毕业设计---矿区1.5mta选煤厂设计.

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1、离柳矿区1.5Mt/a选煤厂设计摘 要本文主要叙述了1.5Mt/a矿井型选煤厂初步设计。根据原煤的性质及精煤质量要求等,在进行选煤方案比较的基础上，确定出最佳的工艺流程和产品结构。即该厂为重介质选煤厂。经过工艺流程计算、设备选型等，对主厂房和总平面进行布置。同时作出了该厂的技术经济分析。关键词:工艺流程,重介质分选,技术经济,选煤厂设计THE DESIGN OF 1.5MT/A Liliu diggingsCOAL PREPARETION PLANTABSTRACTThe thesis mainly states the course of primer designing on pithed

2、 coal preparation plant which produces 1.5 million tons per year. According to the nature of raw coal and the quality request of clean coal, on the basis of the comparison of coal preparation plan, It confirms the optimal technological process and the structure of products. Thats to say, it is the d

3、ense medium separation plant. By the calculation of procession and the equipments selection. It arranges the main workshop and the total flat, then analysis on technology and economy. Key words: technological, process, dense medium separation, the analysis on technology and economy, the coal prepara

4、tion plant design 目录摘 要IABSTRACTII前 言1第一章 设计概要21.1 项目背景21.1.1 创建项目所在区域及21.1.2 项目设想及立项理由：21.2 可行性研究概要21.2.1 原煤资料分析21.2.2 选煤产品组成21.2.3 选煤厂设计生产能力21.2.4 选煤厂位置与交通21.2.5 选煤方案的拟订31.2.6 工艺流程31.2.7 设备选择3第二章 设计前提条件及规模42.1 生产能力42.2 工作制度与服务年限42.2.1 工作制度42.2.2 小时处理能力42.2.3 服务年限4第三章 煤源及煤制特征53.1 煤源概况53.1.1 原料煤的矿井位

5、置：53.1.2 主要煤源:53.2 煤质特征53.2.1 煤的物理性质：53.2.2 煤的化学性质63.3 煤的可选性73.3.1 资料分析73.3.2 浮沉资料分析：73.3.3 可选性分析：8第四章 选煤工艺274.1 选煤方法的确定274.1.1 煤的可选性274.1.2 入选方式274.1.3 选煤方法的比较274.1.4 工艺流程的确定24.2 工艺流程的简述及特点24.2.1 工艺流程说明24.2.2 工艺流程的特点34.3 工艺流程的计算54.3.1 .431准备作业的计算54.3.2 .4.3.2分选作业的计算：64.4 工艺设备的选型与计算284.4.1 工艺设备选型与计算

6、的原则和规定284.4.2 筛分设备的选型与计算284.4.3 破碎设备的选型与计算284.4.4 分选设备选型与计算294.4.5 脱水设备304.4.6 分级和浓缩设备314.5 工艺布置图444.6 主厂房工艺布置图464.7 场地运输47第五章 生产辅助设施485.1 设施概况485.1.1 机电修理车间485.1.2 空压机车间485.1.3 浮选药剂站485.1.4 介质库485.1.5 材料库485.2 生产技术检查485.3 给排水495.3.1 用水量及水压495.3.2 给水系统505.3.3 排水系统505.3.4 浓缩机515.4 电气515.4.1 供配电515.4.

7、2 供配电系统525.4.3 主要电气设备选型535.4.4 防雷及接地535.4.5 工艺系统设备的控制535.4.6 自动化545.5 检测、计量、保护装置555.5.1 检测555.5.2 计量555.5.3 保护装置555.6 生产管理系统及通信555.6.1 行政 555.6.2 生产调度 565.6.3 直通 565.6.4 微机监控与管理565.7 采暖、通风及供热565.7.1 采暖565.7.2 通风除尘575.7.3 热水及开水575.7.4 锅炉房575.7.5 供热管网57第六章 环境保护586.1 环境保护586.1.1 主要污染源和污染物586.1.2 防治措施59

8、6.1.3 污染防治措施的预期效果606.2 消防 工业卫生606.2.1 消防606.2.2 电器设备防火措施616.2.3 劳动安全616.2.4 工业卫生63第七章 节能措施综述647.1 耗能指标及分析647.1.1 项目耗能指标:647.1.2 节能分析647.2 节能措施综述64第八章 生产组织和劳动定员66第九章 职业安全与工业卫生67第十章 技术经济6810.1 劳动定员及劳动生产率6810.2 透支估算及投资筹措6810.2.1 投资估算6810.2.2 选煤厂设计主要技术经济指标71致谢73第十一章 主要参考文献75前 言本次设计华晋沙曲年生产能力为1.5Mt的一座大型矿井

9、型选煤厂。遵循选煤厂有关规范、条例等国家各项方针政策。产品要求精煤灰分小于10%，做为主焦煤，中煤就地代销，矸石外运。其中精煤水分不超过12%，硫分不超过0.5%。设计力求达到工艺先进，技术合理，工程量省，投资少的效果。选煤工艺采用混合入选，50-0mm有压三产品重介旋流器分选，-0.5mm煤泥采用浮选的联合流程。设备选型尽量考虑引进国外的处理能力大，效率高的设备。工艺布置按单系统布置，充分考虑系统的灵活性，在满足工艺要求的前提下，简化生产环境，减少占地面积，在方便检修的前提下，尽量压缩主厂房建筑体积。实现洗水闭路循环，宜采用洗水净化再生系统。第一章 设计概要1.1 项目背景1.1.1 创建项

10、目所在区域及拟建的沙曲选煤厂位于沙曲矿附近，为矿井型选煤厂。隶属于华晋焦煤有限责任公司。1.1.2 项目设想及立项理由：为了调整华晋焦煤有限责任公司的煤炭产品结构，满足煤炭市场的需求，最大限度的提高沙曲矿的综合经济效益，故编制年生产能力为150万吨的选煤厂的可行性研究报告。1.2 可行性研究概要1.2.1 原煤资料分析选煤厂主要入洗沙曲离柳矿区的北翼四号和南翼四号原煤，资源可靠，稳定。所产煤种为极低硫炼焦煤，为国家环保型奇缺煤种。精煤灰分要求为10%时，其可选性为易选煤。1.2.2 选煤产品组成推荐的产品结构为精煤、中煤、矸石。1.2.3 选煤厂设计生产能力选煤厂设计规模与所采原煤矿井的生产能

11、力相配套，为年处理原煤1.5Mt。1.2.4 选煤厂位置与交通选煤厂位于工业区，水源取自地下水，电源自设变电所，交通运输便利。1.2.5 选煤方案的拟订为了确定适合本厂入洗原煤的合理洗选加工，本次设计分别对不同的选煤方法进行比较，为了保证生产出高质量的精煤，使精煤的产量达到最大的回收率，满足产品结构多元化的要求，确定本次设计推荐的选煤方法为选前不脱泥50-0mm 有压三产品重介旋流器分选，0.5-0mm煤泥浮选联合工艺。1.2.6 工艺流程工艺流程共包括50-0mm有压三产品重介旋流器分选、及煤泥浮选和煤泥水处理环节三大部分。该工艺流程系统简单灵活适应性强，效率高。产品满足设计的要求，洗水闭路

12、循环。1.2.7 设备选择设备选型先进可靠，凡是国内不过关的设备都考虑引进国外技术先进性能可靠的设备予以弥补。全厂集控和自动化程度高，介质密度控制手段先进，调节快捷，精确度高。第二章 设计前提条件及规模2.1 生产能力根据原煤的最终生产规模。确定该选煤厂生产能力为：入洗原煤1.5Mt每年。2.2 工作制度与服务年限2.2.1 工作制度选煤厂设计工作为：每年330天生产，每天16小时，每年工作5280h，两班生产，一班检修。2.2.2 小时处理能力选煤厂每小时入选原煤284.09吨。2.2.3 服务年限选煤厂设计服务年限同原煤可采年限相同。第三章 煤源及煤制特征3.1 煤源概况3.1.1 原料煤

13、的矿井位置：沙曲选煤厂位于沙曲矿附近,由华晋公司沙曲矿提供煤源,沙曲选煤厂极其矿源隶属于华晋焦煤有限责任公司。沙曲选煤厂位于山西省柳林县沙曲村西南侧，距县城约5km，隶属于华晋焦煤有限责任公司。在离柳矿区青龙城勘探区内，离柳矿区位于山西省中西部，吕梁山脉西侧，晋陕峪谷黄河西岸。区内有离石、中阳、方山、柳林和临县5个县，距太原市190km。境内有太（原）军（渡）公路、离（石）临（汾）公路通过，公路交通较方便。离柳矿区对外的孝（义）柳（林）铁路已建成通车。3.1.2 主要煤源:沙曲选煤厂煤源全部来自沙曲矿井，属矿井型选煤厂。选煤厂的设计规模与矿井一致。矿区内现已探明煤炭地质储量12384Mt,其中

14、焦煤6013Mt，肥煤3864Mt，瘦煤2507Mt。根据矿井规划，沙曲选煤厂入选煤层为北区4号、南区4号煤层。3.2 煤质特征3.2.1 煤的物理性质：该矿北区4#、北区5#煤层的颜色均呈黑色,玻璃光泽断口处为阶梯状,条带结构,及层装结构。3-1 原煤的物理性质煤样名称安息角摩擦角散密度抗碎强度度度Kg/m3SS%北区4#353188053.7南区4#342991258.293.2.2 煤的化学性质1、灰分分析:沙曲矿北区4#煤灰分为23.1%，南区4#煤灰分为21.65%，均属于中灰煤，一般生产8-10级精煤。2、挥发分:北区4#煤的挥发分平均为23.58%属中挥发分煤。南区4#煤的挥发分

15、平均为17.42%属低挥发分煤。3、有害物质和元素分析:A) 硫分分析:北区4#煤硫分平均为0.4%,为特低硫煤。南区4#煤硫分平均为0.5%,按比例6:4混合入洗，原煤为特低硫煤。B) 元素分系:北区4#煤内固定碳含量平均值为66.15%含量较高, 南区4#内固定碳含量稳定,平均值为60.93%含量较高。3-2 筛分总样工业分析结果煤样名称全水%水分Mad%灰分Ad%挥发分vd%焦渣特征固定炭FCd%全硫St，d%发热量QgrMJ/kg北区4#9.20.7223.123.58666.150.426.65南区4#6.10.721.6517.42760.930.528.1893-3结焦特性分析结

16、果煤样名称.粘结指数GRI自膨系数CSN焦质层厚度X值Y值北区4#91829.011.5南区4#8683314.5 按中国煤炭分类标准（GB5751-86）划分，一精煤挥发分（900Vdaf%）和粘结指数（GR。I。）为主要分类指标，娇质层厚度（Ymm）、奥亚膨胀度（b%）为辅助指标进行。 选煤厂入选的南、北区4#煤层都属主焦煤。3.3 煤的可选性煤质资料主要是筛分、浮沉试验资料，应用在工艺流程设计之前，经过审查、考证、调整和综合。3.3.1 资料分析该选煤厂设计资料为华晋焦煤有限责任公司沙曲选煤厂提供，资料内容如下： 华晋沙曲北区4#煤原煤筛分浮沉实验报告1-11-6 华晋沙曲南区4#煤原煤

17、筛分浮沉实验报告2-12-6北区4#、南区4#原煤筛分资料分析筛分试验综合表将两煤层校正后的生产大样筛分试验报告表中 产率分别按配比9：1相加得到综合产率，灰分加权平均，得到筛分试验综合表。自然级，破碎级，自然级与破碎级综合煤筛分综合表将两种煤的自然级+破碎级占50-0.5的数量表中各粒级占50-0.5的产率换算为占50-0.0mm的产率后与各种的-0.5mm小筛分 试验报告表综合，产率分别按配比想加，灰分加权平均，分别计算自然级和破碎级，最后两级相加，得到自然级与破碎级50-0mm筛分综合表，且灰分按大筛分表中灰分校正。见表1-2，2-2，3-2小筛分试验综合表将两层的“-0.5mm小筛分试

18、验报告表”中自然级和破碎级的各网目的占全样产率按配比 相加得到综合产率，灰分加权平均。灰分按各表2中-0.5mm级的校正后得到小筛分综合试验表。见表1-6，2-6，3-6。综合煤样筛分资料分析：根据优化计算结果，方案选取比较有代表性的配煤比例，北煤/南煤=4/6，作为最终配比。综合煤样筛分资料见表3-1，3-2。3.3.2 浮沉资料分析：将两矿的“原煤50-0.5mm 级浮沉实验综合报告表”中各粒级。各密度占50-0.5mm的产率分别与各层50-0.5mm占50-0.5mm的产率，各级占带煤泥的产率，配比三个参数相乘后得到综合产率，灰分加权平均，并且按表2中50-0.5mm级的校正后灰分校正。

19、并计算各密度级占50-0.5MM去煤泥后的产率，得到浮物累计，和0.1含量。依次作出可选性曲线，分别见:表1-（3、4、5、8），2-（3、4、5、8），3-（3、4、5、8）。北区煤泥小浮沉试验资料见表1-7。南区曲煤泥小浮沉试验资料见表2-7。配煤比例4/6时，-0.5mm综合煤样小浮沉试验报告表见表3-7。总之，配煤比例4/6时，50-0.5mm综合级煤样浮沉试验报告表见表3-5。3.3.3 可选性分析：从表3-8可以看出，煤综合煤样的分选密度大于1.50时可选性为中等可选，分选密度在1.40左右时为难选煤，所以此煤应用重介质分选比较好。附表格1（18），2（18），3（18） 粒度产物

20、名称产率灰分占全样校正前Ad%校正后Ad%+100煤0.7930.9431.62夹矸0.5651.4652.14矸石1.9476.1076.78小计3.2961.0261.70100-50煤1.9321.5422.22夹矸0.6849.9850.66矸石2.1077.3378.01小计4.7150.5251.20+50mm合计8.0051.8652.5450-25煤7.2939.2439.9225-13煤8.6329.2329.9113-6煤16.5024.3425.026-3煤18.1817.9818.663-0.5煤27.7413.6814.370.5-0煤13.6613.2113.895

21、0-0合计92.0019 .8620.54总计100.0022.4223.10 除去矸石后95.9620.1320.81表11四号北翼原煤筛分表表12四号北翼自然级与破碎级筛分综合表密度级mm自然级Ka=92.00破碎级Kb=8.00综合级K=100校正后数量灰分数量灰分数量灰分灰分占本级%占全样%占本级%占全样%占本级%占全样%123456789101150257.937.2939.2463.675.0951.8812.3812.3844.4445.1225139.388.6329.2312.931.0443.929.679.6730.8031.4913617.9316.5024.349.6

22、00.7739.6817.2717.2725.0225.706319.7618.1817.985.070.4135.0318.5918.5918.3519.0430.530.1527.7413.696.200.4927.9628.2328.2313.9414.620.5014.8513.6613.212.530.2022.4913.8613.8613.3514.02合计10092.0019.861008.0046.6010010022.0022.68表13四号北翼筛分浮沉实验综合报告表筛分浮沉密度级kg/L50-25（mm）25-13 (mm)13-6 (mm)6-3 (mm)3-0.5 (m

23、m)50-0.5 (mm)产率9%）灰分产率（%）灰分产率（%） 灰分产率（%）灰分产率（%）灰分产率（%）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（%）占本级（%）占全样（%）灰分（%）占本级（%）占全样（%）灰分（%）占本级（%）占全样（%）灰分（%） 2.0039.394.80079.6222.392.05776.4015.372.60177.997.901.39477.873.050.77578.8014.3011.62778.42合计100.0012.1946.03100.009.1932.76100.0016.9226.3

24、0100.0017.6319.60100.0025.3714.97100.0081.3025.00煤泥1.600.2015.584.880.4715.321.980.3417.345.120.9516.7010.142.8615.665.604.8215.95总计100.0012.3945.54100.009.6631.91100.0017.2726.12100.0018.5919.45100.0028.2315.04100.0086.1224.49表14四号北翼小筛分实验表密度级综合累计占本级灰分占本级灰分1234540-6042.9714.0942.9714.0960-8014.9716.

25、9157.9414.8280-10025.3714.4483.3114.70100-120.13.4315.4196.7414.80120.003.2616.37100.0014.85合计100.0014.87表1-5四号北翼小浮沉实验表密度级综合浮物累计占本级%占全级%灰分%产率%灰分%123456-1.38.911.234.328.914.321.3-1.433.814.697.8042.727.071.4-1.530.234.1912.1072.959.151.5-1.68.801.2212.3281.759.501.6-1.76.210.8617.3087.9610.051.7-1.8

26、2.530.3522.6390.4910.401.8-2.06.000.8327.7296.4911.482.03.510.4975.36100.0013.72合计100.0013.8613.72表1-6四号北翼浮沉实验综合表密度级原 煤浮物累计沉物累计邻近密度物含量占本级%占全级%灰分%产率%灰分%产率%灰分%分选密度0.1kg/l数量%1.3021.1520.134.9421.154.94100.0023.561.351.191.301.4030.0428.598.4851.197.0278.8528.561.444.111.401.5014.0713.3915.7865.268.9148

27、.8140.911.519.551.501.605.485.2223.0870.7410.0034.7451.091.612.241.601.706.766.4332.0777.5011.9329.2656.341.711.821.71.85.064.8241.2082.5613.7222.5063.631.89.761.8-2.04.704.4748.0687.2615.5717.4470.141.917.492.0012.7412.1278.28100.0023.5612.7478.28总 计100.0095.1723.56 粒度产物名称产率灰分占全样校正前Ad%校正后Ad%+100煤0.

28、9128.8929.43夹矸0.6248.7349.27矸石1.7267.0967.63小计3.2552.8953.43100-50煤1.6220.3220.86夹矸0.5748.7349.27矸石1.9872.4873.02小计4.1748.9749.51+50mm合计7.4250.6951.2350-25煤6.1346.6247.1625-13煤12.6830.3130.8513-6煤13.7721.4722.016-3煤14.6715.5216.063-0.5煤30.6212.6113.150.5-0煤14.7211.8712.4150-0合计92.5818.9519.49总计100.0

29、021.3021.84 除去矸石后96.3019.4319.97表21四号南翼原煤筛分表表22四号南翼自级与破碎级筛分综合表密度级mm自然级Ka=92.58破碎级Kb=7.42综合级K=100数量灰分数量灰分数量灰分占本级%占全样%占本级%占全样%占本级%占全样%1234567891050256.626.1346.6249.333.6658.559.799.7951.08251313.7012.6830.3122.911.7056.0214.3814.3833.3513614.8713.7721.479.570.7157.3614.4814.4823.236315.8514.6715.529.

30、030.6750.3215.3415.3417.0430.533.0730.6212.617.010.5264.1131.1431.1413.470.5015.8914.7111.872.150.1677.8614.8714.8712.58合计10092.5818.951007.4257.9110010021.84 表23四号南翼筛分浮沉实验综合报告表筛分浮沉密度级kg/L50-25（mm）25-13 (mm)13-6 (mm)6-3 (mm)3-0.5 (mm)50-0.5 (mm)产率9%）灰分产率（%）灰分产率（%）灰分产率（%）灰分产率（%）灰分产率（%）灰分占本级（%）占全样（%）灰

31、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（%）占本级（%）占全样（%）灰分（%）占本级（%）占全样（%）灰分（%） 2.0044.044.29174.3227.343.79881.7117.372.38778.579.621.31780.376.802.02779.8217.0913.82078.47合计100.009.7451.23100.0013.8933.88100.0013.7423.80100.0013.7917.14100.0026.8113.4396.4480.8723.89煤泥0.430.0415.393.400.

32、4918.055.130.7412.8110.741.6516.274.271.3314.444.994.2515.29总计100.009.7951.08100.0014.3833.35100.0014.4823.23100.0015.3417.04100.0031.1413.47100.0085.1223.49表24 四号南翼小筛分实验表密度级综合累计占本级灰分占本级灰分1234540-6035.3712.2235.3712.2260-8035.8211.6271.1911.9280-10015.9611.7487.1411.88100-120.3.8513.1291.0011.94120.

33、009.0014.24100.0012.14合计100.0012.14表2-5四号南翼煤泥小浮沉实验表密度级综合浮物累计占本级%占全级%灰分%产率%灰分%123456-1.313.321.981.4213.321.421.3-1.450.677.684.1363.993.571.4-1.523.053.4312.5687.045.931.5-1.64.760.7126.6191.816.991.6-1.82.630.3949.9494.448.17+-1.85.560.8378.63100.0012.06合计100.0014.8712.14表2-6四号南翼浮沉实验综合表密度级原 煤浮物累计沉物

34、累计邻近密度物含量占本级%占全级%灰分%产率%灰分%产率%灰分%分选密度0.1kg/l数量%1.3033.2431.883.7033.243.70100.0022.031.361.991.301.4028.7527.578.1461.995.7666.7631.161.438.831.401.5010.089.6717.2172.077.3638.0148.571.514.681.501.604.604.4126.9676.678.5427.9359.891.67.131.601.702.532.4335.0079.209.3823.3366.381.74.821.71.82.292.2043

35、.9781.4910.3520.8070.201.85.521.8-2.03.233.1049.6184.7211.8418.5173.441.918.512.0015.2814.6578.48100.0022.0315.2878.48总 计100.0095.9122.03表 31南翼北翼两矿原煤筛分表粒度产物名称产率灰份占全样Ad%+100煤0.8031.37夹矸0.5651.83矸石1.9275.97小计3.2860.97100-50煤1.9022.11夹矸0.6750.54矸石2.0977.53小计4.6651.53+50mm合计7.9455.4350-25煤7.1740.5425-13

36、煤9.0430.0413-6煤16.2324.766-3煤17.8318.453-0.5煤28.0314.240.5-0煤13.7613.7350-0合计92.0620.43总计100.0023.21 表32南翼北翼两矿自然级与破碎级综合筛分表粒度级mm自然级 Ka=92.06Ka=9206破碎级 Kb=7.94Kb=794综合级 K=100.00K=100校正后数量灰分数量灰分数量灰分灰分占本级%占全样%占本级%占全样%占本级%占全样%123456789101150-257.807.1839.8662.234.9452.4112.1212.1244.9845.9625139.809.0229

37、.3813.931.1145.9110.1310.1331.1932.1713617.6316.2324.109.600.7641.4516.9916.9924.8825.866319.3617.8217.785.470.4337.5718.2518.2518.2519.233-0.530.4528.0413.576.280.5031.9928.5428.5413.8914.870.5-014.9613.7713.072.490.2027.1613.9713.9713.2714.25合计10092.0619.771007.9447.7310010021.9922.97表33南翼北翼两矿综合筛分

38、浮沉实验表筛分浮沉密度级kg/L50-25（mm）25-13 (mm)13-6 (mm)6-3 (mm)3-0.5 (mm)50-0.5 (mm)产率9%）灰分产率（%）灰分产率（%） 灰分产率（%）灰分产率（%）灰分产率（%）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（%）占本级（%）占全样（%）灰分（%）占本级（%）占全样（%）灰分（%）占本级（%）占全样（%）灰分（%） 2.0039.854.7579.0322.882.2177.0315.572.5878.058.081.3978.173.420.8879.0014.5411.8

39、178.34合计100.0011.9446.55100.009.6632.87100.0016.6030.96100.0017.2119.43100.0025.8114.85100.0081.2224.90煤泥1.480.1815.584.730.4715.522.290.3816.335.681.0316.629.562.7015.615.544.7615.88总计100.0012.1246.09100.0010.1332.07100.0016.9830.63100.0018.2419.27100.0028.5114.92100.0085.9824.40 表3-4南翼北翼两矿小浮沉综合实验表密度级综合浮物累计占本级%占全级%灰分%产率%灰分%123456-1.39.341.303.919.343.911.3-1.435.504.967.2844.846.581.4-1.529.514.1212.1474.358.791.5-1.68.401.1713.1482.759.231.6-1.75.720.8018.0488.479.801.7-1.82.410.3424.1090.8810.181.8-2.05.680.7930.2396.5611.362.03.440.4875