毕业论文处理原煤能力为年产500万吨选煤厂毕业设计Word文档下载推荐.docx
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存在问题。
我国煤炭资源丰富，保有资源量10202亿t。
根据第三次煤炭资源预测与评价，我国煤炭资源总量为5.57万亿t，位居世界第一；
可采储量为2040亿t，位居世界第二。
根据预测，到2050年我国一次性能源生产和消费结构中仍占百分之50，在未来的几十年内，煤炭仍将是我国的主要能源之一。
1国内外选矿工业现状
我国选煤技术在过去的几十年中取得了很大的进步，20年前主要选煤方法是跳汰选，重介质分选刚刚起步。
选煤厂装备极差，筛子只有12平方米，跳汰机只有14平方米。
在80-90年代，先后出现了开滦范各庄、平朔安太堡等一些技术和设备先进的选煤厂，我国自行研制的大型重介质旋流器选煤技术已经成熟并推广使用，国产的大型选煤设备，如3.6*6.0平方米前震动筛、35-40m2的筛子空气室跳汰机已在实际生产中应用，还有空气压滤机等技术的成熟使用，我国选煤技术的研究和开发已经步入世界先进行列，各方选煤方法所占的比例也发生了较大的变化.近几年，国外一些国家在煤炭开采、选煤生产和选煤厂建设等方面发生了重大变化，大部分国家都在关闭中小型效益不好的煤矿和选煤厂，取而代之的是扩大现代化程度高、生产成本相对较低的煤矿和选煤厂的生产能力。
近20多年来，美国关闭了75%的煤矿和近50%的煤矿；
英国煤炭已近枯竭，年产量约下降到300万t，不但100%入选，还对一些进口商品煤进行再选；
俄罗斯关闭煤矿153座，选煤厂38座等。
到目前为止，我国也关闭2811处小煤矿，并一直在新建大中型煤矿的选煤厂。
这说明国内外加强煤炭合理开采、优化生产管理以及增强矿产资源有效利用和环境保护的趋势。
2国内外选煤技术的现状
目前，国内外采用的选煤方法主要为重介，跳汰，浮选以及干法选煤。
我国地域广阔，煤炭资源丰富，煤种齐全，煤质变化大，因而以上的选煤方法均有应用。
（1）重介选煤技术。
经过几十年的科学研究和生产实践，重介选煤技术日趋成熟，重介质旋流器选煤技术取得了重大的进展。
我国拥有自主知识产权的三产品重介质旋流器选煤技术取得成功并广泛应用。
（2）跳汰技术。
跳汰选煤对易选和中等可选性煤具有广泛的适应性，具有系统简单可靠、生产成本低、分选效果好等优点。
目前跳汰选煤在我国各种选煤方法中约占60%。
此外，动筛跳汰近几年也逐步被应用，用来代替人工排矸。
（3）浮选技术。
浮选技术近年来发展很快，多应用于炼焦煤选煤厂和生产高炉喷吹用无烟煤粉的选煤厂。
我国研制的浮选柱有效分选下限可达10μm，使细粒精煤产率平均提高1~3个百分点；
大型机械搅拌式浮选机单槽容积已达20m3；
“十五”国家科技攻关课题“带有矿浆预矿化器的机械搅拌式浮选机”已大面积推广应用。
（4）干法选煤技术。
干法选煤包括流化床选煤和风力选煤，主要应用于寒冷、水资源短缺地区的煤炭分选以及易泥化煤种的分选，在众多选煤方法中应用比例相对较小，应用较多的为风力选煤。
为了提高干法选煤的分选效果，日本、加拿大和我国先后开展了空气重介质流化床干法选煤技术的研究。
日本煤炭利用中心（CCUJ）用流化床分选>
13mm的块煤，用振动风力摇床分选13~0.5mm粒级煤，完成了煤炭干选性试验项目。
世界上用于处理50~6mm级煤炭、处理能力为50t/h的空气重介质流化床干法选煤技术首先由中国矿业大学完成并通过工业性试验。
目前中国矿业大学为实现全粒级（300~Omm）煤炭干法选煤，正开展<
6mm细粒级煤振动空气重介质流化床选煤技术、>
50mm块煤深床型空气重介质流化床选煤技术、三产品双密度层空气重介质流化床选煤技术和<
1mm煤粉摩擦电选技术的研究。
（5）细粒煤脱水技术。
对细粒煤的脱水，美国多采用超高速离心脱水技术，而欧洲则趋向于采用加压过滤技术或隔膜挤压技术。
为了进一步降低细粒煤产品的水分，已开始尝试将压滤脱水与热力干燥构成一体的蒸汽压滤脱水技术的研究，预期将具有节能和简化工艺系统等技术特点。
我国研制并推广应用了加压过滤机、超高速离心机和强气压穿流式隔膜挤压压滤机，很大程度上降低了浮选精煤水分，改善了煤泥水处理系统的工况。
另外，随着选煤技术的不断发展，选煤厂自动化、计算机技术和自动装车技术、装配式洗煤厂的设计和建设、在线测灰技术等辅助技术也在不断更新和发展。
目前，各国选煤厂的自动化控制程度已有很大提高，集选煤厂生产过程控制、生产设备集中控制，工艺参数、产品质量及数量、材料及能源消耗等数据的实时采集，生产及市场经营管理为一体的“管”、“控”一体化的选煤厂设计、生产质量管理体系正被广泛采用。
国别
装备种类与型号
中国
重介质旋流器、浮选机、跳汰机、动筛跳汰机、水力旋流器、干选机、浮选机、浮选柱（床）等
美国
重介质分选槽、重介质旋流器、螺旋分选机、跳汰机、浮选机、水力旋流器、摇床、浮选柱等
土耳其
Baum跳汰机和FeldspaiAcco跳汰机、重介质滚筒分选机、重介质旋流器、重介质斜轮分选机、螺旋分选机、浮选机、水力旋流器、摇床等
南非
Wemco滚筒分选机和重介质旋流器、Norwalt分选槽、Dyna螺旋分选机、水力旋流器、ROM动筛跳汰机和传统的跳汰机、摇床、浮选柱等
英国
干式细粒煤筛分机、BARREL分选机组、WEMCO滚筒分选机、重介质旋流器、螺旋分选机、浮选柱等
澳大利亚
大直径（1、1.15、1.3m）重介质旋流器、150mm重介质旋流器、螺旋分选机、摇床分选机、JAMESON浮选槽、跳汰机等波兰DISA重介质分选机、跳汰机、重介质斜轮分选机、BARREL分选机、WEMCO滚筒分选机、浮选机和浮选柱等
3.1重介质旋流器
（1）两产品重介质旋流器。
目前，在两产品旋流器生产与开发方面比较先进的国家除了我国还有荷兰、美国、日本、英国等。
荷兰研制的DSM重介质旋流器是目前世界上应用最广泛的一种重介分选设备；
美国研制了麦克纳利重介旋流器和主要用于分选30~0.5mm原煤的圆筒重介质旋流器（DWP）；
日本大阪造船公司田川机械厂研制了最大直径为0.75m的倒立式旋流器；
英国煤炭局研制了有压给料圆筒形重介质旋流器和直径为1.2m的大型圆筒重介质旋流器（LARCODEMS）；
我国于1991年由煤炭科学研究总院唐山分院在国内首先研制了直径为0.5m的无压给料NZX型两产品圆筒重介质旋流器。
中国矿业大学综合系也研制了DWP圆筒重介质旋流器，并生产了HMCC一300型和HMCC一400型旋流器。
（2）多产品重介质旋流器。
在多产品化方面，目前世界上比较先进的研发国家主要有意大利、英国、前苏联和我国。
意大利在上个世纪80年代初研制了Tri-flo型三产品重介质旋流器；
上个世纪90年代中期，英国煤炭局先后研制了LARCODEMS圆筒重介质旋流器和LARCODEMS500/350无压给料三产品重介质旋流器；
前苏联在上世纪70年代末研制了гT一3/80和гT一3/50型三产品旋流器。
我国则于上个世纪80年代初研制了3NZX50/350型有压给料三产品重介质旋流器；
90年代初研制了无压给料的3NWZX700/510型三产品重介质旋流器；
90年代中期研制了“单一密度悬浮液、双段间接串联选三产品”的重介质旋流器；
90年代末期研制了当时国际上规格最大的3NWZXl200/85O型无压给料三产品重介质旋流器；
“十五”期间开发了双供介无压给料三产品重介质旋流器；
目前又研制了四供介无压给料的3NWZX1500/1100mm旋流器，其直径已达1.5m。
3.2跳汰机
目前，国外主要在跳汰机机体大型化、风阀工作方式以及自动排料方面做了大量工作。
国外研发跳汰机较先进的国家主要有德国、日本、波兰等。
德国跳汰机针对末煤和块煤采用了两种不同的排料结构：
末煤跳汰机采用液压闸门调节排料口的大小，而块煤跳汰机则是用液压缸调节筛板倾角来调节排料口的大小；
日本研制的可变波形跳汰机采用两种不同压力的工作风源和两套风阀，利用电子技术控制风阀的运动，使两种风产生不同的叠加，以达到改变跳汰机脉动水流的目的，实现变波跳汰分选，使细粒煤的分选效果得到了明显改善；
波兰研制的BOSS-2000型跳汰机，采用排料闸门和溢流堰互动的排料方法，通过调整伺服马达的静态和动态工作参数确定产品的排出量。
另外，美国、英国、澳大利亚还在研发离心跳汰机。
离心跳汰机是借助巨大的离心力场来强化细小颗粒的分选效果，有效分选粒度可达0.043mm。
在我国使用较多的国产跳汰机有SKT系列、X系列筛下空气室跳汰机。
X系列跳汰机采用液压托板排料方式，跳汰面积为4~45m2；
SKT系列跳汰机跳汰面积为6~40m2，采用无溢流堰深仓式稳静排料方式，可避免已分层物料撞击或翻越溢流堰造成二次混杂。
3.3动筛跳汰机
德国和澳大利亚均采用液压驱动式动筛跳汰机。
我国1989年自行研制了首台TD型动筛跳汰机并试运行成功，十几年来已有液压式和机械式两大类4个国产系列和1个引进系列产品。
3.4干选机
原苏联是干法选煤生产规模最大、经验较丰富的国家，以Cп-6和Cп-12型两种风力摇床使用效果最好，近年又开发了SP型风选机。
我国使用较多的是FGX系列复合式干选机和FX系列风力干选机。
这两种设备综合了摇床和风力分选的优点，在干旱缺水地区和对煤炭产品质量要求不高的企业具有良好的应用前景。
该机的不足之处是分选精度低，要求煤的外在水分不高于7%，单位处理量较小。
目前，最大处理量只有10t/m2•h）。
3.5浮选机（柱）
（1）浮选机。
浮选机一直是用于<
0.5mm粉煤分选的主要设备。
目前国内选煤厂使用的大多是机械搅拌式浮选机，且单槽容积趋向大型化，已达20m3。
煤炭科学研究总院唐山研究院研发了XJM-S型机械搅拌式浮选机系列产品，“十五”国家科技攻关课题研发的“带有矿浆预矿化器的20m3机械搅拌式浮选机”已大面积推广应用。
（2）浮选柱。
自上世纪80年代以来，浮选柱分选技术取得了重大突破，一批新型浮选柱脱颖而出。
如国内的旋流-静态微泡浮选柱、喷射式浮选柱、充填浮选柱以及澳大利亚的Jameson浮选柱、加拿大的CPT浮选柱和VPI微泡浮选柱等。
最近又出现几种结构新颖的浮选柱，如全泡沫浮选柱、美国Deister选矿有限公司的Flotair浮选柱、印度研制的电解浮选柱、俄罗斯IOTT研究所的多产品浮选柱、密西根技术大学研制的稳流板浮选柱、美国弗吉尼亚大学提出的二维浮选柱等。
3.6重介质分选机
上世纪我国使用的块煤重介质分选机多为斜轮、立轮分选机。
上世纪90年代初，我国首次从美国引进了重介质刮板分选机，由于该设备具有易操作、易维护、低投资和高效率等特点，在我国很快得到认可。
随着元器件及整机的国产化，其应用范围还将进一步扩大，有替代重介斜轮、立轮分选机的趋势。
3.7筛分设备
国外对筛分设备的研究，除提高可靠性外，还注重筛机大型化、品种多样化和制造材料的多元化。
在大型化方面，国外已生产出了面积为40~50m2的大型筛分机；
在品种上，应用机械振动力、离心力、电磁振动力设计了各种振动筛分机；
在制造材料方面，采用了复合材料、塑料及橡胶。
通过对上世纪80年代美国技术和90年代德国技术的引进、消化和吸收，我国筛宽3m及以下筛分机的可靠性不断提高，已不再需要从国外引进。
我国在完成“九五”科技攻关项目的基础上研制成功了2ZKP3660型和ZKZ3660型振动筛，具有了与外国同类设备抗衡的能力。
鉴于细粒级煤炭难筛选的特性，国内近年来对煤炭深度筛分机械的研究等较为深入，种类较多，发展较快的是棒条筛、博后筛、香蕉筛。
由煤炭科学研究总院唐山研究院自行研发的新一代高端技术SXJ系列大型香蕉筛，处理能力提高了40%~60%，且筛分效率在90%以上，达到了国际先进水平。
3.8离心机
末煤脱水使用较多的仍是各种立式、卧式离心机。
国内外各生产厂家也在原有型号设备的基础上做了不少改进，其发展方向是加大筛篮直径，增加单机处理量，降低产品水分。
在国外，3CMI公司生产的VM系列卧式振动离心机、Ludowici公司的FC系列煤泥离心机，荷兰TEMA公司的HSG系列卧式离心机、H系列煤泥离心机以其单机处理能力大的优势在国内选煤厂逐步得到认可。
国外最大的卧式振动离心机筛篮大端直径已达1.5m，处理能力达300t/h，产品水分为5%一9%。
近年来，国产离心机也得到较快发展。
煤炭科学研究总院唐山研究院研制了WZY系列卧式振动离心机、LLL立式刮刀卸料煤泥离心机，北京华宇工程公司研制了WZT140型卧式振动离心机，中国矿业大学研发了DG_WZL1200卧式振动离心机。
卧式沉降过滤式离心机可用于细粒煤泥和浮选精煤的脱水。
国外该设备的生产厂家主要有美国的DMI公司、BIRD公司和德国的KHD公司等。
我国该类设备近几年也有所发展。
国产的LWZ型系列沉降过滤式离心机已经在一些选煤厂投人使用。
另外，随着选煤技术和选煤装备的发展，选煤辅助设备也在不断地更新，并有向大型化和系列化方向发展的趋势。
如给料设备、提升设备、破碎设备以及过滤和压滤设备等。
4我国选煤工业存在问题
尽管“十五”期间我国煤炭洗选加工业得到了迅速发展，选煤技术有了较大进步，但与世界发达国家相比还存在不小差距。
具体表现为:
（1）原煤入选比例低且发展不平衡。
地方煤矿，尤其是乡镇煤矿原煤入选比例低，且单厂规模小；
炼焦精煤灰分偏高，不能满足国内市场需求;
动力煤入选比例低，动力配煤技术刚刚起步。
（2）技术装备落后。
设备可靠性差，平均可靠性仅为70%，自动化程度不足20%；
生产规模小，产品质量不高，品种少；
选煤设备型号、性能单一，洗选效率比主要产煤国低7~8个百分点，特别是大型振动选煤设备对国外的依赖度较大；
选煤工艺配置灵活性差，不能适应原煤性质和产品质量、品种变化的要求。
（3）环保意识差、副产品利用率低。
煤炭洗选总量和副产品产量与环境容量不平衡，节约能源和资源有效回收利用意识有待提高。
（4）政策法规不够完善。
推动原煤入选比例提高的政策法规不够完善，不配套。
对动力煤洗选，特别是电
5国内外选煤技术与设备的发展趋势
（1）新建选煤厂多采用以重介质分选槽和重介质旋流器为主要分选设备的重介分选工艺，其次是跳汰分选。
对粗粒煤泥的分选趋向于采用重介质旋流器、螺旋分选机和摇床。
对细粒煤泥的分选趋向于采用浮选机、浮选柱。
（2）在分选技术上，开发大直径重介质旋流器和选别深度更大的各种分选设备如跳汰机、螺旋溜槽和新型的重介质分选机等是未来选煤技术与装备的发展方向。
（3）细粒煤和超细粒煤的分选技术与设备是未来选煤技术的研究热点。
（4）改进和扩大现存的选煤厂，关闭一些零散的处理能力小、技术落后、效益不佳的选煤厂。
（5）模块式选煤厂正在推广与应用。
（6）为保证精煤产品质量，稳定生产，降低成本，减少煤炭损失，提高选煤厂的整体操作和管理水平以适应市场的需求，在线检测和自动化控制技术的应用将逐渐加强。
第一章厂区概况
一厂区位置：
阳泉矿区属山西省东部沁水煤田的东北部分，二矿井田位于阳泉市区以西，阳泉矿区的南翼，北与三矿级四矿井田相连，南与大阳泉矿（地方煤矿）和平昔煤矿的贵石沟井田毗邻。
二矿工业场地内有石太铁路正线东西贯穿，选煤厂装车站平行石太线位置有铁路支线与阳泉车站相接，装车站与阳泉车站相距约6公里与间子沟相距1.5公里。
二矿工业场地与阳泉市级阳泉矿区各矿有公路相连，交通堪称便利。
选煤厂坐落在二矿工业场地内，与矿井地图建构筑物穿插交错，选煤厂原煤系统、主厂房等主要建筑在石太线以南，装车站、干燥车间。
煤泥沉淀地等部分建筑在石太线以北。
阳泉市距一些主要城市里程
表1-1
地名
太原
石家庄
北京
天津
秦皇岛
郑州
汉口
德州
济南
南京
上海
里程
（公里）
119
112
395
515
793
524
1038
292
419
1087
1398
二地理状况：
本矿区地处太行山中部西侧，山西高原东部，属低山及中、高山山岳地形，山脉多东西向，总的地势是西高东低，地表标高在+660至+1364米之间。
选煤厂工业场地依山势分别坐落在几个表高平面上，铁路站场轨面标高+714，主厂房标高+718-+720原煤系统标高+750左右，浓缩机级生产水池标高为+778左右。
本矿区主要河流为桃河，沿二矿井田北部边界自西向东流过矿区，河宽300-500米，为间歇性河流，平时夏季流量2-4m³
∕秒，暴雨时河水猛涨，推算的三百年一遇最大流量为37000m³
∕秒。
二矿井田范围内北部沟谷支流小南沟、外南沟、南台河等直接注入桃河。
南部沟谷注入桃河支流南川河。
三气象及地震：
本区属温带较寒冷之大陆性干燥气候，最高气温40.2℃，极端最低气温-19.1℃，年平均气温10.7℃。
历年平均降雨量为571.85毫米，降水量多集中在每年7-9月份，1963年阳泉全年降水量高达866.4毫米，仅8月5日一天的降水量即达102.6毫米。
1966年8月23日阳泉市一天降水量更高达271.4毫米，相当于1965年全年降水量的575.2%，平定县是暴雨中心，造成历史上最大的洪水灾害。
蒸发量大于降水量3-4倍，年最大蒸发量为2285.1毫米（1943年），月最大蒸发量为407.1毫米（1945年6月）。
区内春季多东北风或西北风，夏、秋季以东北风为主，冬季多西风或西北风，年平均风速2.1-2.8米∕秒（1944年11月8日）大于八级风。
冻结期一般始于每年10月下旬，终于次年4月初，土壤冻结深度0.5-0.7米。
根据山西省地震局所提供资料，本区地震强烈度为7度。
四水源和电源：
本选煤厂供水水源为矿井井下水及娘子关——阳泉输水系统，供水水源由阳泉矿务局统一解决，并将水送至选煤厂生产、生活、消防水池。
选煤厂电源为太原经榆次至阳泉和娘子关至阳泉的110千伏输电高压线路及阳泉发电厂组成的电网，选煤厂引自二矿赛鱼35∕6千伏变电所，供电所电压6000伏。
第二章原料煤基地
第一节煤矿地质特征
阳泉二矿属沁水煤田之东北缘，位于太行北斜之西，寿阳背斜之东，区内地平缓、构造简单，地层倾角多在10°
以下，个别地段达20°
左右。
地层呈一单线构造，区内波形褶曲较多，褶曲轴长1200-4000米，多数为2000米以内，褶曲幅度一般为60-90米。
最大为130米。
区内有少数落差不大的断层。
井田北以石太线保护煤柱为界，南至平定冶头勘探井田北界，东与地方煤矿大阳泉矿井毗邻，西以桑掌勘探西界和冶头勘探西界联线为界，井田走向长约8公里，倾斜宽约7.6公里，井田面积61平方里。
第二节煤层特征
本井田共含煤14层，煤层总厚21米，主要可采煤层五层，总厚约15米。
主要可采煤层特征见表2-1.
煤层编号
煤层厚度
最平
大均
煤层间距
最最平
大小均
结
构
稳
定
性
顶底板柱岩
顶底
部板
可采情况
3号
2.842.03
简单
稳定
砂质砂质页岩页岩
页岩
局部可采
8号
3.652.65
页岩无
砂质
大部可采
9号
3.772.72
复杂
较稳定
砂质叶
页岩岩
12号
1.611.1
无砂质页岩页岩
15号
8.206.49
较复杂
砂质砂质页岩页岩
全部稳定可采
15号煤层在全井田范围内稳定可采，煤层厚度大，储量丰富，是主要可采煤层中最可靠的煤层。
8号煤层在现生产区东部不可采，现生产区西部与扩大区连成一片成为稳定可采煤层。
9号煤层在现生产去东部也不可采，扩大区东南部较大面积煤层变薄不可采，扩大区西部稳定可采。
在全井田内该煤层属较稳定
可采煤层。
3号煤层在现生产区内赋存比较稳定，除西部和南部有冲刷外一般可采厚度2.0米左右。
扩大区的北部比较稳定，中部有冲刷南部煤层逐渐变薄，不可采面积较大。
12号煤层一般厚度不大，局部煤层变薄出现不可采区，在全井田内属较稳定可采煤层。
此外，本井田范围内还有局部可采的6号和13号煤层。
6号煤层分布在现生产区与扩大区的交界带附近，13号煤层分布在扩大区的西北部边界一带。
井田内各煤层均为无烟煤，无烟尘爆炸危险，但富含沼气，属高沼气矿，子计沼气涌出量为日产一吨煤涌出140m³
。
15号煤层有自然发火倾向。
本井田属弱含水性煤层，水文情况简单，涌水量小，矿井涌水受采空、塌陷裂缝影响地表水渗入，吨煤含水系数小于0.5.
第三节矿井情况
矿井（包括现生产区和扩大区）总地质储量95800万吨，可采储量71500万吨，采出率74.6%.
矿井设计储量见表2-2.
矿井设计储量表（万吨）表2-2
各级储量
工业储量
总储量
A+B
C1
C2
A+B+C1
A+B%
A+B+C1
可采储量
回收率%
A+B+C1+C2
3812.4
1508.4
1821.0
5320.8
71.8
3860
72.5
7141.8
53.3
5183
8116.6
2933.2
7060.2
11049.8
73.4
8220
74.4
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