选煤厂

【毕业设计】

篇一：某选煤厂毕业设计

摘要

本设计完成了孤山子矿3.0 Mt/a动力煤选煤厂初步设计。该选煤厂属矿井型选煤厂，

为铁法煤业（集团）有限责任公司下属的现代化大型矿井，主要产品为特低灰动力煤。设计首先对孤山子矿的原煤质量情况进行综合分析，全面了解具体煤质特点，在此基础上完成了选煤流程的确定，流程计算，设备选型，厂房布置，经济概算，图纸绘制等工作。参照《选煤厂设计规范》选择合理的选煤工艺方法，尽可能采用回收率、自动化程度高的重介选煤方法，实现模块化结构及设备大型化，并保证生产工艺系统具有足够灵活性功能，以便根据市场变化，科学组织生产方案，实现企业效益最大化。 关键词：选煤厂;初步设计;混合入选;跳汰选煤工艺

Abstract

This design has completed the GUSHANZI coal washery 3.0 Mt/a coal preparation plant preliminary design.This type is coal mine, services for coal mine TIEFA in the Pacific group, the main products is steaming coal. Design of the coal mine first Pacific quality analysis, to fully understand the specific characteristics of coal, on the basis of coal preparation process completed, process, equipment selection, workshop layout, economical, drawing budget. With reference to “the design code for coal” reasonably select the coal preparation process, use as far as possible recovery, a high degree of automation curve method, to realize modularize structure and equipment heavy section-rization, ensure the production process system has enough flexibility to change according to the market function and scientific organization, enterprise production plan to maximize profits.

Key words: coal preparation plant; preliminary design; Hybrid selected;Jigging process

前言

煤炭是中国的主要能源和重要的生产原料，在一次能源消费中始终占70％左右，保证了国民经济的发展和人民生活的提高。

建国初期，我国煤炭工业非常落后，1949年原煤产量只有3243万吨，经过60年的发展、改革和创新，2022年原煤产量已经达到27.93亿吨，今年预计达到30亿吨左右，位居世界第一。

煤炭洗选加工是煤炭生产和高效利用过程不可缺少的一个重要环节，是实现煤炭洁净利用、节能降耗和可持续发展的基础和前提，建国以后选煤的发展取得了辉煌的成就，从1949年的入选量约200万吨，到2022年达到12.5亿吨，今年预计超过13亿吨，成为世界第一选煤大国。

煤炭工业是我国国民经济的基础产业，在我国以煤炭作为主要能源的格局在今后50年内不会有根本性的变化。可以预计，到2022年，随着我国经济总量翻两番，对煤炭这一基础能源的需求也将翻一番。根据我国能源结构和资源特点，为了适应国民经济和社会注意市场经济的发展，以适合环境保护的需求，国家煤炭工业发展规划提出，要大力推进煤炭洁净生产和使用，促进洁净煤技术的产业化。发展洁净煤技术，其重要内容之一是大力推广煤炭的分选加工，用先进技术改造和建设选煤厂，提高煤炭入选比例。[1]

随着中国经济的持续、快速、健康地发展，能源工业要实现新的突破。但受到油气资源量的制约，石油和天然气产量的增长速度有限，国内一次能源供应量的增加仍将主要依靠发展煤炭、水电和核电。据测算，到2022年，中国能源生产总量可达到35.4亿吨标准煤，其中，原煤33.5亿吨，占67.7%；原油2.3亿吨，占9.3%；天然气1500亿立方米，占5.6%，水电11540亿千瓦小时，占4.5%。在整个21世纪上半期，我国一次能源生产结构仍将以煤炭为主，有明显变化的是水电在能源生产总量中的比例将超过原油，水能资源的开发程度将接近60%，电力能源结构仍将以火电为主。

由于能源生产的增长不能满足能源需求的增长，我国国内能源供应的缺口量，在21世纪初期将超过1亿吨标准煤，2022年约为2.5亿吨标准煤，到2022年约为4.6亿吨标准煤，规模约占年能源需求量的十分之一。虽然我国的煤炭资源丰富，但是这种不可再生资源是取之有尽的，所以煤炭资源的合理综合利用显现出相当重要的意义。

煤炭经过洗选，若将炼焦精煤的灰分降低1％，则焦炭灰分可降低1.3％，燃料比降低2.7％，生铁产量提高2.7％～4.0％；若焦炭硫分降低0.1％，燃料比可降低1.5％，生铁产

量提高2％。工业锅炉或窑炉按设计要求燃烧块煤，可节煤18％左右，减少烟尘排放量40％以上；电厂粉煤锅炉燃烧＜6mm的末煤，可降低制粉煤电耗。可见，用户使用经过洗选加工后的煤炭，其节能效果相当显著，并且由燃煤产生的烟尘和SO2的排放量也相应减少了。因此，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。

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。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，建立选煤厂是非常必要的。

中国的能源结构以煤为主，煤炭产量居世界第一，与此同时也“产”出了1500 多座煤矸石山，累计堆存量达30 亿吨 以上，相当于全国3 年的原煤产量，并以每年超过1.2 亿吨的速度继续增加。这些煤矸石已占去了20 万亩以上的土地。中国的土地资源非常紧缺，人均耕地仅1.5亩，而煤矸石是目前中国排放量最大的工业固体废弃物之一，浪费了大量宝贵的土地资源，而且还造成大量污染。煤矸石到底沾着“煤”字，是一种低热值燃料。因此，把煤矸石转化为可用资源，是中国节约土地和合理利用资源、实现可持续发展的必然选择[2]。

本设计任务是设计年处理量为3.0Mt的大型矿井型选煤厂。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。要求完成对原煤煤质资料分析，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。

1 厂区概况

1.1 地理位置、行政管理及交通情况

孤山子矿为铁法煤业（集团）有限责任公司下属的现代化大型矿井。矿所在地行政区划隶属于xxxxxx孤山子镇。孤山子井田位于铁法煤田的东南部，南北走向长约5.35km，东西宽约4.2km，总面积约为22.5 km2。北以 FW313断层为界，与小青井田相邻；南以煤层最低可采边界线为界，上水平局部以人为技术边界与蔡牛井田相邻；西以F3、F2、FW25、F35-1断层为界与大兴井田相邻；东至14#煤层最低可采边界线。晓南井田平面直角座标和地理座标分别为：

X= 4689548～4697640Y= 41547992～41554247北纬 42°20′19″～42°24'42"东经 123°34′57″～123°39′21″

孤山子矿东距xxx30km，南距xxx130km，与外界交通方便。矿区铁路直达矿井并在大青站与国铁接轨，可通往全国各地。矿区公路网已经形成，纵横交错、四通八达，康铁线、四梅线公路由本区东西向穿过，孤山子矿可以通过两条公路直达xxx，与哈大公路相接，详见图1.1。

图1-1 铁法矿区交通位置图 Fig. 1-1 Chart of Tiefa area’s transportation

1.2 厂区地理概况

铁法矿区地势平坦，属于冲积平原地貌。其西部为调兵山复背斜，是由一套古老岩系隆起而成的低矮山丘，由于长期风化剥蚀，植被较为发育。晓南井田地形较为平坦

篇二：选煤厂工艺概述

选煤厂工艺概述

（本讲义涵盖煤的性质与工业分析、工艺性质、原煤可选性分析，选煤厂工艺和设备，以七星选煤厂为代表的炼焦煤选煤厂为例，着重介绍选煤厂工艺流程.）

一、煤的成因及性质

1、煤的生成与变质程度

现代研究成果已经认定，煤是由植物遗体经过生物化学作用，又经过物理化学作用而转变成的沉积有机矿产，是多种高分子化合物和矿物质组成的混合物，它是极其重要的能源和化工原料。统计表明，在我国的一次能源消耗中，煤炭资源一直占70%左右。

高等植物在泥炭沼泽中持续地生长和死亡，其残骸不断堆积，经长期而复杂的转化，逐渐演化成泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤，这个过程通常需要几千万年到几亿年的时间。简单来说，煤在地下埋藏时间的长短及其受到的作用的不同，也就是变质程度的差别，使其产生了不同的煤种。七星选煤厂主要入洗1/3焦煤，属于烟煤大类，中等变质程度。

2、煤的工业分析

煤的工业分析是确定煤化学组成最基本的方法，分为水分、灰分、挥发分和固定碳分析。

（1）水分

水分是煤中的重要组成部分，是煤炭质量的重要指标。煤的水分可分为游离水和化合水。煤中的游离水是指与煤呈物理状态结合的水，它吸附在煤的外表面和内部空隙中。因此，煤的粒度越细、内部孔隙越发达，煤中吸附的水分就越高。在煤的工业分析中，水分一般指的是空气干燥基水分。

（2）灰分

煤的灰分是指煤在一定条件下完全燃烧后得到的残渣，残渣量的多少与测定条件有关。在灰皿中称量1g左右的分析煤样，然后在815℃、空气充足的条件下完全燃烧得到的残渣作为煤的灰分，称量残渣并计算其占煤样质量百分数，称为煤的灰分产率，用A表示。

煤的灰分不是煤中的固有组成，而是由煤中的矿物质在高温条件下转化而来的。灰分分为内在灰分和外在灰分，内在灰分（简称内灰）是指煤在成煤过程中混入的矿物杂质，外在灰分（简称外灰）是指煤在开采、运输、贮存过程中混入的矿物杂质，即矸石，外灰可以用普通的洗选方法出去，而内灰不能，内灰的多少决定了原煤洗选的难易程度。

（3）挥发分和固定碳

在高温条件下（900℃）下，将煤隔绝空气加热一段时间，煤的有机质

发生热解反应，形成部分小分子化合物，在测定条件下呈气态析出，其占煤样质量的百分数成为挥发分；其余有机质则以固体形式残留下来，就是固定碳。挥发分是煤炭分类最主要的指标之一。

3、煤的工艺性质

煤的工艺性质包含比较广泛，包括发热量、热解和黏结成焦性质、气化、燃烧性质、机械加工性质等。篇幅所限，这里重点介绍发热量和结焦性。

（1）发热量

煤的发热量是指每单位质量的煤在完全燃烧时所产生的热量，用MJ/kg表示（1cal=4.1816J）。发热量与煤化程度呈规律性变化，一般煤化程度越高，煤的发热量越高。对于动力煤来说，发热量是最主要的指标，它关系到煤炭价格的评定。

（2）煤的结焦性

评价煤的结焦性的指标有很多，我国主要采用粘结指数G值、胶质层最大厚度Y和奥阿膨胀度b来评定煤的结焦性和划分煤类。上述指标的具体测定方法在此不加以赘述，有兴趣的朋友可以自己查阅相关资料。

对于炼焦煤来说，其结焦性的好坏是一项重要的煤质评价因素。七星选煤厂的精煤产品就具有高粘结、低硫、低挥发的突出优点，是不可多得的优质炼焦煤。

4、原煤可选性

（1）可选性的含义

煤的可选性是指从原煤中分选出符合质量要求的精煤的难易程度。工业上重选是利用精煤、中煤、矸石的密度差进行分选的。这是确定选煤工艺和设计选煤厂的主要依据。研究煤的可选性，可以估计各密度级产品的灰分和产率。可选性的评定需要经过浮沉分析并绘制图表得出，可以分为易选、中等可选、较难选、难选和极难选，简单来说，煤的可选性主要取决于中间密度物的多少。

（2）影响煤可选性的因素

煤中的矿物质成分、数量、颗粒大小以及它们在有机质中的分布情况，对煤的可选性起决定性作用。若矿物质成分的密度大、数量少、颗粒大，在有机质中呈单体状分布，该煤易分选；反之，若矿物质成分的密度小、数量多、颗粒小，且在有机质中呈浸染状和有机质连接在一起的煤，则难分选。

二、选煤厂工艺系统

1、选煤的含义、目的

选煤是选矿的一种，选矿就是利用矿物的物理或物理化学性质的差异，借助各种选矿设备将矿石中的有用矿物与脉石分离，并达到使有用矿物相

对富集的过程。这句话可以这么理解：所谓的物理性质，有按密度分选的，如重介选和跳汰选；有按磁性分选的，如磁选机；等等。所谓的物理化学性质，比如按精煤和矸石表面润湿性差别分选的浮选。

原煤在生成过程中混入了各种矿物杂质，在开采和运输过程中不可避免地又混入了顶板和底板的岩石及其他杂质（木材、金属及水泥构件等）。随着采煤机械化程度的提高和地质条件的变化，原煤质量将越来越差，表现在混入原煤的矸石增加、灰分提高、末煤及粉煤含量增长、水分提高。为了降低原煤中的杂质，同时把煤炭按质量、规格分成各种产品，就要对煤炭进行机械加工，以适应不同用户对煤炭质量的要求，为有效的、合理的利用煤炭资源，减少燃煤对大气的污染创造条件，保证国民经济的可持续发展。选煤是煤炭工业的重要部门。

选煤的主要目的可以归纳为以下几点：

（1）除去原煤中的杂质，降低灰分和硫分，提高煤炭质量，适应用户的需要；

（2）把煤炭分成不同质量、规格的产品，适应用户需要，以便有效合理地利用煤炭，节约用煤；

（3）煤炭经过洗选，矸石可以就地废弃，可以减少无效运输，同时为综合利用煤矸石创造条件；

（4）煤炭洗选可以除去大部分的灰分和50%—70%的黄铁矿硫，减少燃煤对大气的污染。它是洁净煤技术的前提。

2、选煤工艺流程

选煤厂是一个整套工艺系统，不能把任何一个环节分开来看，作为基层的干部，各位班长应当树立系统观念，不能单单关注某一个岗位某一台设备的正常运行，而是要有整体意识，掌握某一环节的指标变化会对其他环节产生哪些影响。

选煤工艺总的说来，是由几大相互关联的系统构成的。可以分为受煤系统、原煤准备系统、分选系统、脱水脱介系统、煤泥水系统和产品运输系统。下面将结合七星选煤厂实际，分为跳汰和重介系统分别加以介绍。

（1）原煤受煤

原煤受煤作为选煤厂的第一个环节重要性不言而喻，它关系到原料来源。不同类型的选煤厂其受煤方式也不同，对于矿井型选煤厂来说，主要受煤方式有容受漏斗配合缓冲仓、窄轨翻车机配合受煤坑；对于群矿和矿区型选煤厂来说，受煤方式主要有准轨翻车机配合受煤坑（七星选煤厂就属此例）、受煤仓等。

（2）原煤准备

原煤的选前准备是必不可少的环节，它的作用主要有：排除铁器杂物和大块矸石以免损坏设备，准备好下步分选所需的粒度以保证分选效果。具体流程如下：原煤进入准备车间后，经过除铁器再进入原煤分级筛

分级（我厂为80mm分级），筛上经过手选排矸，大块去破碎，筛下与破碎后的产品经皮带运送至原煤仓。流程图如下

-80mm

（3）分选系统

煤炭分选主要是利用煤和矸石物理性质或物理化学性质的差别而进行分选的。根据密度不同（煤的密度小），表面性质不同（煤粒表面疏水），硬度和破碎性不同（煤易碎），形状和摩擦力不同（一般煤呈块状，矸石扁平，滑动时矸石摩擦力大）或导电率不同（烟煤的电阻比矸石大），吸收放射线的能力不同（煤弱）进行区分。现在大量采用的是根据密度不同进行分选的重力选煤和按表面性质不同的浮游选煤。这里结合七星选煤厂实际对跳汰选、重介选和浮选加以重点介绍。另外，由于本讲义偏重的是对工艺的叙述，对下述选煤方法的原理仅做简要介绍，有兴趣的学员可以查阅相关书籍。

a、跳汰选煤工艺

跳汰选煤是指物料主要垂直升降的变速介质流中，按密度差异进行分选的过程。物料在粒度和形状上的差异，对选煤结果有一定影响。跳汰时所用的介质可以是水，也可以是空气。以水作为分选介质时，称为水力跳汰；以空气作为分选介质时，成为风力跳汰。目前，生产中以水力跳汰应用最多。

以下是七星选煤厂跳汰系统主选机部分流程图

原煤缓冲仓

矸

以上是典型的两段三产品跳汰机流程，一台主选机直接出精中矸三种产品，工艺简单，设备少。要说明一点，该图只指出了原煤及产品，实际生产上还需要高低压风、补充水等。除了上述流程，还有精选和扫选流程，其中，精煤再选叫做精选，目的是降低精煤灰分，提高精煤质量；尾煤再选叫做扫选，目的是提高产率，减少资源浪费。

跳汰选煤特点：跳汰选煤适用于易选和中等可选性煤，对难选煤的分选效率低。跳汰选煤具有工艺简单、生产成本低、处理量大、技术成熟等优点，但由于分选精度的限制，分选末煤量大、可选性差的煤时要慎重考虑选择。

b、重介选煤工艺

在密度大于1g/cm3的介质中，按颗粒密度的差异进行选煤，叫做重介质选煤或重介选煤。选煤所用的重介质有重液和重悬浮液（简称悬浮液）两类。有机溶剂（如四氯化碳、三溴甲烷、苯、二甲苯）和无机盐水溶液（如氯化锌水溶液、氯化钙水溶液）属于重液，它们是稳定介质，放置很长时间能保持自己的物理性质。悬浮液是固体粒子和水的混合物，静置后粒子即下沉，使悬浮液密度上、下不一致，属于不稳定介质。重液价格高、不易回收，多数还有毒性或腐蚀性，所以没有在工业上使用，只在实验室做煤炭浮沉试验用。目前，国内外普遍采用磁铁矿粉与水配制的悬浮液作选煤用的重介质。这种悬浮液可以配制成需要的密度，而且容易净化回收。

重介选分为重介分选机分选和重介旋流器分选，前者煤料只在重力场中实现分选，代表设备有立轮分选机、斜轮分选机以及浅槽等等；后者在重力场和离心力场的复合力场中分选，强化了分选效果，实现该分选方法的设备叫做重介质旋流器。通常来说，重介质分选机适合块度比较大的煤，一般不用做末煤的分选；而重介旋流器的分选粒级较宽，研究认为，其分选粒度范围为80—0.15mm

重介选煤设备之间的配合方式是多种多样的。比如原煤分级，大块去重介分选机，小块和末煤去重介旋流器。具体方案应当根据煤质而定，在此不一一列举。

篇三：选煤厂初设GB范本

A.2 总 论

I项 目 背 景

A.2.1项目背景应包括下列内容：

1项目名称、隶属关系及所在位置。

2建设单位概况。

3设计文件的编制依据和设计范围。

4项目建设的必要性。

5前阶段工作内容简介。

6改、扩建选煤厂现状描述。

A.2.2设计文件的编制依据和设计范围应包括下列内容：

1设计委托书。

2前阶段设计文件、审批意见及批复文件或核准文件、备案申请报告。

3需特殊遵照的有关工程建设规程、规范。

4设计范围、投资范围，有关单位的设计分工协议情况。

A.2.3前阶段工作内容简介应包括下列内容：

1前阶段设计情况简介。

2前阶段文件审批意见简介。

A.2.4 当所设计选煤厂含有改、扩建内容时，本部分除应包括上述内容外，还应描述改、扩建选煤厂现状、存在问题及时可利用的设备、设施等情况。

II工程设计简述

A.2.5工程设计简述应包括下列内容：

1原料煤基地。

2选煤厂建设规模、工作制度。

3厂址及建设条件。

4煤质特征、产品用途。

5选煤工艺。

6水、电、暖设计简要介绍。

7主要建构筑物结构型式介绍。

8主要技术经济指标。

9主要设计特点。

A.2.6原料煤基地应描述入选原料煤矿井储量、规模、服务年限以及可采煤层、工作制度、采煤方法、提升运输方式、最大提升能力等。

A.2.7厂址及建设条件应包括：

1厂址选择情况。

2供水、供电、通信、地面运输等外部条件。

A.2.8煤质特征、产品用途应简要叙述选煤厂入选原料煤煤质特征、工艺性能以及选后产品的质量、用途、用户。

A.2.9选煤工艺简述应包括下列内容：

1所确定的原煤分选粒级、原煤可选性。

2所确定的选煤方法、工艺流程和主要工艺设备选型。

3从原料煤入厂到产品装车主要工艺过程的简要介绍。

A.2.10主要技术经济指标应简要介绍下列内容：

1选煤厂各项工艺指标：产品数量、质量，水耗、电耗、介耗。 2占地指标、劳动定员。

3工程总投资、吨煤投资。

4选煤厂投资分析。

III存在问题和建议

A.2.11总论的最后，应根据设计中遇到的问题，提出下一步工作要求、解决问题的意见和建议等。

A.3厂区（或矿区）概况及原料煤基地

I厂区（或矿区）概况

A.3.1厂区（或矿区）概况的内容应包括：

1厂区（或矿区）位置。

2厂区（或矿区）地理概况。

3气象及地震情况。

4区域经济概况。

A.3.2厂区（或矿区）位置应叙述拟建选煤厂的地理位置、交通概况及至各大城市距离，并应附厂区（或矿区）交通位置图或选煤厂区域地形图。

A.3.3厂区（或矿区）地理概况应叙述下列内容：

1厂区（或矿区）地形地貌。

2山脉、水系及主要 河流。

3洪水情况等。

A.3.4气象情况应介绍本地区气候特征、年降水量、冻结期、最大

冻土深度、极端最高最低气温、主导风向、平均风速、最大风速等。地震情况应介绍当地地震资料记载的或国家地震局编制的地震资料所确定的本地区地震烈度。

A.3.5区域经济概况应叙述厂区（或矿区）附近的其他企业、建筑材料来源、其他有益矿产等内容。

II原料煤基地

A.3.6原料煤基地应包括下列内容：

1原料煤矿井及其储量、生产能力和服务年限。

2煤层特征。

A.3.7原料煤矿井及其储量、生产能力和服务年限应包括下列内容：

1入选原料煤矿井名称。

2煤层特征。

A.3.7原料煤矿井及其储量、生产能力和服务年限应包括下列内容：

1入选原料煤矿井名称。

2原料煤矿井的采煤方法、提升运输方式及最大提升能力。 3原料煤矿井设计能力，工作制度及服务年限。

4原料煤矿井各煤层的地质资源/储量、工业资源/储量、设计资源/储量及设计可采储量，并应在有条件时附原料煤矿井各储量汇总表。

5原料煤矿井开采顺序及各煤层逐年产量规划，并应附各煤层逐年产量规划表。

A.3.8煤层特征应叙述下列内容：

1井田含煤层数、主要可采煤层、首采煤层的名称代号，并应说明原料煤矿井（或露天矿）煤层特征，顶、底板岩性，夹矸层数及赋存情况，采煤方法等。必要时可列表说明。

2各煤层分层开采、分层运输情况。

A.4建设规模、厂址及工作制度

A.4.1建设规模、厂址及工作制度应包括下列内容：

1选煤厂类型、建设规模。

2厂址选择。

3工作制度。

4生产能力。

5服务年限。

A.4.2选煤厂工作制度应根据现行国家标准《煤炭洗选工程设计规范》GB 50359的相关要求制定，并应说明选煤厂全年工作日数和每日工作小时数。

A.4.3生产能力应以选煤厂的工作制度和设计的厂型为依据，分别计算并列出日生产能力、小时生产能力。

A.5选煤工艺

I煤质特征及可选性

A.5.1煤质特征及可选性应包括下列内容：

1煤质特征。

2煤的可选性。

A.5.2煤质特征应包括下列内容：