白羊岭选煤厂初设说明书-选煤工艺

前前 言言 一、编制设计的依据及目的一、编制设计的依据及目的 1、编制设计的依据 本次初步设计编制的主要依据 1) 工程设计委托书（详见附录一） 。 2) 白羊岭煤矿机械化采煤升级改造可行性研究报告（华宇公司 2008 年 11 月编 制） 。 3) 工业场地地形图（1：1000） 。 4) 国投昔阳能源有限责任公司提供的白羊岭煤矿原煤筛分浮沉试验报告 。 5）山西省国土资源厅晋国土资源备字2007 526 号文山西省沁水煤田昔阳县国 投昔阳能源有限责任公司白羊岭煤矿资源储量核查地质报告矿产资源储量备案证明。 6）关于国投昔阳能源有限责任公司白羊岭煤矿机械化采煤升级改造项目可行性 研究报告的批复。 （晋煤规发200953 号） ， （详见附录二） 。 7）山西省环境保护局关于国投昔阳能源有限责任公司白羊岭煤矿 900kt/a（含 选煤厂及铁路专用线）机械升级改造工程环境影响评价报告书的批复。 （晋环函 2009301 号） 。 8）国家工程建设强制性条文及有关的设计规范、安全规程及技术规定等。 2、编制设计的目的 在可行性研究报告所确定的设计原则和设计范围基础上，按照初步设计内容和深 度要求对整个选煤厂工程进行初步设计，目的是为了全面掌握该选煤厂各单项工程和 整体工程的概算投资情况，细化工程设计图纸并为下一步的施工图设计提供指导。 二、原料煤基地简况二、原料煤基地简况 白羊岭选煤厂入洗原煤全部来自白羊岭矿井。矿井主要可采煤层为单一的15号层 煤，煤的牌号为无烟煤。白羊岭矿井设计规模0.9Mt/a，井田面积12.5km2。井田内 共查明煤炭资源储量82.0Mt，矿井设计可采储量为48.91Mt。矿井采用立井开拓方式， 主提升采用一对16 t的提煤箕斗，箕斗煤仓储量60t,仓下给煤机的给煤能力可调。采 煤方法为综合机械化开采一次采全高。矿井设计服务年限为40.3年。 三、选煤厂的类型、厂型及厂址三、选煤厂的类型、厂型及厂址 白羊岭选煤厂是与白羊岭矿井配套建设的矿井型选煤厂。工程建设规模为 0.90Mt/a，为动力煤选煤厂，与白羊岭矿井在同一工业场地内。厂址位于山西省昔阳 县城南偏西约 13km 处，杜庄至下庄一带，行政区划隶属于昔阳县大寨镇管辖。 四、选后产品的用途、用户要求四、选后产品的用途、用户要求 白羊岭矿井主要可采煤层为 15 号煤，煤的牌号为无烟煤。煤的用途主要用于化 工用煤和火力发电等工业及民用煤。本矿原煤为低水分、低中灰分、中等硫分、低磷、 高灰熔点、高发热量的无烟煤，哈氏可磨性指数 59%，为中等可磨。 洗混中块产品：粒度 10025mm，灰分14%，限下率12%，化工用煤。 洗小块产品：粒度 2513mm，灰分14%，限下率18%，化工用煤。 动力煤用户对煤的发热量要求一般为5300 kcal/kg（Qnet,d） ，民用和其它用户 对煤的质量要求不高。 通过洗选块煤后各产品质量能满足不同用户要求。 五、煤质特征、选煤方法、分选粒级及设计中的主要特点五、煤质特征、选煤方法、分选粒级及设计中的主要特点 1、煤质特征 （一）煤的物理性质及宏观煤岩类型 本井田内可采煤层均为深灰色、金刚光泽或强玻璃光泽，具内外生裂隙，裂隙中 均有物质充填，常呈贝壳状断口或眼球状断口，一般硬度较大，具条带状结构，块状 构造，宏观煤岩类型以光亮、半亮型煤为主，少数为半暗型煤。煤中的矿物以粘土为 国投昔阳能源有限责任公司白羊岭选煤厂初步设计国投昔阳能源有限责任公司白羊岭选煤厂初步设计 前言前言 - 3 - 主，产状呈分散状、块状或少数浸染状，并有少量的块状黄铁矿或碳酸岩矿物、极少 量的陆源石英。 （二）化学性质和工艺性能 水分：原煤（Mad）为 0.210.79%，平均 0.37%。精煤（Mad）为 0.140.63%， 平均 0.34%。 灰分：原煤（Ad）为 8.9214.27%，平均 12.07%。精煤（Ad）为 4.786.07%， 平均 5.69%。 硫分：原煤（St.d）为 0.81.29%，平均 1.11%，精煤（St.d）为 0.750.9%， 平均 0.82%。 挥发分：原煤（Vdaf）为 9.459.86%，平均 9.55%，精煤（Vdaf）为 7.948.29%， 平均 8.38%。 元素分析：Cdaf9092%, Hdaf24%, Odaf1.52.0%, Ndaf1.01.5%。 煤灰成分：SiO2 3545%,Al2O33040%,Fe2O345%,CaO5%,MgO1%,SO31%。煤 灰成分以氧化硅和氧化铝为主，两者相加占 65%85%左右，其次是氧化铁和氧化钙， 为 510%。煤灰中氧化硅和氧化铝的含量高，煤灰的酸碱比、结污、结渣指数低， 有利于对燃煤锅炉的保护。 微量元素：煤中磷（P.d）0.0050.094%,平均 0.042%, 属于低磷分煤。 发热量：煤的收到基高位发热量（Qgr.ad）29.0530.82%，平均 30.08%。 煤灰熔融性：ST1500，属难溶灰分煤。 可磨性指数：煤的哈氏可磨性指数为 59%，为中等可磨煤。 （三）煤类 根据中国煤炭分类国家标准（GB575186） ，区内主要可采煤层的洗煤挥发分产 率小于 10%（8.76） ，粘结指数为 0，确定区内主要可采煤层为无烟煤。 2、选煤方法 设计采用的选煤方法为：10013mm 块煤采用重介浅槽分选，-13mm 末煤不分选， 粗煤泥由离心机脱水，细煤泥由压滤机脱水回收，洗水闭路循环。10013mm 块煤全 部入选，-13mm 末原煤直接作为动力煤产品销售。选煤厂同时可生产动力煤、洗混中 块和洗小块煤等产品。设计预留了后期末煤洗选生产喷吹煤的位置。 3、分选粒级 设计采用的分选粒级为：10013mm 块煤采用重介浅槽分选，-13mm 末煤不分选。 分选上限 100mm，分选下限为 13mm。 4、设计中的主要特点 （一）采用块煤重介浅槽分选,分选效率高，确保产品质量和最大精煤产率。 （二）生产系统简洁、灵活性强,能够满足生产多种产品煤的要求，充分适应煤 质和市场变化。同时规划了后期末煤洗选生产喷吹煤的位置。 （三）生产系统自动化程度高，各种检测、计量、控制装置齐全，用人少，生产 效率高。 （四）设备选型立足国内先进产品,少投入多产出，实现经济效益的最大化。 （五）原煤和产品煤均采用仓储方式,适应原煤易自然的特点；采用仓储方式更 有利于环境保护。 （六）结合工业场地地形特点，设计采用台阶式布置方式，充分利用自然高差， 减少土石方工程量、缩短栈桥长度、降低工程投资。 六、供水、供电、地面运输及地面建筑物特征等概况六、供水、供电、地面运输及地面建筑物特征等概况 1、供水：选煤厂生产补充用水和生活用水由矿井统一供给。矿井工业场地敷设 管路输送至选煤厂工业场地指定的接口位置。 2、供电：选煤厂所需两路 10kV 电源引自矿井工业场地 35/10kV 变电所两段不同 母线上，以交联聚乙烯绝缘电力电缆埋地或经电缆沟引至选煤厂 10kV 配电室，正常 时两线路同时工作。当一回线路故障时，另一回线路可保证全厂负荷的供电。 3、地面运输： 动力煤产品和块煤产品由铁路装车外运，同时留有动力煤产品汽车外运的通道。 煤泥、矸石、设备和材料等由汽车运输。 4、地面主要建筑物特征： 国投昔阳能源有限责任公司白羊岭选煤厂初步设计国投昔阳能源有限责任公司白羊岭选煤厂初步设计 前言前言 - 5 - （一)主厂房和压滤车间 主厂房和压滤车间均 采用钢筋混凝土框架结构，外墙面采用砌块围护，粉刷 采用外墙漆，外形美观。基础采用钢筋混凝土单独基础。 （二)原煤仓 原煤仓为 2 个直径 21m 钢筋混凝土圆筒仓，仓上构筑物砌块围护，钢筋混凝 土筏板基础。 （三)块煤仓 洗混中块和洗小块 煤仓为钢筋混凝土方仓，钢筋混凝土框架结构，采用斜 坡仓设计，确有利于保护块煤的。块 煤仓采用砌块围护，钢筋混凝土单独基础。 （四)末煤仓 末煤产品仓为 2 个直径 18m 钢筋混凝土圆筒仓，仓上构筑物砌块围护，钢筋 混凝土筏板基础。 （五)矸石仓 矸石仓为直径 10m 钢筋混凝土圆筒仓，钢筋混凝土环形基础。 （六)筛分破碎车间 筛分破碎车间为钢筋混凝土框架结构，砌块围护，钢筋混凝土单独基础。 （七)浓缩车间 浓缩车间 2 个直径为 18m 半地下浓缩池，钢筋混凝土结构，钢筋混凝土环形 基础。上加保温盖，采用钢框架，彩色压型钢板围护；水池为现浇钢筋混凝土水 池；泵房地下部分为现浇钢筋混凝土结构，地上部分为砖砌体。 （八)转载点 转载点地下为钢筋混凝土箱型结构；地上为钢筋混凝土框架结构，砌块围护， 钢筋混凝土单独基础。 （九)栈桥 栈桥根据栈桥高度和地面交通等情况，确定不同的结构形式，地面以下为钢 筋混凝土地道；地面采用砌体结构，条形基础；低处采用钢筋混凝土框架，彩色 压型钢板围护；高处采用钢桁架结构，彩色压型钢板围护。钢筋混凝土单独基础 和条形基础。 （十)办公、化验、集控楼 办公、化验、集控楼采用砖砌体结构，条形基础。 七、主要技术经济指标七、主要技术经济指标 选煤厂主要技术经济指标详见第十三章。 八、设计范围八、设计范围 选煤厂设计范围： （1）生产系统：从矿井主井井口房提升箕斗仓下给煤机前溜槽下接起至产品铁 路装车外运的全部生产系统。 （2）辅助生产工程：煤样室、介质库、办公（含化验室）通讯楼、小型备件库。 其他辅助生产设施（维修车间、材料库）与矿井合建 。 （3）不含铁路站场部分。 九、待解决的主要问题九、待解决的主要问题 在下一设计阶段前，应提供工业场地工程地质报告。同时在有条件的情况下从新 采取原煤生产煤样，提出筛分浮沉试验报告。 国投昔阳能源有限责任公司白羊岭选煤厂初步设计国投昔阳能源有限责任公司白羊岭选煤厂初步设计 第一章、厂区及原料煤基地概况第一章、厂区及原料煤基地概况 - 7 - 第一章、厂区及原料煤基地概况第一章、厂区及原料煤基地概况 第一节第一节 厂区概况厂区概况 一、厂区位置一、厂区位置 拟建的白羊岭选煤厂是与白羊岭矿井配套建设的矿井型选煤厂。位于山西省昔阳 县城南偏西约 13km 处，杜庄至下庄一带，行政区划隶属于昔阳县大寨镇管辖。具体位 置地理坐标为：东经 11340041133726，北纬 372827373053。 阳涉铁路从井田西部约 200m 处通过，207 国道穿过井田东部，井田到昔阳县城直 线距离约 13km。由 207 国道与太旧高速公路平定出入口并入全国高速公路网，由阳涉 铁路坪上集运站并入全国铁路网。公路、铁路运输方便快捷。 二、厂区地理概况二、厂区地理概况 井田位于沁水煤田东部边缘，太行山的西翼，地处黄土丘陵河流堆积阶梯地 带。总体上地势西南高东部低，最高点位于井田南部，海拔标高为 1307.8m，最低处位 于井田东北角，海拔标高为 970 m，最大相对高差 337.8m。井田内山峦起伏，沟谷纵 横，属中高山地形。 本区属温带大陆性气候，一年四季分明。其特点为冬春季干旱多风少雨，夏季温 和多雨，秋季天高气爽。夏季雨水相对集中，一般在 7、8、9 三个月。气候干燥，年 蒸发量大于降雨量。降雨量年平均 486.35mm，最大降雨量为 806.2mm，最小降雨量为 235.3 mm。年平均蒸发量为 1565.4 mm，最高年蒸发量为 2265 mm，最低年蒸发量为 1565.4 mm。历史最高气温 36.1，月平均气温为 7.5，最高月平均气温 21.5,极 端月最高气温为 22.8,最低月平均气温-8.8,极端月最低气温-10。年平均相对湿 度 60%，年最大积雪厚度 23cm。全年无霜期约为 151d,霜冻期一般在十一月中旬至笠年 四月。最大冻土深度 0.75m。历年平均风速是 2.6m,最大风速 20m/s。冬季风力较大， 多为西风及西北风，夏季风力较小，多为东风及东南风。 根据国家地震局中国地震反应普特征周期区划图 （BG18306-2001）和中国地 震动峰值加速区划图 （BG18306-2001）,本区应属 7 度基本烈度区。 三、厂区其他资源及其经济情况三、厂区其他资源及其经济情况 昔阳县位于山西省晋中市东部，太行山中脊西路，东与河北省的井陉、赞皇、邢 台、内邱四县毗邻，南隔蔡岭与和顺相望，西与寿阳县交界，北与平定县接壤。全县 总面积 1954km2，耕地面积 38 万亩。人口 23.8 万，其中农业人口 21 万。全县辖 5 镇 7 乡，335 个行政村。全县主要农作物有谷子、玉米、高粱、豆类、麻类、棉花等。矿 藏资源有煤、铁、铝、铜、铅、硫磺、云母、铝土等十几种。其中以煤炭最为丰富。 煤田面积达 150 多 km2,储量约 14 亿吨。工业有煤炭、水泥、化工、制药、机械、冶金、 食品、服装等行业。交通以公路为主，阳泉至黎城干线公路纵贯县境，并有以县城为 中心的数十条县级公路与乡镇级公路联系着全县各乡镇和绝大部分村庄。 矿区内工业以煤炭为主，其次为当地的矾石、粘土、耐火材料、石灰、水泥等产 品。农业以粮食为主，产小麦、玉米等。这里地少人多，劳动力比较丰富。 第二节第二节 原料煤基地概况原料煤基地概况 一、煤层特征一、煤层特征 1、煤层特征 井田主要含煤地层为太原组和山西组，共含煤 13 层，其中本井田内可采煤层为 15 号煤层。15 号煤层为黑色，块状及粉末状，以暗色为主，含 13 层夹矸，为稳定可采 煤层。厚度为 3.715.97m 左右，平均 4.59m。15 号煤层顶板有 0.3m 的灰色粘土岩伪 顶，随采随落，不易管理。直接顶为 16.25m 厚的黑灰色泥岩，老顶为 5.6m 厚的 K2 石 灰岩，一般不易垮落。直接底板为 5.61m 的黄灰色泥岩，老底为 4.24m 的石灰岩。 2、瓦斯： 国投昔阳能源有限责任公司白羊岭选煤厂初步设计国投昔阳能源有限责任公司白羊岭选煤厂初步设计 第一章、厂区及原料煤基地概况第一章、厂区及原料煤基地概况 - 9 - 根据矿井设计说明书，本矿井为高瓦斯矿井。瓦斯绝对涌出量为 17.01m3/min,相对 涌出量为47.20m3/t。 3、煤尘： 影响煤尘爆炸的主要因素是煤的挥发分产率，挥发分产率较低，在 10%以下。跟 据 2003 年 9 月山西省煤炭工业局综合测试中心鉴定，15 号煤层火焰长度为 0mm， 扑灭火焰的岩粉量为 0%，15 号煤层煤尘无爆炸危险性。 4、煤的自燃： 根据 2003 年 9 月山西省煤炭工业局综合测试中心鉴定，15 号煤层为容易自然 煤层。根据矿井提供的资料，煤层发火期为 46 个月。防止煤场自燃要注意产销结构 的调整，避免煤炭长时间堆放。 二、生产矿井及其储量、生产能力和服务年限二、生产矿井及其储量、生产能力和服务年限 白羊岭选煤厂入选原煤全部来自白羊岭矿井。矿井主要开采煤层为 15 号层煤，煤 的牌号为无烟煤。白羊岭矿井设计规模 0.90Mt/a，井田面积 12.5km2。井田内共查明 煤炭资源储量 82.0Mt，矿井设计可采储量为 48.91Mt。矿井采用立井开拓方式，主提 升采用一对 16 t 的提煤箕斗，箕斗煤仓储量 60t,仓下给煤机的给煤能力可调。采煤方 法为综合机械化开采一次采全高。矿井设计服务年限为 40.3 年。设计工作制度为每年 330 天，每天 16 小时。 第二章第二章 厂型、厂址及工作制度厂型、厂址及工作制度 一、选煤厂类型、厂型一、选煤厂类型、厂型 选煤厂入选原煤全部来自白羊岭矿井，选煤厂类型为矿井型选煤厂。设计规模 0.9Mt/a，为动力煤选煤厂。 二、厂址选择二、厂址选择 选煤厂厂址与矿井工业场地厂址相同，选煤厂工业场地位于矿井工业场地的南侧。 三、选煤厂的工作制度三、选煤厂的工作制度 选煤厂工程设计规模 0.9Mt/a，其工作制度为：每年工作日为 330 天，每天一班生 产一斑检修，日工作时间为 6 小时。全年生产时间 1980 小时。 四、生产能力四、生产能力 选煤厂一期工程设计年处理原煤 0.9Mt，日处理 2730t，小时处理 455t。 五、服务年限五、服务年限 选煤厂服务年限同矿井，为 40.3a。 国投昔阳能源有限责任公司白羊岭选煤厂初步设计国投昔阳能源有限责任公司白羊岭选煤厂初步设计 - 11 - 第三章第三章 选煤工艺选煤工艺 第一节第一节 煤质特征及其可选性煤质特征及其可选性 一、煤质特征一、煤质特征 1、资料依据 煤质特征资料依据白羊岭选煤厂可行性研究报告和山西省国土资源厅晋国土资源 备字2007 526 号文山西省沁水煤田昔阳县国投昔阳能源有限责任公司白羊岭煤矿资 源储量核查地质报告矿产资源储量备案证明。 2、煤的物理性质及宏观煤岩类型 70-0mm 煤的散密度 1.154(t/m3),静止角 36（） ，磨擦角 24.6（） 。 13-0mm 煤的散密度 1.051(t/m3),静止角 32.7（） ，磨擦角 23.7（） 。 本井田内可采煤层均为深灰色、金刚光泽或强玻璃光泽，具内外生裂隙，裂隙中 均有物质充填，常呈贝壳状断口或眼球状断口，一般硬度较大，具条带状结构，块状 构造，宏观煤岩类型以光亮、半亮型煤为主，少数为半暗型煤。煤中的矿物以粘土为 主，产状呈分散状、块状或少数浸染状，并有少量的块状黄铁矿或碳酸岩矿物、极少 量的陆源石英。 3、化学性质和工艺性能 水分：原煤（Mad）为 0.210.79%，平均 0.37%。精煤（Mad）为 0.140.63%，平 均 0.34%。 灰分：原煤（Ad）为 8.9214.27%，平均 12.07%。精煤（Ad）为 4.786.07%， 平均 5.69%。 硫分：原煤（St.d）为 0.81.29%，平均 1.11%，精煤（St.d）为 0.750.9%，平 均 0.82%。 挥发分：原煤（Vdaf）为 9.459.86%，平均 9.55%，精煤（Vdaf）为 7.948.29%，平均 8.38%。 元素分析：Cdaf9092%, Hdaf24%, Odaf1.52.0%, Ndaf1.01.5%。 煤灰成分：SiO2 3545%,Al2O33040%,Fe2O345%,CaO5%,MgO1%,SO31%。煤 灰成分以氧化硅和氧化铝为主，两者相加占 65%85%左右，其次是氧化铁和氧化钙， 为 510%。煤灰中氧化硅和氧化铝的含量高，煤灰的酸碱比、结污、结渣指数低，有 利于对燃煤锅炉的保护。 微量元素：煤中磷（P.d）0.0050.094%,平均 0.042%, 属于低磷分煤。 发热量：煤的收到基高位发热量（Qgr.ad）29.0530.82%，平均 30.08%。 煤灰熔融性：ST1500，属难溶灰分煤。 可磨性指数：煤的哈氏可磨性指数为 59%，为中等可磨煤。 4、煤类 根据中国煤炭分类国家标准（GB575186） ，区内主要可采煤层的洗煤挥发分产率 小于 10%（8.76） ，粘结指数为 0，确定区内主要可采煤层为无烟煤。 二、煤的可选性二、煤的可选性 1、资料依据及其代表性 白羊岭矿井为改造矿井，本次设计采用的原煤筛分浮沉试验报告是山西省煤 炭地质研究所 2007 年 4 月完成的，采样地点为白羊岭煤矿。根据对实验报告的分析， 设计认为该筛分浮沉试验报告基本上代表了生产实际情况，由于采煤方法的不同，在 原煤粒度组成上有些不同，设计时对原煤的粒度组成进行了调整，调整后的煤质资料 具有一定的代表性，可以在设计时采用。 2、原煤粒度组成的调整 筛分浮沉试验报告中自然级筛分试验报告表见表 3.1-1；+120mm 破碎级筛分 试验报告表见表 3.1-2。 由表 3.1-1 可以看出，+13mm 粒级产率为 48.33%，跟据对邻近煤矿生产原煤粒度 组成情况的了解，并结合本矿井今后的采煤方法和煤层结构情况分析认为，该资料的 块率有些偏高，需对原煤的快率进行调整。调整结果为：13mm 粒级产率调整到 43.33%，比资料中的 48.33%调低 5%，以调整后的筛分资料作为本次设计的依据。 国投昔阳能源有限责任公司白羊岭选煤厂初步设计国投昔阳能源有限责任公司白羊岭选煤厂初步设计 - 13 - 调整后的自然级筛分组成见表 3.13。 调整后+120mm 破碎级筛分组成见表 3.14。 表 3.1-1 自然级筛分试验报告表 产 率工业分析 粒度 mm 产物名称 质量 （kg） 占全样 （%） 筛上累 计 （%） Mad （%） Ad （%） St，d （%） Vdaf（ %） Qgr，d（ MJ/Kg） 煤 621.405.8360.6812.021.159.1631.30 夹矸煤 0.000 矸石 129.001.2110.6683.898.7654.762.60 硫铁矿 26.700.2511.1856.2639.8347.337.59 +120 手 选 小计 777.107.2987.300.6925.473.7418.0425.72 煤 544.005.1090.5216.021.1311.4129.53 夹矸煤 25.600.2400.8271.3512.1049.624.86 矸石 43.100.4050.8184.076.8867.362.10 硫铁矿 19.200.1801.1060.2836.8051.216.67 120- 70 手 选 小计 631.905.93413.230.5724.253.0517.9825.97 +70mm 合计 1409. 0 13.23313.230.6424.923.4318.0225.83 70-35 煤 985.909.25922.490.4932.501.9914.3622.57 35-13 煤 2751.025.83648.330.5031.221.9014.6822.80 13-6 煤 1964.918.45366.780.5932.321.9314.1123.00 6-3 煤 1089.310.23077.010.5025.061.6711.7725.72 3-0.5 煤 1238.911.63588.650.5320.341.3111.2327.77 0.5-0 煤 1209. 0 11.354100.000.6621.001.4911.7227.36 70-0 合计 9239. 0 86.7670.5428.071.7613.3326.48 毛煤 总计 10648100.000.5627.651.9813.9526.39 表 3.1-2 +120mm 破碎级筛分试验报告表 产率质量 粒度 (mm) 重量 (kg) 占本级 (%) 占全样 (%) Mad (%) Ad (%) Std (%) Vdaf (%) Qgr，d (MJ/kg) 70-35 230.747.07 3.44 0.76 30.24 5.33 13.32 22.24 35-13 150.730.75 2.24 0.60 28.33 4.23 11.44 23.07 13-6 58.511.94 0.87 0.60 21.48 2.29 10.29 26.64 6-0.5 44.39.04 0.66 0.52 17.73 1.81 9.68 29.03 0.5-0 5.91.20 0.09 0.66 20.27 2.70 10.81 27.83 合计 490.1100.007.298 0.67 27.36 4.28 12.02 23.70 表 3.1-3 自然级筛分组成表（调整后） 产 率工业分析 粒度 mm 产物名称质量 （kg） 占全样 (%) 筛上累 计 （%） Mad（ %） Ad （%） St，d （%） Vdaf （%） Qgr，d（MJ /Kg） 煤 621.40 5.232 0.68 12.22 1.15 9.16 31.30 夹矸煤 0.000 0.20 矸石 129.00 1.086 0.66 84.09 8.76 54.76 2.60 硫铁矿 26.70 0.225 1.18 56.46 39.83 47.33 7.59 +120 手 选 小计 777.10 6.543 6.54 0.69 25.67 3.74 18.04 25.72 煤 544.00 4.580 0.52 16.22 1.13 11.41 29.53 夹矸煤 25.60 0.216 0.82 71.55 12.10 49.62 4.86 矸石 43.10 0.363 0.81 84.27 6.88 67.36 2.10 硫铁矿 19.20 0.162 1.10 60.48 36.80 51.21 6.67 120-70 手 选 小计 631.90 5.320 11.86 0.57 24.45 3.05 17.98 25.97 +70mm 合计 1409.00 11.863 11.86 0.64 25.12 3.43 18.02 25.83 70-35 煤 985.90 8.301 20.16 0.49 32.70 1.99 14.36 22.57 35-13 煤 2751.00 23.163 43.33 0.50 31.42 1.90 14.68 22.80 13-6 煤 1964.90 20.239 63.57 0.59 32.52 1.93 14.11 23.00 6-3 煤 1089.30 11.220 74.79 0.50 25.26 1.67 11.77 25.72 3-0.5 煤 1238.90 12.761 87.55 0.53 20.54 1.31 11.23 27.77 0.5-0 煤 1209.00 12.453 100.00 0.66 21.20 1.49 11.72 27.36 国投昔阳能源有限责任公司白羊岭选煤厂初步设计国投昔阳能源有限责任公司白羊岭选煤厂初步设计 - 15 - 70-0 合计 9239.00 88.137 0.55 27.99 1.74 13.23 26.48 毛煤 总计 10648.00 100.000 0.56 27.65 1.94 13.80 26.40 表 3.1-4 +120mm 破碎级筛分组成表（调整后） 产率质量 粒度 (mm) 重量， (kg) 占本级 (%) 占全样 (%) Mad (%) Ad (%) St，d (%) Vdaf (%) Qgr，d (MJ/kg) 70-35230.747.073.080.7628.555.3313.3222.24 35-13150.730.752.010.6026.644.2311.4423.07 13-658.511.940.780.6019.792.2910.2926.64 6-0.544.39.040.590.5216.041.819.6829.03 0.5-05.91.200.080.6618.582.7010.8127.83 合计 490.1100.006.5430.6725.674.2812.0223.70 3、原煤的筛分特性分析： 由表 3.1-3 自然级筛分组成表（调整后）和+120mm 破碎级筛分组成表（调整后） 可以看出： 1）原煤灰分为 27.65%，属于中灰分煤；硫分为 1.94%，属于中硫分煤。 2）+70mm 级产率 11.86%，灰分 25.12%，硫分 3.34%。其中煤占 83%，矸石占 12%，夹矸和硫化铁占 5%。说明块煤产率较高，灰分低于毛煤，硫分高于毛煤；矸石含 量不大，有少量夹矸和硫化铁；煤的灰分为 14.09%远远低于其它各粒级的灰分，说明 煤较硬，矸石较易破碎分布到其它各粒级当中；硫分高于毛煤是因为矸石、夹矸硫分 高，而且还有部分硫铁矿硫。这种形式硫的存在能够通过洗选排除，对降低选后煤的 硫分十分有力。 3）+13mm 块煤产率为 43.33%，块煤含量较高，累计灰分 29.94%，比毛煤灰分高 2.29%；-13mm 末煤产率为 56.67%，灰分为 25.9%，比毛煤灰分低 1.75%，块末煤的灰 分还是比较均匀的。 4）-0.5mm 原生煤泥产率为 12.45%，含量较高，其灰分明显低于毛煤灰分。 5）各粒级煤的硫分 1.31%-1.99%，块煤硫分要高于末煤硫分。 6）+120mm 块煤破碎后产率多集中在+13mm 块煤当中，占 77.82%,-13mm 仅占 23.18%， 说明煤较硬，不易破碎，而且不易碎化到-6mm 以下，这对煤的分选和选后脱水都十分 有利。 4、原煤的浮沉特性分析 表 3.1-5 校正后自然级浮沉组成 粒度级 100-70mm70-35mm35-13mm 密度级 产 率灰分 产 率灰分 产 率 灰分 Kg/L 占本级%占全样% % 占本级%占全样% % 占本级%占全样% % -1.3 1.3-1.436.59 1.228 7.37 26.96 2.233 6.91 24.30 5.572 5.52 1.4-1.532.84 1.102 13.92 27.29 2.261 14.99 27.78 6.370 12.59 1.5-1.66.68 0.224 24.73 12.27 1.016 22.69 13.31 3.052 22.64 1.6-1.74.46 0.150 26.79 4.62 0.383 33.92 4.28 0.982 31.22 1.7-1.80.19 0.007 35.15 0.94 0.078 40.44 2.05 0.469 39.59 1.8-2.00.71 0.024 38.27 1.29 0.107 52.38 2.65 0.609 55.41 +2.018.53 0.622 75.55 26.63 2.206 80.24 25.63 5.876 78.28 合 计 100.01 3.356 24.46 100.00 8.284 32.73 100.00 22.929 31.53 煤 泥 0.13 0.004 16.00 0.21 0.017 19.02 1.01 0.234 20.69 总 计 100.00 3.360 24.45 100.00 8.301 32.70 100.00 23.163 31.42 续表 3.1-5 校正后自然级浮沉组成 粒度级 13-6mm6-0.5mm100-0.5mm 密度级 产 率灰分 产 率灰分 产 率灰分 Kg/L 占本级%占全样% % 占本级%占全样% % 占本级%占全样% % -1.3 1.3-1.435.15 7.077 7.16 53.16 12.206 5.69 36.50 28.345 6.19 1.4-1.517.88 3.601 14.75 14.48 3.325 13.83 21.44 16.653 13.71 1.5-1.610.55 2.125 24.35 7.77 1.784 22.43 10.55 8.194 23.11 1.6-1.74.29 0.864 33.18 3.46 0.795 32.03 4.08 3.172 32.05 1.7-1.81.86 0.374 40.89 1.28 0.294 39.68 1.58 1.225 40.04 1.8-2.03.78 0.762 54.56 3.01 0.692 51.53 2.83 2.199 53.56 +2.026.47 5.331 77.80 16.82 3.862 77.06 23.01 17.874 78.11 合 计 99.99 20.136 32.57 99.99 22.962 22.90 99.99 77.666 29.07 国投昔阳能源有限责任公司白羊岭选煤厂初步设计国投昔阳能源有限责任公司白羊岭选煤厂初步设计 - 17 - 煤 泥 0.51 0.103 22.97 4.25 1.019 19.27 1.74 1.378 19.77 总 计 100.00 20.239 32.52 100.00 23.981 22.75 100.00 79.044 28.91 表 3.1-6 校正后破碎级浮沉组成 粒度级 70-35mm35-13mm13-6mm 密度级 产 率灰分 产 率灰分 产 率 灰分 Kg/L 占本级%占全样% % 占本级%占全样% % 占本级%占全样% % -1.3 1.3-1.434.44 1.377 6.26 38.60 1.007 5.08 64.47 0.652 5.75 1.4-1.529.58 1.182 13.49 26.67 0.696 12.77 10.79 0.109 15.26 1.5-1.67.91 0.316 22.58 8.66 0.226 22.44 5.53 0.056 23.88 1.6-1.72.20 0.088 29.38 2.35 0.061 30.17 1.65 0.017 32.31 1.7-1.81.64 0.066 35.18 1.06 0.028 35.66 0.86 0.009 38.60 1.8-2.02.02 0.081 59.34 1.08 0.028 44.53 1.12 0.011 51.54 +2.022.22 0.888 77.73 21.59 0.563 80.08 15.61 0.158 81.80 合 计 100.01 3.997 27.62 100.02 2.609 26.16 100.02 1.012 20.88 煤 泥 0.13 0.005 14.77 0.20 0.005 15.27 0.30 0.003 15.70 总 计 100.00 4.003 27.61 100.00 2.615 26.14 100.00 1.015 20.87 续表 3.1-6 校正后破碎级浮沉组成 粒度级 6-0.5mm70-0.5mm 密度级 产 率 灰分 产 率 灰分 Kg/L 占本级%占全样% % 占本级%占全样% % -1.3 1.3-1.458.73 0.449 5.02 41.76 3.501 5.65 1.4-1.525.56 0.196 16.95 25.87 2.169 13.68 1.5-1.62.13 0.016 24.41 7.27 0.610 22.70 1.6-1.71.02 0.008 31.91 2.06 0.173 30.08 1.7-1.80.61 0.005 39.41 1.26 0.106 35.79 1.8-2.00.86 0.007 57.77 1.49 0.125 55.25 +2.011.08 0.085 82.33 20.29 1.701 79.00 合 计 99.99 0.765 17.99 100.01 8.384 25.48 煤 泥 0.46 0.004 16.82 0.20 0.017 15.52 总 计 100.00 0.769 17.98 100.00 8.401 25.46 校正后自然级浮沉组成见表 3.1-5； 校正后破碎级浮沉组成见表 3.1-6； 由表 3.1-5 和表 3.1-6 可以看出： 1）1.5kg/L 密度级的产率在 52.08%84.29%之间，为主导密度级。 2）中间密度级含量较低，1.7-2.0kg/L 密度级含量在 0.95.64%之间。 3）+2.0kg/L 密度级的灰分都大于 75%，为纯矸，且含量较大。自然级和破碎级的 13mm 粒级，+2.0kg/L 密度级含量在 18.53%以上，说明通过对块煤进行洗选就可排除 大量矸石,提高发热量降低灰分。 4）浮沉煤泥含量不高，且其灰分都低于相应粒级原煤灰分，矸石无明显的泥化现 象。 5、原煤的可选性 +13mm 可选性分析表（自然级破碎级）见表 3.1-7； +13mm 可选性分析曲线（自然级破碎级）见图 3.11； 表 3.17 +13mm 可选性分析表（自然级破碎级） 综合级浮物累积沉物累积0.1 含量 密度级 占本级 %占全级 % Ad %R %Ad %R %Ad %Y % -1.3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 30.47 1.30 36.80 1.31.4 27.73 11.19 6.04 27.73 6.04 100.00 30.47 1.40 74.24 1.41.5 28.20 11.38 13.29 55.93 9.69 72.28 39.85 1.50 53.02 1.51.6 11.74 4.74 22.73 67.67 11.96 44.08 56.84 1.60 20.95 1.61.7 4.04 1.63 31.31 71.71 13.05 32.33 69.23 1.70 12.73 1.71.8 1.57 0.63 39.03 73.28 13.60 28.29 74.64 1.80 5.90 1.82.0 2.06 0.83 54.56 75.34 14.72 26.72 76.74 1.90 4.68 国投昔阳能源有限责任公司白羊岭选煤厂初步设计国投昔阳能源有限责任公司白羊岭选煤厂初步设计 - 19 - 2.0 24.66 9.95 78.59 100.00 30.47 24.66 78.59 2.00 13.99 合计 100.00 40.35 30.48 图 3.1-1 +13mm 可选性曲线 由可选性分析表 3.1-7 可知： 当精煤灰分为 13%时，理论分选比重为 1.69kg/L，0.1 含量为 12.7%，可选性 为中等可选。 5、原煤特点综述 15 号煤层顶板有 0.3m 的灰色粘土岩伪顶，随采随落，不易管理。直接顶为 16.25m 厚的黑灰色泥岩，直接底板为 5.61m 的黄灰色泥岩。矸石具有泥化倾向，煤泥 水系统设计要格外注意；原煤的灰分较高，矸石含量较大，尤其是块煤；原煤硫分较 高，为中等硫分原煤，无机硫含量较高，洗选后硫分降幅明显，可达 1%以下。块煤的 可选性为中等可选煤；15 号煤层为容易自然煤层，设计上要注意避免煤炭长时间堆放。 矿井为高瓦斯矿井，设计上要采取预防瓦斯爆炸的措施。 第二节第二节 选煤方法、分选粒级及工艺流程选煤方法、分选粒级及工艺流程 一、选煤方法及分选粒级一、选煤方法及分选粒级 1、选煤方法 根据对白羊岭矿原煤煤质的分析预测以及产品定位和产品的质量要求，原煤需要 通过洗选降抵灰分来满足不同用户的要求。根据原煤中灰分的富存特点，块煤灰分高， 可见矸多集中在块煤当中；末煤灰分低，发热量高，可直接作为动力煤销售；原煤可 选性为中等可选煤。无论是采用跳汰或重介选煤方法都可以达到要求的。本设计针对 不同的选煤方法进行了分析比选，并结合当地煤炭市场情况推荐了合理的选煤方法。 目前用于分选块煤的设备主要有：重介浅槽、动筛跳汰机、重介斜/立轮等。重介 斜、立轮近年来在我国使用很少，主要原因在于其体积过于宠大，不便于工艺布置， 配套系统复杂，设备维护困难，生产费用偏高。而重介浅槽具有体积小，结构简单， 没有大的运动部件，维护量小等优点，近年来在我国使用较多，其最佳分选粒度范围 在 15013mm 之间。动筛跳汰机主要用于块煤的简单排矸,其有效分选下限较高,一般 认为其只能对+35mm 的块煤有效分选,而且其分选精度远远低于其他分选方法。该方法 的最大缺陷是分选下限不能满足 13mm 的要求。而重介旋流器仅适用于 50mm（或 80mm）以下混煤的分选，对于分选块煤存在有很多弊端。 重介浅槽分选的主要优势在于: a、分选上限高、分选粒度宽，能有效减少大块矸 石破碎率，降低能耗；b、分选精度比跳汰选高，产品回收率高；c、设备大型化，技 术成熟、使用可靠；d、有效分选时间短，次生煤泥量低，特别有利于矸石易泥化的原 煤分选；e、自动化程度高、设备处理能力大，对入料波动适应能力强；f、介耗低、 生产成本低；g、产品多样化、灵活。 国投昔阳能源有限责任公司白羊岭选煤厂初步设计国投昔阳能源有限责任公司白羊岭选煤厂初步设计 - 21 - 重介旋流器主要是因为其入料上限低，需要将大量块煤和块矸石破碎，这样就带 来好多问题。第一是生产成本提高了，没有必要破碎的块矸石破碎了，必然会造成破 碎机检修维护量加大，给生产带来不利影响。第二是大量粘土岩和泥岩的破碎后进入 洗选系统，必然会增加煤泥水系统的处理难度，投资和生产成本都将提高。 动筛跳汰机由于其分选下限高，不能满足产品结构的要求，如果与其它选煤方法 配合必将造成系统复杂、投资高、生产管理成本增加。也不是本厂选煤方法的最佳选 择。 所以,设计采用的块煤分选方法是重介浅槽分选。 2、分选粒级 块煤的分选上下限:根据重介浅槽对入料的要求并考虑到原煤的性质,尽量减少对 大块矸石和煤的破碎。设计确定块煤的入料上限为 100mm，下限为 13mm。-13mm 末煤不 分选，直接作为产品煤销售。设计上预留了后期末煤入选，生产喷吹煤的位置，充分 考虑了系统的合理衔接，根据喷吹煤市场情况再行决定何时建设。 确定分级粒级为 100-13mm 的理由： (1)-13mm 末煤的干燥基高位发热量（Qgr,d）为 6117 kcal/kg (25.57 MJ/kg),满 足动力煤的质量要求。在满足动力煤质量要求的前提下尽量减少入洗量，以降低生产 成本。 (2)重介浅槽分选机的合理分选粒度范围为 150-13mm,满足本厂产品结构的要求。 (3)13mm 分级筛分效率较高、相对容易些,有利于重介浅槽的分选。 (4)采煤过程中原煤灰分的增加主要是顶底版矸石和夹矸的混入，由于其硬度高破 碎后多集中在块煤当中，致使块煤的灰分大大高于末煤的灰分。因此，对块煤分选就 可大幅度降低灰分，生产多个产品，满足不同用户的要求，提高企业的经济效益。 (5)洗混中块的粒度范围为 80-25mm ,根据其它选煤厂的实际经验，100-25mm 作为 洗混中块不会因为上限高而被用户拒收。 3、关于末煤洗选生产喷吹煤的论证 （1）高炉喷吹煤的主要指标要求 高炉喷吹煤粉是从高炉风口向炉内直接喷吹磨细了的无烟煤或烟粉煤或两者的混 合煤粉，以替代焦碳起提供热量和还原剂的作用，从而降低焦比，降低生铁的生产成 本。它是现代高炉冶炼的一项重大技术革命。 高炉喷吹煤的主要指标要求：灰分越低越好，一般 10-12%，硫分越低越好，一般 低于 0.8%，挥发分低于 15%，哈氏可磨指数大于等于 80%，煤太硬会增加冶炼企业的生 产成本。 （2）目前阳煤集团的产品指标及售价情况 表一 产品名 称