本科毕业设计---动力煤选煤厂设计.doc

XX大学毕业设计(论文)
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

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3）其它
前言
随着社会经济的发展，人们对于能源的需求越来越大。我国是一个以煤为主的能源生产和消费大国，已探明的化石能源储量中煤炭约占96.14%，富煤贫油少气的能源资源特点，决定了以煤为主的一次能源生产和消费结构在未来相当长一段时间内难以改变。煤炭占我国一次能源消费的75%左右，是我国最可靠的能源，具有不可替代性。
我国原煤入洗率低，与国际水平差距极大。直接燃用和利用未经洗选加工的原煤在全国现象都十分普遍，是极不合理的，煤炭利用率低，经济效益差，造成的煤炭资源浪费、环境污染等严重问题。因此对于煤炭企业，为了使煤炭资源得到充分的利用，必须进行机械加工和化学加工。应加大煤炭洗选力度，使用户用上符合自己质量要求的产品，既可提高能源利用效率，还可减少环境污染，又可节约矿产资源。实践证明，选煤是提高煤炭使用价值，充分利用煤炭资源最经济而有效的加工方法之一。原煤通过选煤和筛分加工后，可改善煤炭产品质量，生产出满足不同用户需求的、不同规格的产品，进而减少矸石的无效运输，提高煤炭利用率，节约能源，同时会给企业带来丰厚的经济效益。因此对煤炭进行洗选加工，建立选煤厂，发展洁净煤技术是必要的。煤炭洗选加工技术是洁净煤技术发展的源头技术，是提高煤炭质量的有效技术。目前，国内煤炭洗选加工技术的开发、应用、推广方面有显著的进展。主要表现在：煤炭的深加工有所进步，煤炭入洗比重逐年提高等方面。
本设计任务是设计年处理量为2.4Mt的中型矿井型选煤厂，服务年限为50年以上。工作制度为330d/a，每天三班制，每班工作8h，两班生产，一班检修。要求完成原煤煤质资料分析，煤可选性评定，工艺流程选择与计算，设备选型，厂房布置，经济概算，图纸绘制等初步设计任务。
通过此次设计，为推进我国炼动力煤洁净生产和使用，促进炼动力煤技术的产业化，以适应国民经济发展以及适应环境保护的要求，用目前先进的技术来改造和建设选煤厂，提高煤炭的入选比例。将我们在学校所学习到的理论知识运用到实际上，为社会的发展做出自己应做出的贡献。
1 厂区概况
1.1 地理位置
大兴矿井田位于铁法煤田西南部。铁法矿区交通较为便利，矿区东部有大清铁路编组站距铁岭20km，与长大线相接。矿区内部，西至调兵山，北至大明，南至王千采石场，均有矿区专用线与大青车站相通。矿区公路已基本形成，铁康公路贯穿煤田中部。
1.2 水文地质条件
在本井田范围内仅有四家子和辽河屯两条小河，属于季节性小河，雨季水量剧增，枯季几乎断流。
1.3 气候特征、地震状况
本区属大陆性气候，风多雨少，全年降雨量平均为1009.1mm，最高气温33℃，最低气温为-32℃，结冻期自10月末至翌年4月，最大结冻深度为1.4m。
井田内地势比较平坦，特别工业场地较为平整。主井锁口盘标高为73.30m，铁路煤仓轨面标高为73.36m。
根据勘探资料，井区构造无较大的断层及其它复杂构造，井田走向大致为南北走向，北部为以不规则的扇形最南部为椭圆形的宽地。国家地震局（74）地革字第（003）号文，确定本地地震基本烈度为6级。
1.4 水源供应及排水条件
1.4.1 水源供应
选煤厂用水利用井下排水，不足部分由矿井地面水源系统补给。
1.4.2 排水条件
选煤厂原煤系统、配套工程的生活用水取自矿井水井，生活清水取自新井井下排出水；选煤车间生活、生产用水取自井下奥陶纪石灰岩含水层；日用、消防用水来自新增加的矿井水源中供水。
生活中的污水、工业场地内各建筑物排出的废水，分别经过废水池处理后，排入室外生活污水管网，最终汇集于生活污水转排泵房的污水池，再用泵排至场外供农田灌溉。
选煤车间底层设有排水沟，选煤车间所有事故放水都汇集于斗子捞坑，捞坑溢流至溢流池，用泵扬至浮选滤液池，再用泵扬至浮选煤浓缩机。当浓缩机发生事故时；滤液池溢流流入场地内的集中水池，用泵扬至事故煤泥沉淀池。经过澄清，澄清水排至场外排水沟至沙河。
1.5 电源供应
6千伏的电源引自位于选煤车间南侧的3.5千伏的矿井地面变电站，该站有三台15000千伏安主变压器，6千伏母线的接线方式为三段单母线，分段联络，互为备用。
在重介选矸车间和选煤车间各设一座6千伏的高压配电室。分别引出两个6千伏的电缆向重介选矸车间高压配电室。另外从35千伏矿井地面变电站的两台6千伏高压配电柜，分别引两个6千伏电缆线路向选煤车间的高压配电室供电。
1.6 矿区经济概况
铁法矿区已有近30年的煤炭工业历史，属煤矿区之一，除少数部分人从事煤炭生产外，大部分人从事农副业生产。农作物以高粱、玉米为主。该区劳动力充足，本地区能供应砂、石、石灰、红砖等材料，木材、钢材等均依靠外地供应。
1.7 建筑材料供应
本工程所涉及的砂、水泥、钢筋、钢板等建筑材料，其购置及使用均很方便，均可由当地购买。当地施工单位具有较强的技术力量，施工单位经验丰富及机构文化程度高，可确保工程保质按期完成。
本地劳动力丰富，并有专用的跌路。因型钢及木材供应难些，尽量不采用或少采用这些材料，钢筋及水泥供应好些，故尽量采用钢筋混凝土结构。

2 原料煤基地
2.1 原料煤生产及供应
大兴矿选煤厂主要入选原料煤的牌号为动力煤。入选原煤灰分38.57%。
本井田为一不对称的北东向斜盆地构造。由于造山运动，辉绿岩有多处侵入煤层，厚薄不一，火层岩对煤层的破坏规律尚未完全弄清。
本井田煤系地层为中生代侏罗纪沉积全隐伏煤田。侏罗纪含煤组划分三层段：即上含煤段一般为200m，中部砂泥岩段一般厚度为55m，下含煤段厚度一般为160m。煤层均属复合煤层，自然分层较多，夹石多为炭泥岩、泥岩及粉砂岩。
2.2 煤的物理性质
本井田煤为黑色，条痕微带褐色，沥青～玻璃光泽，具参差状、贝壳状、眼球状、棱角状和阶梯状断口，8煤层、9煤层和13煤层，眼球状断口比较发育，7—2煤层，12煤层和14—1煤层贝壳状断口比较发育，容重一般为1.30～1.34，9煤层、15—2煤层、16煤层等容重较高，一般为1.30～1.36，7—2煤层、12煤层和14—1煤层等容重较低，一般为1.30～1.32。
本井田各煤层，除天然焦外均不算硬，但各煤层比较4—2、8、9、13、16等煤层较硬，7—2、12、14—1等煤层较脆。各煤层有两组近于垂直煤层，互相斜交的外生裂隙，局部有方解石充填。7—2煤层、15—2煤层外生裂隙较发育。
各煤层的煤岩成分，以镜煤和亮煤为主，暗煤及丝炭少见。
2.3 科研报告编制主要依据
1、国家产业政策及建设项目的有关政策、法规和规定；
2、企业提供的相关资料和基础材料；
3、《煤炭洗选工程设计规范》；
4、铁煤矿业（集团）有限责任公司大发煤矿炼动力煤选煤厂设计
2.4 煤的可选性及工业用途
在勘探和生产过程中，对煤的可选性做过专门的试验。有可选形曲线的形状，可定性的角度，以及煤可选性实验的出的灰分，都可以判断出入选原煤的第A层和第B层煤均属中等可选煤。
3 煤质资料分析
3.1 煤样工业分析指标及筛分浮沉资料
本选煤厂的原料煤来自大兴煤矿的甲和乙煤层。甲和乙煤层的筛分试验结果分别见表3-1、表3-2；原料煤煤样经浮沉试验得到的浮沉试验结果见表3-3、表3-4、表3-5、表3-6。
表3-1 甲煤层筛分试验结果表
Tab. 3-1 Size consist of raw coal for first coal bed
粒级/mm
产物名称
占本层 /%
Ad/%
>50
煤
3.52
34.02
夹矸煤
12.19
39.80
矸石
4.29
72.89
>50合计
20.00
45.88
50～25
煤
41.29
54.42
25～13
煤
16.22
38.15
13～6
煤
11.31
35.08
6～3
煤
4.72
37.15
3～0.5
煤
3.87
37.51
0.5～0
煤
2.59
34.11
50～0合计
80.00
45.25
毛煤总计
100.00
45.89

表3-2 乙煤层筛分试验结果表
Tab. 3-2 Size consist of raw coal for second coal bed
粒级/mm
产物名称
占本层 /%
Ad/%
>50
煤
1.02
30.65
夹矸煤
1.46
79.03
矸石
0.85
90.31
>50合计
3.33
67.09
50～25
煤
7.00
52.26
25～13
煤
10.93
52.26
13～6
煤
27.30
30.26
6～3
煤
30.08
30.26
3～0.5
煤
9.82
24.24
0.5～0
煤
11.54
23.27
50～0合计
96.67
32.89
毛煤总计
100.00
34.03

表3-3 甲层煤破碎级筛分浮沉试验报告表
Tab. 3-3 Float-sink test of first coal bed

筛分浮沉

密度级/kg.L-1
50~25mm
25~13mm
13~6mm
产率
灰分
产率
灰分
产率
灰分
5.16
59.29
2.03
43.02
1.41
39.95
占本
占全
灰分
占本
占全
灰分
占本
占全
灰分
级/%
样/%
/%
级/%
样/%
/%
级/%
样/%
/%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
<1.3
34.26
1.73
10.15
61.73
1.21
12.61
61.34
0.83
10.64
1.3~1.4
4.93
0.25
37.52
3.21
0.06
44.51
3.48
0.05
33.51
1.4~1.5
1.83
0.09
53.15
1.32
0.03
53.24
3.60
0.05
50.42
1.5~1.6
1.04
0.05
62.04
1.52
0.03
64.58
1.80
0.02
59.42
1.6~1.8
0.98
0.05
70.24
2.58
0.05
72.68
1.32
0.02
71.58
>1.8
56.96
2.88
82.54
29.64
0.58
86.90
28.46
0.39
83.11
小计(去泥)
100.00
5.06
59.37
100.00
1.96
42.64
100.00
1.35
39.25
煤　泥
1.96
0.10
55.19
3.19
0.06
54.60
4.27
0.06
55.64
总　计
100.00
5.16
59.29
100.00
2.03
43.02
100.00
1.41
39.95

续表3-3
6~3mm
3~0.5mm
0.5~50mm
产率
灰分
产率
灰分
产率
灰分
0.59
42.02
0.48
42.38
9.68
51.16
占本
占全
灰分
占本
占全
灰分
占本
占全
占入选
灰分
级/%
样/%
/%
级/%
样/%
/%
级/%
样/%
全样/%
/%
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
60.73
0.35
10.45
55.37
0.25
9.15
46.52
4.37
3.50
10.89
2.25
0.01
40.58
3.08
0.01
33.15
4.11
0.39
0.31
38.11
2.99
0.02
53.11
3.51
0.02
46.24
2.13
0.20
0.16
51.94
2.89
0.02
62.41
2.63
0.01
52.48
1.44
0.14
0.11
61.32
2.25
0.01
76.51
2.20
0.01
73.51
1.50
0.14
0.11
72.09
28.89
0.16
85.69
33.21
0.15
82.45
44.30
4.17
3.33
83.32
100.00
0.57
41.77
100.00
0.46
41.86
100.00
9.40
7.52
51.07
3.65
0.02
48.61
5.59
0.03
51.11
2.84
0.27
0.22
54.23
100.00
0.59
42.02
100.00
0.48
42.38
100.00
9.68
7.74
51.16

表3-4 乙层煤破碎级筛分浮沉试验报告表
Tab. 3-4 Float-sink test of second coal bed

筛分浮沉

密度级/kg.L-1
50~25mm
25~13mm
13~6mm
产率
灰分
产率
灰分
产率
灰分
0.72
69.48
1.13
69.48
2.82
47.48
占本
占全
灰分
占本
占全
灰分
占本
占全
灰分
级/%
样/%
/%
级/%
样/%
/%
级/%
样/%
/%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
<1.3
0.63
0.00
8.66
0.63
0.01
8.66
8.86
0.25
4.89
1.3~1.4
10.26
0.07
10.42
10.21
0.11
10.42
26.45
0.74
9.37
1.4~1.5
7.91
0.06
15.52
7.87
0.09
15.52
8.86
0.25
17.07
1.5~1.6
2.60
0.02
26.53
2.59
0.03
26.53
4.51
0.13
26.77
1.6~1.8
3.04
0.02
38.02
3.03
0.03
38.02
5.29
0.15
38.36
>1.8
75.56
0.55
82.02
75.68
0.85
82.02
46.02
1.29
79.33
小计(去泥)
100.00
0.72
69.56
100.00
1.13
69.67
100.00
2.81
47.57
煤　泥
0.17
0.00
23.27
0.40
0.00
23.66
0.38
0.01
24.21
总　计
100.00
0.72
69.48
100.00
1.13
69.48
100.00
2.82
47.48

续表3-4
6~3mm
3~0.5mm
0.5~50mm
产率
灰分
产率
灰分
产率
灰分
3.11
47.48
1.01
41.46
8.80
51.42
占本
占全
灰分
占本
占全
灰分
占本
占全
占入选
灰分
级/%
样/%
/%
级/%
样/%
/%
级/%
样/%
全样/%
/%
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
8.83
0.27
4.89
16.70
0.17
3.80
8.01
0.70
0.14
4.69
26.35
0.81
9.37
22.51
0.23
9.18
22.53
1.97
0.39
9.45
8.83
0.27
17.07
6.17
0.06
18.17
8.34
0.73
0.15
16.85
4.49
0.14
26.77
13.07
0.13
29.30
5.08
0.44
0.09
27.49
5.27
0.16
38.36
2.91
0.03
41.71
4.53
0.40
0.08
38.56
46.22
1.42
79.33
38.64
0.39
76.92
51.51
4.50
0.90
79.96
100.00
3.08
47.72
100.00
1.00
42.03
100.00
8.74
1.75
51.65
1.00
0.03
23.89
1.34
0.01
25.11
0.70
0.06
0.01
24.19
100.00
3.11
47.48
100.00
1.01
41.46
100.00
8.80
1.76
51.42

表3-5 甲层煤自然级筛分浮沉试验报告表
Tab. 3-5 Float-sink test of first coal bed

筛分浮沉

密度/kg.L-1
50~25mm
25~13mm
13~6mm
产率
灰分
产率
灰分
产率
灰分
41.29
54.42
16.22
38.15
11.31
35.08
占本
占全
灰分
占本
占全
灰分
占本
占全
灰分
级/%
样/%
/%
级/%
样/%
/%
级/%
样/%
/%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
<1.3
36.11
14.62
10.15
63.45
9.96
12.61
63.32
6.86
10.64
1.3~1.4
5.20
2.10
37.52
3.30
0.52
44.51
3.59
0.39
33.51
1.4~1.5
1.93
0.78
53.15
1.36
0.21
53.24
3.72
0.40
50.42
1.5~1.6
1.10
0.45
62.04
1.56
0.24
64.58
1.86
0.20
59.42
1.6~1.8
1.03
0.42
70.24
2.65
0.42
72.68
1.36
0.15
71.58
>1.8
54.63
22.11
82.54
27.68
4.35
86.90
26.15
2.83
83.11
小计(去泥)
100.00
40.48
54.40
100.00
15.70
37.61
100.00
10.83
34.16
煤　泥
1.96
0.81
55.19
3.19
0.52
54.60
4.27
0.48
55.64
总　计
100.00
41.29
54.42
100.00
16.22
38.15
100.00
11.31
35.08

续表3-5
6~3mm
3~0.5mm
0.5~50mm
产率
灰分
产率
灰分
产率
灰分
4.72
37.15
3.87
37.51
77.41
46.29
占本
占全
灰分
占本
占全
灰分
占本
占全
占入选
灰分
级/%
样/%
/%
级/%
样/%
/%
级/%
样/%
样/%
/%
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
65.31
2.55
10.45
61.17
1.84
9.15
48.46
35.82
28.66
10.90
2.42
0.09
40.58
3.40
0.10
33.15
4.34
3.21
2.57
38.11
3.21
0.13
53.11
3.88
0.12
46.24
2.22
1.64
1.31
52.00
3.11
0.12
62.41
2.91
0.09
52.48
1.49
1.10
0.88
61.41
2.42
0.09
76.51
2.43
0.07
73.51
1.55
1.15
0.92
72.02
23.53
0.92
85.69
26.21
0.79
82.45
41.94
31.00
24.80
83.29
100.00
3.90
34.73
100.00
3.01
33.62
100.00
73.92
59.13
45.99
17.43
0.82
48.61
22.26
0.86
51.11
4.51
3.49
2.80
52.61
100.00
4.72
37.15
100.00
3.87
37.51
100.00
77.41
61.93
46.29

表3-6 乙层煤自然级筛分浮沉试验报告表
Tab. 3-6 Float-sink test of second coal bed

筛分浮沉

密度级/kg.L-1
50~25mm
25~13mm
13~6mm
产率
灰分
产率
灰分
产率
灰分
7.00
52.26
10.93
52.26
27.30
30.26
占本
占全
灰分
占本
占全
灰分
占本
占全
灰分
级/%
样/%
/%
级/%
样/%
/%
级/%
样/%
/%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
<1.3
1.11
0.08
8.66
1.11
0.12
8.66
12.28
3.34
4.89
1.3~1.4
18.04
1.26
10.42
18.04
1.96
10.42
36.64
9.96
9.37
1.4~1.5
13.92
0.97
15.52
13.92
1.52
15.52
12.28
3.34
17.07
1.5~1.6
4.57
0.32
26.53
4.57
0.50
26.53
6.25
1.70
26.77
1.6~1.8
5.35
0.37
38.02
5.35
0.58
38.02
7.33
1.99
38.36
>1.8
57.01
3.98
82.02
57.01
6.21
82.02
25.22
6.86
79.33
小计(去泥)
100.00
6.99
54.14
100.00
10.89
54.14
100.00
27.20
30.62
煤　泥
0.17
0.01
23.27
0.40
0.04
23.66
0.38
0.10
24.21
总　计
100.00
7.00
52.26
100.00
10.93
52.26
100.00
27.30
30.26

续表3-6
6~3mm
3~0.5mm
0.5~50mm
产率
灰分
产率
灰分
产率
灰分
30.08
30.26
9.82
24.24
85.13
34.20
占本
占全
灰分
占本
占全
灰分
占本
占全
占入选
灰分
级/%
样/%
/%
级/%
样/%
/%
级/%
样/%
全样/%
/%
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
12.28
3.66
4.89
23.83
2.31
3.80
11.24
9.50
1.90
4.70
36.64
10.91
9.37
32.12
3.11
9.18
32.19
27.21
5.44
9.47
12.28
3.66
17.07
8.81
0.85
18.17
12.23
10.34
2.07
16.79
6.25
1.86
26.77
18.65
1.81
29.30
7.32
6.18
1.24
27.48
7.33
2.18
38.36
4.15
0.40
41.71
6.55
5.53
1.11
38.54
25.22
7.51
79.33
12.44
1.21
76.92
30.48
25.76
5.15
80.28
100.00
29.78
30.62
100.00
9.69
22.22
100.00
84.54
16.91
34.63
1.00
0.30
23.89
1.34
0.13
25.11
0.70
0.59
0.12
24.19
100.00
30.08
30.26
100.00
9.82
24.24
100.00
85.13
17.03
34.20

3.2 煤样筛分资料整理分析与综合
3.2.1 筛分资料综合
当以确定原煤入选上限为50mm时，则表3-1、表3-2中的+50mm级便被破碎，破碎筛分资料见表3-3、表3-4。当不分组入选时，各种筛分资料的综合步骤如下：
表3-7 两层原煤筛分试验结果综合表
Tab. 3-7 Analysis of the synthesis coal sieve test
粒级（mm）
产物名称

甲层（K1＝40%）
本层
全样
灰分
/%
/%
/%
1
2
3
4
5
>50

煤
3.52
1.41
34.02
夹矸煤
12.19
4.88
39.80
矸 石
4.29
1.72
72.89
>50合计
20.00
8.00
45.88
50~25
煤
41.29
16.52
54.42
25~13
煤
16.22
6.49
38.15
13~6.0
煤
11.31
4.52
35.08
6.0~3.0
煤
4.72
1.89
37.15
3.0~0.5
煤
3.87
1.55
37.51
0.5~0.0
煤
2.59
1.04
34.11
50~0合计
80.00
32.00
45.25
毛煤总计
100.00
40.00
45.89

续表3-7
乙层（K2=60%）
综合（K＝100%）
本层
全样
灰分
本级
全样
灰分
/%
/%
/%
/%
/%
/%
6
7
8
9
10
11
1.02
0.61
30.65
2.02
2.02
33.00
1.46
0.88
79.03
5.75
5.75
45.77
0.85
0.51
90.31
2.23
2.23
76.88
3.33
2.00
67.09
10.00
10.00
50.12
7.00
4.20
52.26
20.72
20.72
53.98
10.93
6.56
52.26
13.05
13.05
45.24
27.30
16.38
30.26
20.90
20.90
31.30
30.08
18.05
30.26
19.94
19.94
30.91
9.82
5.89
24.24
7.44
7.44
27.00
11.54
6.92
23.27
7.96
7.96
24.68
96.67
58.00
32.89
90.00
90.00
37.29
100.00
60.00
34.03
100.00
100.00
38.77

对于自然级来说，确定各层煤在入厂（选）原煤中所占的百分数表3-7中，K1=40%，K2=60%，K1+K2=100%。
将各层煤占本层煤的粒度级别分别换算成占入厂（选）原煤的百分数
（3-1）

如表3-7中第4栏和第7栏。将占全样各个数值按等粒级相加，即得原煤各粒级的含量γ。如表3-7中γ10=γ4+γ6综合后各粒度级的灰分用加权平均法计算，例如，表3-7中，第11栏各行为
（3-2）

表3-8 甲、乙两层原煤+50mm破碎级筛分试验结果综合表
Tab. 3-8 Two level of coal crushing comprehensive test results
粒级/mm
甲层（K1＝8.00 %）
占本层
占全样
Ad
校正
/%
/%
/%
1
2
3
4
5
50~25
51.61
4.13
54.42
59.29
25~13
20.28
1.62
38.15
43.02
13~6.0
14.14
1.13
35.08
39.95
6.0~3.0
5.90
0.47
37.15
42.02
3.0~0.5
4.84
0.39
37.51
42.38
0.5~0.0
3.24
0.26
34.11
38.98
50~0合计
100.00
8.00
45.25
50.12

续表