轉(zhuǎn)排泵流量200 m³/h122Kw進(jìn)口1988-18澄清水泵流量865m³/h1220Kw進(jìn)口1988-28泵房清掃泵流量80 m³/h111Kw合計(jì)382 Kw三、廠外系統(tǒng)（一）篩分車間1配篩刮板輸送機(jī)電動(dòng)閘門B140013315Kw1.1×33.3Kw6000V380V2單層香蕉篩（原有、