上湾洗煤厂方案说明书

1、赛吉满公司神华集团神东煤炭公司上湾选煤厂方案设计说明书神华集团神东煤炭公司上湾选煤厂方案设计说明书 美国赛吉满公司2003年7月目 录1. 概述2.设计依据与设计范围3. 煤质特征及可选性分析4. 产品结构5. 设计规模、工作制度与厂址选择6. 工程设计6.1 选煤工艺6.2 供配电、控制、自动化6.3 给水、排水6.4 采暖、通风6.5 建筑物与构筑物6.6 工业场地总平面布置7. 生产组织与劳动定员8. 建设工期9. 投资估算与技术经济指标10. 澄清、例外和用户责任附件：1. 工艺流程图2. 选煤厂生产系统图3. 工艺总平面布置图4. 主厂房布置图5. 主厂房布置图6. 主厂房布置图7.

2、 主厂房布置图8. 神东公司有关上湾选煤厂工程主要设计原则和设计范围（2003年7月4日） 1 前言按照神华集团和神东煤炭公司的发展部署，计划在上湾煤矿已经形成和正在改造的地面生产系统基础上，增建煤炭洗选加工系统，分选上湾矿井下主要开采的1-2煤层的块原煤。上湾煤矿始建于上世纪90年代，选煤厂原设计规模仅为3.0Mt/a，由于煤质好，仅建成地面生产系统。其后几经改造，目前矿井及地面生产系统规模己达10.0Mt/a，本次增建的洗选加工系统规模要求为1667t/h、10.0Mt/a。上湾井田位于内蒙古东胜矿区南端，井田储量丰富，开采条件好，主采的1-2煤层平均厚度6m。煤质为低灰、低硫、低磷、中高

3、发热量的不粘煤，是优质的动力用煤。上湾煤矿位于神东矿区中部，地理位置优越，交通运输条件好，向北有包(头)神(木)铁路，向东有神(木)朔(州)铁路与朔(州)黄(骅港)这一大运量出海通道。另有包(头)府(谷)公路，东(胜)呼(和浩特)等公路联接或通过矿区。为矿区提供了良好的发展前景。2003年7月，神东公司邀请赛吉满公司为上湾矿煤炭洗选加工系统提供设计方案，赛吉满公司愉快的接受了邀请，并借此机会对神华集团和神东煤炭公司的信任再次表示感谢。赛吉满公司致力于通过合作，把拥有的先进选煤技术带给中国的煤炭企业，使之为中国煤炭工业的现代化，和提高经济效益，实现可持续发展贡献力量。2001年以来，赛吉满公司己

4、成功的在神东矿区建设了两座现代化选煤厂，作为第三座选煤厂的乌兰木伦矿选煤厂,亦已于2003年5月开工建设，将于2003年内建成投产。随着赛吉满与神华集团合作的进一步深入，本公司正在不断总结经验，使推出的技术更加适合中国的实际，更能满足作为中国最大的煤炭企业的神华集团的可持续发展和现代化需要。2 设计依据与设计范围2.1设计依据本方案设计的编制依据包括以下内容：2.1.1 神东煤炭公司提供的如下煤质资料：1） 上湾矿1-2层煤，原煤灰分9.27%2003年6月28日采样2） 补连塔、活鸡兔及上湾矿1-2层煤1998年采样2.1.2神东煤炭公司提供的现有工业场地总平面布置图和相关资料。2.1.32

5、003年7月4日神东煤炭公司会议纪要：“神华集团神东煤炭公司上湾选煤厂工程主要设计原则和设计范围”，见附件8。2.2设计范围2.2.1 生产系统1） 原煤系统（包括沿用和改造项目）（1）主井井口房至原煤仓栈桥（沿用现有设施，已达到设计能力）。（2）原煤仓：目前已投用1个，即将建成1个，另有1个已完成基础工程，本次将全部建成投用（属于矿井地面生产系统改造内容）。（3）原煤仓至筛分破碎车间栈桥（沿用现有设施）。（4）筛分车间：改扩建现有筛分破碎车间，包括土建和全部设备。（5）筛分车间至主厂房带式输送机栈桥（新建，轻钢结构，不设采暖）2） 分选系统（新建）（1）主厂房：厂房为钢框架结构。（2）浓缩车

6、间：砼结构，共2台浓缩机，互为备用，泵房和池体封闭防寒。3） 产品系统（1）主厂房至3转载站精煤、末煤带式输送机栈桥（新建，全封闭，采暖）。（2）主厂房至矸石仓带式输送机栈桥（新建，全封闭，采暖）。（3）矸石仓（新建，全封闭，采暖）：贮量1000t，汽车装车。（4）筛分车间至2转载站、2转载间至3转载站、3转载站等单位工程均沿用已有设施。（5）3转载站至产品仓带式输送机栈桥沿用已有设施，该栈桥设计为双运输带式，但仅安装一台运输带，本次设计应新增第2条运输带（由神东公司承担），实现精煤、末煤分别上仓（属于矿井地面生产系统改造内容）。（6）产品仓（属于矿井地面生产系统改造内容，由神东公司承担）。2

7、.2.2 辅助生产系统1） 介质库（新建，设置在筛分车间底层）2） 生产清水池及泵房（新建），同时封闭已有一个闲置水池作为集中水池。3） 集中变、配电及控制中心（新建）。2.2.3 水、暖、电源接口1） 水源：接口位置在新建生产清水池，本设计包括生产水池至澄清水池管路。2） 暖源：接口在产品仓东侧的来自电厂的热源，热媒为110高温水。3） 电源：接口在位于3转载站一层的6KV开闭所，选煤厂两回电源引自该所，高压设备在开闭所统一布置。2.2.4 生产集控现有PLC控制系统设在原煤仓下，并设有3个控制分站。选煤厂设计应将原控制系统纳入集控中心作为分站，实现集中控制。控制范围原则上从原煤仓下至产品仓

8、上为止的全部地面生产系统。2.2.5 厂区设施1） 供热与供水管网供水管网指从新建生产清水池到主厂房、浓缩车间的供水管路和管沟；供热管网是指从产品仓东侧热水源干管出口到新增各建、构筑物的管路和管沟。2） 厂区动照网。3） 新增厂区道路和主要厂房周围的硬化地面。4） 新增道路两侧的排水沟。3.0 煤质特征及可选性3.1 煤层及赋存状况上湾井田属神府东胜矿区一部分，含煤地层是中下侏罗纪延安组。延安组地层特征明显，含煤层数多，一般10-18层。其中1-2、2-2、3-1、42及5-2为主要开采煤层。主采煤层厚度可达11.35米。上湾井田面积41.17平方公里，总储量63565万吨。主要煤层为1-2，

9、2-2，3-1煤层。各煤层的赋存状况见表3-1-1所示：表3-1-1上湾矿井及地面生产系统，原设计规模为3.0Mt/a。经改扩建后，已具备2000t/h生产能力。按照集团公司的统一部署，先期主要开采1-2煤层。在开采1-2煤层后，2-2煤层方可开采，并且2-2煤层今后大部分将预留，作为煤炭直接液化项目的原料煤。因此，上湾选煤厂建成后的相当一段时间，1-2煤为主要入选原煤。3.2 煤质特征对煤质特征的论述以1-2层煤为主。煤层采样化验结果表见表3-2-1。3.2.1 煤的物理性质本井田煤颜色以黑色为主，条痕为褐黑色。煤层由下而上光泽变化一般是较暗淡光泽，具有上部暗、下部亮的趋势，平面上各煤大致呈

10、北暗南亮之势。煤的缝隙较发育，且随宏观煤岩类型不同而变化。各煤层的容重平均为1-2煤1.29，2-2煤1.28，3-1煤1.28。宏观煤岩特征表明：1-2煤层以半暗型煤为主，2-2及3-1煤层以半亮型为主，半暗型次之。8总 样 煤 层 可 采 样 化 验 结 果 表煤样编号：上湾1-2煤煤生产大样 表3-2-1煤样名称煤种Mad%Ad%Vdaf%焦渣特征St.d%Qgr.dMJ/kg元 素物理性试验抗碎强度比重TRD.d容重ARD可磨性HGI.Cdaf%Hdaf%Ndaf%Stdaf%Odaf%堆煤重角摩擦角静止角总样原煤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胶质层X毫米Y毫米曲线型状G指数GR.I热 稳 定 性燃 点 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 点 SiO2Fe2O3Al2O3CaOMgOTiO2SO3DTSTHTFT16.8520.127.8233.410.420.3416.75137013901

12、3901400赛吉满公司神华集团神东煤炭公司上湾选煤厂方案设计说明书3.2.2 煤的化学性质1）工业分析本区各煤层均为低变质阶段的烟煤。工业分析表明具有以下特点：(1) 原煤空气干燥基水分比较高。其主要原因是本区煤的变质程度低、裂隙发育，加之表面水分的影响，煤的全水分高达15%16%。从目前开采1-2层煤的实际生产情况也反映了这一特点。见表3-2-2所示由表中可以看出，商品煤的全水分平均在15.5%，这是造成发热量低的主要原因之一。但是神东煤内水高的特点，单纯通过较大幅度降低水份来提高发热量尚不具备条件，洗选加工仍须从降低灰分来着手。1) 必须指出的是：对煤的分选、降灰的过程中，自然在一定程度

13、上增加产品煤的表面水分，从而降低了发热量增高的幅度，这是洗选工艺应着意避免的。一般而言，产品表面水分的增加与进入分选系统物料的比表面积有直接的关系。当进入分选系统末煤的含量多时或入选物料的分选上限小时，都会提高分选物料的比表面积，从而增加产品最终水分的增高幅度。这在制定工艺时必须慎重考虑，以选择合理的分选上、下限。保持分选前、后将水分控制在一个相对稳定的范围内。(2) 灰分低是本区各层煤的另一个主要特点。从目前开采的1-2煤实际生产情况表明，原煤灰分一般而言，1-2煤在8-9%之间。相对于其它两层煤较高，但仍属于低灰煤之列。由于原煤灰分本身比较低，通过降灰来达到提高发热量的目的，显然发热量提高

14、的幅度是十分有限的。而发热量的高低将取决于产品水分和干基灰分，它们存在着一定的线性关系。神东通过大量统计数据对不同时间段的这种线性关系加以统计，可形成以下经验公式：（i）Qnet,ar=7449-67Mt-95Ad(2003年1-5月统计数据)(ii) Qnet,ar=7697-86.4Mt-88.5Ad(2003年1-6月统计数据)(iii) Qnet,ar=7356-65Mt-77Ad(2001年统计数据)由此可见当产品煤水分相对稳定的条件下，灰分是影响发热量的另一因素。当假设总水分为15.5%时，按照公式可得出灰分与发热量的变化关系,若要达到发热量5900kcal/kg要求时，精煤的灰分

15、需降低到6%以下。若需继续降低，虽然发热量也会相应提高，但难度也随之增大，精煤产率相应减少，得不偿失。可见当原煤灰分低时通过降灰来提高发热量的空间，实际上是在一个有限的范围内。增设分选系统可以提高一定的产品发热量，生产高发热量主精煤，同时稳定产品煤质量。其原因主要表现在：i）. 在1-2煤层中普遍存在一层高灰煤夹层，一般厚度平均在200mm，高灰煤层在井田不同区域其层数和厚度存在一定变化，层数在13层变化。厚度也不同，大时可达500 mm。该煤结构致密，颜色与煤的颜色十分类似，通过手选排除效果欠佳。大部分将会混入商品煤中，由于其灰分较高达20%左右，造成原煤灰分波动相对较大。实际上影响了产品发

16、热量的稳定，对市场销售十分不利。ii）. 在1-2煤层局部区域存在一些冲刷带，使岩石侵入煤层中，这些岩石侵入体在开采过程中，不可避免将混入煤中，也是造成原煤灰分波动的一个原因。iii）. 在煤层局部区域，煤层厚度有所变化或在个别断层附近，顶板破碎，容易冒落，造成底板或岩石混入煤中，引起原煤灰分的波动。以上诸因素是造成原煤灰分波动的主要原因，而通过分选可使商品煤的灰分稳定，从而消除这一影响，真正起到稳定产品质量的目的。（3）各煤层的挥发分普遍较高，其中1-2煤平均值为36.13%，2-2煤为37.88%，3-1煤为36.80%。2）硫分本井田煤层属低硫煤层，其中1-2号煤的硫分在0.171.11

17、%之间，平均0.53%，高硫区域主要存在于一盘区东北角处，其余大部分区域属低硫范围。3）发热量：本井田各层煤属中高发热量煤，受水分和灰分的影响，发热量一般在54105700 kcal/kg变化。4）其它试验表明，本区煤层是化学反应性强，热稳定性好，焦油含量高的年轻煤种，不足之处是灰熔点较低。5）可磨性和抗碎强度本区煤的硬度较大，跌落试验表明本区属高强度煤，可磨性差，可磨系数46.564.5%，故在开采过程中，与其它矿区相比块率相对较高。 253.3 煤质资料分析及可选性评定为进一步认识本井田1-2煤的特性，确定合理的工艺，神东煤炭公司煤质处委托内蒙古煤田地质局科研所在上湾煤矿采取1-2煤生产大

18、样，进行了可选性试验。3.3.1 煤质资料代表性评定1）采样点，采样时间及采样方法本次采样时间为2003年6月28日，地点设在井下工作面，根据井下实际采样位置，按采高3.7米，采样时，取样方法是直接在连采机后部接取，然后由农用车运输至井上，装车运往试验场地，实际采样量大于10吨。鉴于本次采样是在1-2煤实际工作面采取，采样高度和煤样重量均满足规程要求，故具有较好的代表性，可以作为设计基础资料，但需注意以下几点对筛分大样的影响。² 本次采煤方法为连采并非综采。² 采样地点虽在工作面，但取样时，直接从连采机后部接取煤样，而未经过井下两次破碎机，且在接取过程中，由于煤样散落造成末

19、煤量有所损失。以上因素，将造成筛分资料在粒度组成上，块率有所提高。这一点在本次1-2煤的生产大样试验结果中明显看出，见表3-3-1。1-2煤生产大样筛分组成表 表3-3-1 粒级mm产率灰分产率累计累计灰分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 计1009.27由表 3-3-1可以看出受上述因素的影响+13mm的产率已高达63.758%，这与其它矿井及上湾以往煤样块率差别较大，这种差别可在表 3-3-2中明显看出。筛分组成+13mm块率对比表 表3-3-2矿井煤层采样日期采样地点粒级+13mm含量%活鸡总矿1-22003年平均入料大柳塔选煤厂100-134647补连塔矿1-21999年2月23日原煤3001351上湾矿（1）1-21998年12月22日连采；原煤3001342上湾矿（2）1-22003年6月28日连采，最大粒度150×250×590

21、+13mm63.8以上各矿生产煤层，同属一层，均为1-2煤，但本次采样的块率比其它煤样竟高出1315%之多，已属非正常情况。而块率的多少，对工艺系统设计影响首先是入料量和入选下限的确定方面。2）结合上湾矿实际生产情况对上湾选煤厂入料原煤筛分组成进行必要调整，调整后的+13 mm块率按50%计取，基本与补连塔矿的块率接近。（调整后的粒度组成见表3-3-3）其原因是：² 今后的采煤方法是综采与补连塔相近² 原煤的粒度范围均为20013mm² 开采的煤层同属1-2煤层，硬度相近² 两矿井相邻，同属一块煤田经调整后，粒度组成如下表3-3-3粒度（mm）产率r%2

22、0013501332530.15210.1504合 计1003.3.2 筛分组成特点分析² 筛分组成中+13 mm的块率比较高，经调整后达到50%。² 原煤灰分不高，且具有随粒度降低，灰分随降的趋势，说明高灰煤或矸石的硬度大，且集中在块煤中。² 原生煤泥含量不大，仅占到总样的5.3%，灰分比原煤灰分略高，说明矸石存在轻微的泥化现象。3.3.3 浮沉组成分析及可选性评定上湾1-2煤自然级200-13mm各粒级及综合浮沉组成表，见表3-3-4。分析此表数据可知如下特点：1）低密度的含量大，主要集中在1.3-1.5两个密度级中，占到整个浮沉煤样的87%90%之间，-1.

23、3密度级的灰分比较低，但产率极少。2）随粒度降低，各相应密度级的基元灰分略有降低，但差别甚微。3）中间物含量小，1.6-2.0之间的累计产率随粒度变小，存在相应变少的趋势。4）+2.0密度级的灰分不高，仅为40%50%之间，说明纯矸少，多为高灰煤为主，充分说明高灰分煤对原煤质量的影响。5）浮沉煤泥量不大，但灰分比原煤灰分略高，说明矸石有一定的泥化现象。6）100-13mm 综合级的浮沉组成与各粒度级的浮沉组成具有相似的特点。由于低密度含量集中在1.4-1.5之间， -1.5累积灰分为7.05%，故在生产灰分小于7%的精煤时，可选性属难选或较难选煤，而当分选密度在1.6 2.0 之间时，属易选煤

24、。 上湾12煤自然级20013mm浮沉试验综合结果表 表334煤样名称：上湾12煤生产大样 煤样粒级：20013mm 取样日期：2003年6月28日试验日期：2003年6月29日筛分200150150100100505025产率%4.818产率%5.589产率%23.046产率%18.806灰分%9.31灰分%10.19灰分%9.58灰分%9.66浮沉占本级%占全样%灰分%占本级%占全样%灰分%占本级%占全样%灰分%占本级%占全样%灰分%密度级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合计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总计100.004.81810.22100.005.5899.70100.0023.0469.47100.0018.8069.14上湾12煤自然级20013mm浮沉试验综合结果续表表334煤样名称：上湾12煤生产大样 煤样粒级：20013mm 取样日期：2003年6月28日试验日期：2003年6月29日筛分251320013累计 分选密度±0.1产率%11.499产率%63.759浮物沉物密度Kg/l产率%灰分%8.66灰分%9.47浮沉占本级%占全样%灰分%占本级%占全样%灰分%产率%灰分%产率%占全样%密度级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合计100.0011.3808.81100.0063.4219.33煤泥1.030.11910.850.530.33910.42总计100.0011.49

30、98.83100.0063.7599.344 产品结构选煤厂产品主要用途为发电用煤。粒度为小于50，根据市场情况要求洗精煤和旁路末煤分别贮存，单独外销或配煤外销。当单独外销时，主精煤的发热量要求大于5900Kcal/Kg，次精煤发热量在5500Kcal/Kg左右，配煤外销时，发热量达到5700Kcal/Kg左右。5设计规模、工作制度与厂址选择5.1设计规模根据上湾矿生产系统改造的实际和神华集团要求，增建的上湾矿选煤厂设计规模确定为1667t/h、10.0 Mt/a。5.2 工作制度工作制度确定为年工作6000 h，可分配为年工作300天，日工作20 h。5.3 厂址选择增建选煤厂的厂址确定在上

31、湾矿现有工业场地范围内，扩建筛分车间，主厂房及浓缩车间位于场地西侧、铁路弧线以内的范围内。矸石仓设在场地南侧铁路弧线以外，至武家塔运煤公路附近的位置。6 工程设计6.1 选煤工艺6.1.1 选煤厂入洗能力的确定上湾矿井开采12层煤时，矿井生产能力10.0Mt/a，工作制度按 300d/a，20h/d考虑，矿井小时能力为1667t/h。原煤作13mm干式分级，筛上入主厂房分选。预计筛分组成中大于13mm约占50%，考虑干式筛分筛分效率后，主厂房入料量为1000t/h。6.1.2 产品发热量与灰分、水分的关系本设计依据2003年7月4日神东公司有关上湾选煤厂工程会议的纪要，确定的发热量公式如下：发

32、热量(Kcal/Kg)744967×Mt(全水)95Ad(干基灰分)6.1.3 分选粒度上下限的确定上湾选煤厂采用块煤重介浅槽、末煤旁路的分选工艺系统。重介浅槽正常入料粒度上限为200mm，由此矿井原煤粒度上限应控制200 mm。根据2003年6月28日原煤采样（灰分为9.27%），对筛分组成进行调整。通过计算，选煤厂入洗下限定为13mm才能满足全部产品精煤混合后达到5700Kcal/Kg发热量的要求。同时可以最大限度提高主精煤（5900Kcal/Kg）产率。计算结果见表6-1-1、6-1-2、6-1-3、6-1-4。上湾选煤厂模拟计算是依据如下假设：² 上湾12层原煤资料

33、（2003年6月28日采样，灰分9.27%）² 产品内在水分8.0%² 13mm干式筛分筛分效率为80%，25 mm干式筛分筛分效率为90%² 产品外在水分粒级（）脱水设备产品外在水分20025筛分机（50-25离心机）5.520013筛分机（50-13离心机）5.8253离心脱水机10133离心脱水机1030.15离心脱水机140.150加压过滤机25130末原煤8.5250末原煤8.3表6-1-1为25干式分级，生产主、次两种精煤产品。主精煤产率为37%，发热量为5,919Kcal/Kg;次精煤产率为56.5%，发热量为5,511Kcal/Kg。表6-1-2为

34、25干式分级，生产一种混合精煤产品。混精煤产率为93.1%，发热量为5,676Kcal/Kg。表6-1-3为13干式分级，生产主、次两种精煤产品。主精煤产率为46.95%，发热量为5,914Kcal/Kg;次精煤产率为45.0%，发热量为5,473Kcal/Kg。表6-1-4为13干式分级，生产一种混合精煤产品。混精煤产率为91.15%，发热量为5,708Kcal/Kg。综合表6-1-1、表6-1-2、表6-1-3、表6-1-4结果可以看出：13作为块煤分选下限基本上能满足产品发热量的要求（主精煤5,900Kcal/Kg，混精煤5,700Kcal/Kg）。同时，13作为干式分级下限是切实可行的

35、，继续降低分选下限，产品发热量增加缓慢，但投资和操作费用都急剧增加。需要指出，以上计算结果是根据2003年6月28日原煤采样（9.27%原煤灰分）资料，如果原煤灰分、水分变化，产品发热量将会相应变化。表6-1-5为13干式分级，生产主、次两种精煤的产品平衡表，该结果表明当主精煤和选煤厂粗煤泥一起离心脱水时，主精煤发热量为5,861Kcal/Kg，不能满足主精煤发热量大于5,900Kcal/Kg的要求，由此末精煤与粗煤泥必须分别脱水。表6-1-6为13干式分级，生产主、次两种精煤，次精煤和矸石掺混后，发热量由5,473Kcal/Kg降为5,311Kcal/Kg。神华运销计算结果表明：此方案的优点

36、在于利用了灰分仅为20%左右的矸石，使次精煤含量显著增加；由于掺入后总体发热量低，将导致整体效益降低，是不可取的。所以矸石仍按单独排弃考虑。6.1.4 提高产品发热量发热量直接与产品全水分和干基灰分相关。1） 降低精煤产品灰分降低块煤分选比重可以降低块精煤灰分，但同时产率也随之降低。图1是精煤产品发热量与产率的关系（13和25分别干式筛分分级时）。当分选比重从1.425降到1.40时，精煤产率下降很快，由于块精煤产量降低，与13-0mm旁路末煤混合后，混精煤发热量增加非常有限。当分选比重低于1.40时，降低分选比重，混精煤产品发热量会有下降趋势。2） 降低精煤产品水分² 降低末原煤（

37、13-0mm）水分。2003年前6个月统计数据表明，连采原煤平均全水分为15.5%，达产后综采原煤水分会比现在有所降低。² 提高入洗上限。采用重介浅槽分选，入洗上限可高达200。入洗上限越高，入洗原煤表面积越小，产品表面带走水量降低。² 增加产品离心机脱水力度。末煤离心机入料上限提高到50，粗煤泥采用煤泥离心机单独脱水，煤泥离心机离心强度和物料在离心场中停留时间都较末煤离心机高。选用煤泥离心机可达到通过最大限度的产品脱水，提高产品发热量的目的。图1神华集团/上湾选煤厂产率与品质模拟比较图（产率与发热量关系，应用基）图113干式分级1.4251.401.4501.47525干

38、式分级6.1.50.15-0mm细煤泥脱水后去向是回收0.15-0mm脱水后细煤泥作为精煤，还是回收中煤作为产品，要比较其发热量，列表如下：产品灰分（%）粒级(mm)产品全水分产品发热量0.15-0mm煤泥9.400.15031.0%4,479Kcal/Kg1.4-1.5比重级中煤13.932001312.0%5,322Kcal/Kg1.5-1.6比重级中煤21.092001312.0%4,641Kcal/Kg由上表可以看出：当块煤分选比重高于1.6时，0.15-0mm细煤泥脱水后应掺入精煤，当分选比重低于1.5时，这部分应与矸石一起排弃。设计上考虑0.15-0mm细煤泥既可作为混精煤，也可作

39、为矸石的两种可能。6.1.6 选煤方法块煤常用的选煤方法为：浅槽、动筛跳汰机、块煤跳汰机，大直径两产品旋流器和动筛+两产品旋流器组合等方法。对上述选煤方法综合比较见表6-1-7，可以看出，浅槽在分选块煤时，有其独到的优势：入选范围宽，单机处理能力大，对矸石泥化的适应性强，主洗和外围生产系统简单，易于维护管理，分选精度高等等。由此可节省投资，降低生产成本。除此之外，与块煤跳汰及旋流器工艺相比，由于其分选上限为200mm，因此原煤准备可以简单化，可避免因块煤被破碎到100mm或80mm时，将部分矸石也破碎并混入末煤中，从而影响旁路末煤的质量。此外选前不破碎还有利于减少系统次生煤泥量以及细粒级的产率

40、，对保证产品的水分和灰分均有利。特别需要指出，提高产品发热量对上湾选煤厂设计至关重要，重介浅槽与重介旋流器相比较，由于入料上限高，破碎精煤比破碎原煤，产品水分降低，由此发热量增加约20 Kcal/Kg。 综合以上因素，本设计认为采用重介浅槽工艺分选块煤的方案优于其它选煤方法，故为推荐方案。选煤方法综合比较表 表6-1-7序号项 目选 煤 方 法备注浅槽动筛跳汰块煤跳汰机斜轮/立轮两产品重介旋流器动筛跳汰+两产品重介旋流器1入选范围2001330025100132001375133002525132分选精度高低低高高略低3分选下限为13mm时，一次完成分选的可能性可以不可以可以可以可以4对矸石泥

41、化严重煤的适应性强弱弱强弱弱5单独处理最大处理能力8004003005002005005006分选系统能耗低低较低较低高高7最终产品煤灰分低低略高低高低8最终产品煤水分低低高低高低9生产成本低低低低较低较高10对给料均匀程度适应高低低高较高低11对粒度上限要求的严格程度低低较严格较低严格严格赛吉满公司神华集团神东煤炭公司上湾选煤厂方案设计说明书6.1.7工艺流程及最终产品平衡表根据确定的选煤方法，制定了相应的工艺流程（见附件1、附件2）。由图可知，按不同功能、工艺大致可分为原煤准备、分选系统和精煤运输及矸石排弃。原煤准备：原煤入筛分破碎车间后，经新增刮板分配到4台原煤分级筛，原有厂房二台单层筛

42、位置更换为新增双层筛，上层筛开孔50，下层筛开孔为13。新扩建厂房安装现有的二台单层筛，筛面修改为13开孔。当原煤发热量较高时，进入两台双层筛，筛上（50）至原有手选破碎系统，下层筛筛上及筛下都到原有末煤系统。当原煤发热量变低时，原煤进入全部4台分级筛，所有大于13筛上块煤入新增至主厂房原煤皮带，到主厂房进行洗选加工。分选系统：200-0mm原煤入筛分车间，经13干式分级，筛下13-0mm末原煤直接作为产品。筛上20013mm的块原煤入主厂房后，首先经脱泥筛（筛孔为3mm）脱除3mm以下细粒后，入重介分选槽分选，出精、矸两种产品，分别由精煤和矸石脱介筛脱介，其中矸石经脱介后，经主厂房至矸石上仓

43、皮带栈桥,送至矸石仓；精煤脱介筛采用双层筛，上层筛孔为50mm，下层为2mm，经脱介后，上层20050mm块精煤入破碎机，破碎到50mm以下成为主精煤产品，下层502mm末精煤由离心脱水机二次脱水后掺入主精煤。脱介筛合格介质返回合介桶。稀介质汇入稀介桶，由泵扬至磁选机净化回收，磁选精矿返回合介桶，磁选尾矿作为脱泥筛予湿冲水。脱泥筛筛下水经煤泥桶入分级旋流器分级，其底流为3-0.15部分经弧形筛预脱水后给入煤泥离心脱水机。最终脱水后掺入末精煤。旋流器溢流（0.15-0mm）和弧形筛筛下水进入浓缩机，经浓缩沉淀后溢流作为澄清水返回系统复用，底流由加压过滤机回收，滤液返回浓缩池，滤饼可以掺入精煤产品

44、中一并装仓外销，也可与矸石一并排弃。精煤运输及矸石排弃：选煤厂块精煤在厂内收集后由皮带运至现有3转载点，3转载点至上仓皮带由用户承担，末精煤上仓利用延伸现有的2转载点到3转载点皮带至新增末煤仓。矸石经主厂房收集后到新增转载点，转载点设中间卸料仓，作为去电厂燃料。其余部分到新增2个500吨矸石仓由汽车排弃。产品平衡表：根据6.1.3节假设，采用原煤数据(灰分9.27%, 2003年6月28日资料)计算后产品平衡表见表6-1-4。产品平衡表 表6-1-4序号产品名称产 率产量（t/h）产量（干基）（万吨/年）灰 分水 分发热量1洗块（20013）42.457084256.7913.0659292洗

45、小块（133）4.5075456.7215.3657813粗煤泥（30.15）4.270429.3119.0452894末原煤（130）406674009.2115.825514合计洗混煤91.1515209127.9714.695708矸石8.861488822.7013.064418总计原煤10010009.2715.055636.1.8 主要工艺设备选型1)为确保工艺可靠,主要工艺设备立足于选用在国际上广泛使用的进口设备，具备技术上的先进性、高效性和可靠性；2) 配套设备如：备用浓缩机、加压过滤机、空压机等择优选用国内优质产品；3) 尽量考虑神东公司现有选煤厂已有设备的规格型号，以简化备

46、件规格，便于维修管理；4) 主要工艺设备选型详见表6-1-8。 选煤厂主要设备清单 表6-1-8编号设备名称技术规格数量功率备注一、主厂房部分1988-02脱泥筛10×16单层香蕉筛,筛孔3mm22x22=44 Kw进口1988-03重介浅槽分选机26×54 重介浅槽122Kw进口1988-04重介浅槽泵Q=1920m³/h 1315Kw1988-05精煤脱介筛10×16 双层香蕉筛上筛孔50mm下筛孔2mm237x2=74Kw进口1988-06矸石脱介筛6×16 双层筛上筛孔25mm下筛孔2mm122 Kw进口1988-07精煤破碎机Mcla

47、nahan 24”×96”油泵1150x2=300Kw1.0Kw进口1988-08离心脱水机1400mm振动离心机主电机振动电机油泵电机222255x2=110Kw7.5x2=15Kw0.37x2=0.74Kw进口1988-09稀介质泵Q=734 m³/h1110Kw进口1988-10磁选机48×8 磁选机滚筒直径1200mm滚筒长2400mm24x2=8Kw进口1988-11煤泥泵Q=910 m³/h1150Kw进口1988-12分级旋流器15 旋流器直径380mm4进口1988-13煤泥弧形筛5×80 包角45°0.35mm2进口

48、1988-14煤泥离心脱水机H900主电机油泵电机2275x2=150Kw0.4x2=0.8Kw进口1988-20加压过滤机GPY72137Kw1988-21厂房清扫泵Q=100 m³/h 111Kw1988-22浓介磁选机30×2 磁选机11.1Kw进口1988-24介质添加泵Q=40m³/h118.5Kw1988-25低压风机风量35 m³/min.风压0.8Mpa主电机风扇电机224160x2=320Kw2.2x4=8.8Kw1988-26高压风机HW-517.5Kw1988-26A冷干机11988-27絮凝剂添加系统16.6 Kw进口1988-2

49、9控制检测及执行机构进口合计1733Kw二、浓缩车间部分1988-15煤泥浓缩机70高效浓缩机液压站电机225.5x2=11Kw2.2x24.4Kw一台进口一台国产1988-16底流泵流量102 m³/h1110Kw进口1988-16A厂内水封泵25GDL4-11×10流量2.8 m³/h扬程120m14Kw1988-17转排泵流量200 m³/h122Kw进口1988-18澄清水泵流量865m³/h1220Kw进口1988-28泵房清扫泵流量80 m³/h111Kw合计382 Kw三、厂外系统（一）筛分车间1配筛刮板输送机电动闸门B140013315Kw1.1×33.3Kw6000V380V2单层香蕉筛（原有、