300万吨矿区型炼焦煤选煤厂设计

1.1 设计任务、目的和要求

1.1.1设计任务

此次设计是依据2#和8#原煤综合资料，设计一座年入洗能力为300万吨的矿区型炼焦煤选煤厂。按照一般矿井型选煤厂的工作制度要求，定为每年工作330天，每天工作16小时，每天两班生产，一班检修。

1.1.2 设计目的

设计的目的是通过模拟实际的工程设计实践活动，将在四年内所学基础和专业知识系统地应用于工程设计实践，从而使对所学知识得到系统的掌握、应用所学知识分析和解决实际问题的能力得到大幅度提高、实际动手能力得到扎实的强化训练。通过工程设计的实际训练，工程素质和工程设计能力将大大提高，对工程项目完成的全过程有了初步了解。毕业设计为成为真正的工程师奠定良好基础。

1.1.3 设计要求

要求的精煤灰分为10.00%；设计应包含的文件为

工艺流程图1张

总平面布置图1张

设备联系图1张

主厂房工艺布置图 5 张（AUTOCAD）

手工图2张

文献综述（单独成册）。

设计说明书一本。

外文文献翻译1篇。

1.2 厂型及工作制度

1.3.1选煤厂类型

##煤矿选煤厂为矿区型选煤厂，入选2#和8##矿井生产的全部原煤，选煤厂处理能力与矿井规模相一致，设计处理能力为300万t/a。

1.3.2选煤厂工作制度

按《煤炭洗选工程设计规范》GB50359-2005的规定，本选煤厂的工作制度为年工作330d，每天工作16h。二班生产，一班检修。

1.3.3选煤厂生产能力

年生产能力：300万t/a。

小时生产能力：568.18t/h。

1.3.4服务年限

选煤厂服务年限与矿井设计服务年限一致。

2 选煤工艺

2.1 煤质资料分析

具体煤质资料见表格

2.1.1原煤筛分、浮沉资料及分析

（一）筛分组成分析

(1) 入选原煤灰分：由表可见，原煤平均灰分为31.55%。矿井采用综采放顶煤采煤工艺，煤层中的夹矸将全部混入煤中，顶板串矸也会使原煤灰分大幅增高，故生产原煤灰分会比较高。入选原煤原生煤泥量：由表可知，生产煤样中原

生煤泥含量4.48%，

(2) 随着粒度的减小，各粒级含量变化不明显，而各粒级产品灰分逐渐减小，说明煤与矸石的硬度存在差异，矸石较煤硬；小于0.5mm的灰分较其他粒级没有较大差异，说明受矸石泥化现象不严重。

(3) >50mm粒级情况：矸石含量可以用来评定原煤的含矸量等级。分选炼焦煤时，对于>50mm粒级，一般设置检查性手选排矸，当含矸量高时，也应考虑采用机械选矸方法。

入厂原煤含矸量等级（参考值）

本厂入厂原煤含矸量15.27%，属于高矸等级，所以应采用机械选矸方法。

（4）各粒级含量分析：各粒级的质量百分数相近，说明原煤的粒度分布均匀。

（5）各粒级质量分析：灰分随粒度减小而减小，包括-0.5mm粒级灰分也低，说明细粒级中含煤较多，煤质较脆。

（二）浮沉组成分析

(1)小于1. 5密度级为主导密度级，占72.77%。<1.3密度级含量最大，占本级37.73%，该密度级的相应灰分为5.57%，说明煤质较优，可得到低灰分的精煤。

(2)煤的中间密度级（1.5-1.8）含量均较少，且随粒度减小，各密度级的相应含量逐渐减少，灰分也逐渐增大，其中1.5-1.6密度级的相应含量降低较明显。

（3）原煤浮沉资料是绘制可选性曲线、求出理论分选指标的依据。

（4）在本次选煤厂工艺设计时，对系统中的煤泥量的估计要充分考虑富余，以使其更能反映出入选原煤的实际情况，同时在工艺作业设置和设备选型时，要考虑适应煤泥量变化对工艺生产过程的均衡，确保整体工艺过程的可靠性。

（三）煤的可选性

在选煤方法一定的情况下，影响煤的可选性难易程度的主要因素是密度组成（煤炭固有特性）和对产品的质量要求（外在因素）。从原煤浮沉试验表密度

组成来看，低密度组成看，低密度级含量较多，中间密度级含量少，表明可选性较好。

由可选性曲线可见，当指定精煤灰分为10.00%时，分选密度±0.1含量为16.00%,对应分选密度±0.1含量评定可选性方法,可确定混煤的可选性等级为中等可选.

2.2选煤工艺

2.2.1工艺概述

（一）选择选煤工艺流程应以原煤性质、用户对产品的要求、最大产率和最搞经济效益等因素为依据，正确确定一个简单、高效、合理可行并且能够满足技术经济要求的工艺流程。

工艺选择注重以下几点：

(1) 工艺系统简单、先进，各工艺环节合理、可靠，以确保正常有效

生产时间；

(2) 煤泥水系统尽可能完善、灵活，保证洗水闭路循环；

(3) 分选参数易于调节，以方便分选不同煤质和产品不同灰分要求时

的生产管理；

(4) 减少能耗、介耗、药耗等硬指标，使运营费用、单位生产成本尽

量低。

（二）推荐入洗工艺：

由于煤的牌号不同或可选性相差悬殊，或是其低密度成分中的硫分相差较大时，就需要考虑混合入选或分组入选的问题。对于不同牌号的原煤，其用途往往有较大差别，一般都需要分别入选，在设计时应考虑采用双系统入选，采取分采、分运、分别入选的方式最为合理，但是实现分采分运困难很大，管理复杂，耗资多，一般矿井不具备这样的条件。就可以考虑混合入选，在地面设置原煤均质化混煤场，保证入选原煤性质均匀，本设计中2#煤和8#煤分别来自同个矿井不同矿层，若要分别洗选，则需要分别建筑两套洗选系统，分采分运困难很大，管理

复杂，耗资多，因此，本设计选用混合入选的入选方式。

遵循上述原则，考虑到入洗原煤的粒度特性、密度特性以及可选性，为了提高选煤厂应对市场的灵活性，设计首先确定选煤厂产品结构为精煤、中煤和矸石三种产品。

对于50～0mm级原煤，要洗选出精煤、中煤和矸石三种产品，目前可供选择、分选精度较高的选煤方法有

1.跳汰—浮选联合流程

2.两段重介旋流器主再选—浮选流程

3.三产品重介旋流器—浮选分选

4.跳汰主选三产品重介质旋流器再选

下面讨论各种分选方法的特点：

（1）跳汰—浮选分选

跳汰选煤方法工艺流程简单。成产能力大、维护管理方便、生产成本低、分选极易选和易选性煤可以获得较高的数量效率，一般在90%以上，在处理中等可选性煤时，也能达到较好的工艺指标，因此在选煤厂设计中普遍采用。此外，跳汰选煤法的适应性强，分选粒级宽，分选上限可达50~100mm，分选下限为0.3~0.5mm，既可以分级入选，也可以不分级入选。跳汰选煤法的分选效率受给煤性质影响较大，在细粒物料多、可选性差的条件下，分选效率会显著下降。跳汰机对于易选煤的分选精度与重介质选相当，但是在要求出低灰精煤产品时，如果分选密度低于1.40g/cm3时，可能由于可选性变难，造成跳汰机难以操作，无法保证正常分选效果。近年来对跳汰机的结构进行了大量的改进，数控风阀和排矸自动化都有了明显的提高，跳汰分选效率得到很大的提高，对于易选和中等可选性的煤，在技术经济合理的情况下，仍然是首选的选煤方法。

但是，其缺点也相对明显，单机处理能力小于重介；对于难选煤来说分选精度较重介低；跳汰全过程无法全部实现自动化。跳汰机下降周期的吸缀作用容易造成细粒精煤损失，降低精煤回收率；操作调整自动化程度低，对人工调整的依赖性大，分选精度低，分选效率低；跳汰机及配套的斗子提升机高度大、体积大，致厂房建筑体积大，厂房投资高；跳汰用循环水须经处理，故要处理的煤泥水量大。生产费用稍低，但却不抵精煤回收率的降低。