150万吨洗煤厂方案设计.docx

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150万吨洗煤厂方案设计

坑口洗煤厂

可行性研究报

工程规模：

120万吨/年

有限公司

编制单位:

2014年10月29日

一、项目名称2

二、选煤厂建设的必要性2

三、煤源及煤质4

四、设计要求及预期效果7

五、设计特点8

六、工艺流程简述9

七、工艺设备选型11

八、电气和自动化14

九、采暖、通风及供热17

十、建设工期22

十-一、承包范围24

十二、投资计算25

十三、劳动定员28

十四、经济效益分析29

十五、主要技术经济指标表34

一、项目名称

坑口洗煤厂建设工程。

二、选煤厂建设的必要性

在中国一次能源结构中煤炭一直占主导地位，是世界第一大产煤国，世界第二能源消费国。

2000年全国原煤入选比重只有35%左右，2011年刚刚超过50%，与其他煤炭生产发达国家90%-100%的原煤入选率有很大差距，大量原煤未经加工直接燃烧，洁净煤技术开发和应用进展缓慢。

大力发展和推广使用洁净煤技术，是煤炭工业调整产业结构、实行综合开发、提高煤炭利用率的有效途径，是煤炭工业实施可持续发展战略的重要组成部分。

《国务院关于加强节能工作的决定》

（国发【2006]28号），《关于印发煤炭工业节能减排工作意见的通知》（发改能源【2007]1456）等文件，都对煤炭洗选加工、商品煤灰分等进行了明确要求。

加快洁净煤技术产业化步伐，将科技成果转化为现实生产力，对煤炭工业显得尤为迫切和重要。

选煤是洁净煤技术的源头和基础，是现阶段最为成熟、最为经济的手段。

山西****煤矿坑口洗煤厂生产的1/3焦煤，属炼焦配煤，对于炼焦

配煤的煤种来说，其原煤经洗选加工后，具有很大的优势和必要性，主要理由如下：

1、提升煤炭质量、适应用户需要

优质炼焦煤作为特殊和稀缺煤种在各个国家都得到了战略性的保护。

随着我国炼铁高炉向大型化发展，对焦炭的强度要求提高、质量提升，也就要求低灰、低硫具有强黏性的焦煤、肥煤配比提高。

2、减少矸石的无效运输

矸石的发热量仅为400卡/克左右，如果矸石赋存在原煤里，就会和原煤一起进行运输。

既占用了运力，又增加了用户的运输成本。

不论是铁路运输，还是汽车运输，都会造成很多的无效运输。

3、矸石排出后，减少地方收取的部分规费（税）

在内蒙、山西、陕西等省区，煤炭销售后，地方部门往往都会收取一定的规费（税），这部分费用包括资源税、安全费用、水资源费、所得税、价格调节基金、教育附加等。

这部分费用都是以销售过磅数量为基础的。

只要是商品煤过磅出矿，就要交纳这些费用。

如果采取洗选的方式将矸石提前排出去，这些矸石就可以不交规费，或者少交规费。

4、调节当地煤炭市场结构

通过洗选加工生产优质的炼焦煤，满足了用户。

可以减少原先炼焦煤的供应量，调节煤炭供应结构，对炼焦煤的价格也会有有促进作用。

5、扩大就业，带动地方经济发展

山西****煤矿坑口洗煤厂的建设不仅有利于当地经济的发展，带动地方税收，同时可以增加就业，对周边人民生活水平的提高及社会稳定具有重要意义。

6、配煤入洗

根据煤炭质量分级GB/T15224.123和中国煤炭分类国家标准

GB5751-2009，该矿井原煤属低灰~高灰、低硫~高硫、中热值~特高

热值、中粘结~特强粘结性的焦煤及少量瘦煤，根据我们在山西大型选煤厂的运营经验利用原煤指标的富余量进行配煤入洗可以带来非常可观的经济效益。

7、其它条件

无论从水电供应、原料煤供应，还是场地布局、运输条件等方面，

山西****煤矿坑口洗煤厂均具有良好的建厂条件。

综上所述，从煤质、产品销售及经济效益讲均应当采取科学的选煤方法提高能源利用效率，减少环境污染，节约矿产能源，提高企业经济效益。

三、煤源及煤质

一、煤源

山西****煤矿坑口洗煤厂为矿井型选煤厂，主要入选山西****煤矿的原煤。

该矿井井田内主要煤层有2上、2下、10号煤层共3层（见可采煤层特征一览表1），现分述如下：

表1可米煤层特征一览表

煤层号

煤层厚度

煤层间距

夹石层数结构

稳定性

可采性

顶板岩性

最小-最大

底板岩性

平均（m）

2上

0.00~5.93

8.02~14.25

0~1

简单

稳定

全区大部可采

粉砂岩、泥岩

1.93

泥岩、粉砂岩

2下

0.37~5.75

10.77

0~3

稳定

全区大部可

粉砂岩、泥岩

3.43

45.02~78.70

较简单

采

泥岩、粉砂岩

1.10~13.15

63.95

0~2

稳定

全区可采

石灰岩、细粒砂岩

3.35

简单

泥岩、砂质泥岩

二、煤质

1、2上号煤层

水分（Mad）:

原煤0.37%~2.50%,平均0.84%,浮煤0.25%~0.77%

平均0.44%。

灰分（Ad）:

原煤10.27%~37.03%,平均22.12%,浮煤

2.85%~12.52%,平均7.30%。

挥发分（Vdaf）:

原煤19.88%~26.02%,平均22.98%,浮煤

18.78%~22.42%,平均20.61%。

全硫（St,d）:

原煤0.40%~1.71%，平均0.74%，浮煤0.44%~1.83%

平均0.64%。

发热量（Qgr,d）:

原煤21.704~32.243MJ/kg,平均27.297MJ/kg

灰熔融性（ST）:

>1500C,属高软化温度灰。

粘结指数（GR.I）:

浮煤60.0~89.0,平均78.0。

胶质层最大厚度（Y）:

浮煤10.0~20.0mm,平均14.7mm。

根据煤炭质量分级GB/T15224.1.2.3和中国煤炭分类国家标准GB5751-2009,该煤层属低灰~高灰、特低硫~中高硫、低热值~特高

热值、中强粘结~特强粘结的焦煤。

2、2下号煤层

水分（Mad）:

原煤0.33%~1.96%,平均0.87%,浮煤0.30%~0.88%

平均0.43%。

灰分（Ad）:

原煤11.38%~40.40%,平均21.66%,浮煤

2.94%~13.06%,平均7.07%。

挥发分（Vdaf）:

原煤19.89%~26.99%,平均22.64%,浮煤

18.73%~26.79%,平均20.20%。

全硫（St,d）:

原煤0.29%~1.40%，平均0.62%，浮煤0.43%~1.83%,

平均0.61%。

发热量（Qgr,d）:

原煤19.31~31.883MJ/kg，平均27.311MJ/kg。

灰熔融性（ST）:

1350C~>1500C,属中等软化温度灰~高软化温度灰。

粘结指数（GR.I）:

浮煤56.0~92.0，平均76.0。

胶质层最大厚度（Y）:

浮煤8.0~22.0mm，平均13.8mm。

根据煤炭质量分级GB/T15224.1.2.3和中国煤炭分类国家标准GB5751-2009，该煤层属低灰~高灰、特低硫~中硫、低热值~特高热

值、中强粘结~特强粘结的焦煤及少量瘦煤。

3、10号煤层

水分（Mad）:

原煤0.38%~1.73%，平均0.90%，浮煤0.30%~1.18%，

平均0.48%。

灰分（Ad）:

原煤13.44%~29.96%，平均22.34%，浮煤

5.00%~11.03%，平均6.99%。

挥发分（Vdaf）:

原煤20.62%~30.98%，平均23.14%，浮煤

18.31%~30.28%，平均21.01%。

全硫（St,d）:

原煤0.57%~4.05%，平均1.98%，浮煤0.44%~3.29%，

平均1.60%。

发热量（Qgr,d）:

原煤24.390~29.979MJ/kg，平均26.529MJ/kg。

灰熔融性（ST）:

1050C〜>1500C,属低软化温度灰~高软化温度灰。

粘结指数（GR.I）:

浮煤35.0~90.0,平均76.0。

胶质层最大厚度（Y）:

浮煤5.0~20.0mm,平均14.4mm。

根据煤炭质量分级GB/T15224.1.2.3和中国煤炭分类国家标准GB5751-2009，该煤层属低灰~高灰、低硫~高硫、中热值~特高热值、中粘结~特强粘结性的焦煤及少量瘦煤。

根据生产实际情况目前矿井的生产的原煤主要为2号煤层原煤，若干年后可能2号煤层与10号煤层同时生产。

四、设计要求及预期效果

1、新建一座矿井型选煤厂，既可入选本矿煤，又可入选外来煤。

单项工程包括受煤坑、主厂房、浓缩车间、压滤车间、输送机栈桥、转载点、卸料点等。

2、选煤厂设计生产能力为150万吨/年。

选煤厂工作制度为每年工作330天，每天工作16小时，每天两班生产、一班检修。

选煤厂每天处理原煤能力为4545吨，每小时入选原煤能力为284吨。

3、选煤厂采用重介-浮选联合选煤工艺，主选设备为无压给料三产品重介质旋流器和机械搅拌式浮选机。

重介质旋流器入料粒度上限为70mm，重介质选煤分选下限0.25mm，小于0.25mm的煤泥浮选。

4、产品方案：

精煤、中煤、矸石、尾煤泥。

5、原煤从井下通过胶带运输机运至筛分楼筛分破碎后进入分选系统。

精煤用输送机运至精煤堆场。

中煤用输送机运至中煤堆场，矸石直接进入厂内缓冲装车仓装车外运。

尾煤泥经浓缩压滤后，用刮板输送机运出厂外落地储运。

6、选煤厂实现煤泥水完全闭路循环，达到国家一级洗水闭路标准。

7、选煤厂配备重介质密度自动监控系统。

原煤、精煤、中煤均设电子皮带秤计量。

8、重介质旋流器分选精度：

E1O.04kg/L,E2O.06kg/L。

9、吨原煤生产介耗＜2kg;吨原煤生产用水O.1m3;吨原煤生产

电耗＜6kWh

五、设计特点

1、采用无压给料三产品重介质旋流器，分选精度高，排矸能力强，次生煤泥和精煤损失量少，减轻了对介质泵和介质管道的磨损，减少了生产事故率。

2、三产品重介质旋流器能以单一低密度悬浮液系统一次分选出精煤、中煤和矸石三种产品，选后产品的脱介脱水及分级一次完成，与传统的重介质选煤工艺相比，大大减少了生产环节。

3、产品结构灵活、质量稳定。

两段分选密度均可方便灵活地进行调节，精煤和中煤的质量都能得到保证。

4、充分利用重介质旋流器有效分选下限低的特点，采用不脱泥不分级选煤工艺，块末原煤和粗煤泥一次性完成分选，精煤、中煤、矸石系统的介质和粗煤泥分别回收、分别掺入精煤、中煤中。

工艺流程简单、生产费用低。

5、精煤和中煤泥分级回收系统的细煤泥全部进入浮选作业，最大限度地提高精煤产率。

6、浮选精煤采用快开隔膜压滤机脱水工艺降低滤饼水分。

7、采用大型合格介质桶，一天或两天只需添加一次介质，无需另

设浓介质桶，同时也能避免介质冬季结块直接损失

8、针对2号煤为低硫焦煤，10号煤为高硫焦煤且存在两种原煤同时产出的可能，在设计上保留原煤仓和增设原煤受煤系统可以作为原煤缓冲和配煤入洗的有力条件。

9、为减少建设投资最大限度利用现有场地内设施，将现有筛选楼作为新建厂房的准备车间。

六、工艺流程简述

1、原煤系统

将现有筛选车间作为新建选煤厂的原煤准备车间，经筛分破碎后的原煤直接进入主厂房进行分选如选煤厂生产出现事故，矿井生产的原煤可进原煤仓或落地储运，进仓原煤或外来原煤可进入新建受煤系统进行炼焦煤配煤入选。

2、分选和脱水作业

经筛分、手选、破碎后的70-0mm级入选原煤不脱泥、不分级、无压给入三产品重介质旋流器，以单一低密度悬浮液系统分选，一次分选出精煤、中煤和矸石三种产品。

精煤产品经精煤香蕉筛脱介脱水，并经精煤卧式振动离心脱水机脱水后成为最终精煤产品。

中煤产品经中煤香蕉筛脱介脱水，并经中煤卧式振动离心脱水机脱水后成为最终中煤产品。

矸石经尾煤香蕉筛脱介脱水后成为最终矸石产品。

3、介质回收作业

精煤脱介固定筛筛下物及精煤香蕉筛合介段筛下水做为合格悬浮液进入合格介质桶循环使用，合格悬浮液的分流、精煤香蕉筛筛下的稀介质、精煤离心机的离心液一起进入精煤稀介质桶，再用精煤稀介质泵打入精煤磁选机，回收的磁铁矿进入合格介质桶循环使用，排出精煤泥和水。

中煤脱介固定筛筛下物及中煤香蕉筛合介段筛下水做为合格悬浮液进入合格介质桶循环使用，中煤香蕉筛筛下的稀介质、中煤离心机的离心液一起进入中煤稀介质桶，再用中煤稀介质泵打入中煤磁选机，回收的磁铁矿进入合格介质桶循环使用，排出中煤泥和水。

矸石脱介固定筛筛下物及中尾煤香蕉筛合介段筛下水做为合格悬浮液进入合格介质桶循环使用，尾煤香蕉筛筛下的稀介质进入尾煤稀介质桶，再用尾煤稀介质泵打入中煤磁选机，回收的磁铁矿进入合格介质桶循环使用，排出尾煤泥和水。

4.煤泥水处理作业

精煤磁选机的尾矿（精煤泥）自流进入精煤泥翻转振动弧形筛脱水分级回收，其筛上物经精煤泥高频筛与煤泥离心机二次脱水后成为最终精煤产品，精煤泥翻转振动弧形筛筛下物与精煤泥高频筛筛下水一起进入浮选。

中煤磁选机的尾矿（中煤泥）自流进入中煤泥翻转振动弧形筛脱水分级回收，其筛上物经中煤泥高频筛二次脱水后成为最终精煤产品，中煤泥翻转振动弧形筛筛下物与中煤泥高频筛筛下水一起进入浮选

尾煤磁选机的尾矿（尾煤泥）自流进入尾煤泥翻转振动弧形筛脱水分级回收，其筛上物经尾煤泥高频筛二次脱水后成为最终尾煤产品，尾煤泥翻转振动弧形筛筛下物与尾煤泥高频筛筛下水一起进入浮选或进入浓缩机。

浮选精矿用泵打入精煤压滤机，滤饼成为最终精煤产品，滤液进入循环水池。

浮选尾矿经浮选尾矿泵打入浓缩旋流器组，浓缩后底流进入中煤泥翻转振动弧形筛，溢流进入浓缩机。

浓缩机的底流用泵打入压滤机，浓缩机溢流经循环水泵打回主厂房循环使用，压滤机滤饼用输送机运至煤泥库。

5.跑、冒、滴、漏及清扫楼板水汇集至集水池，打入中煤脱介筛回收介质或打入浓缩机回收煤泥。

七、工艺设备选型

1.工艺设备选型原则

⑴选型力求准确，节省投资；

⑵设备性能先进，高效节能，工作可靠，操作方便；

⑶设备大型化，以简化工艺；

⑷尽量选择同类型同系列的设备，以便于检修和更换零件；

⑸根据山西****煤矿坑口洗煤厂入选原煤的煤质情况，本设计方案

进行设备选型时，考虑了各产品的最大负荷以及煤泥含量增加对煤泥水系统的影响。

2.工艺设备选型说明

⑴设备选型对入选原煤变化的适应性：

精煤产率40%-60%，中煤

产率20%-35%，矸石产率40%-60%，总煤泥含量20%-25%。

⑵根据《煤炭洗选工程设计规范》，设备选型计算不均衡系数：

煤流系统1.15，矸石系统1.50，煤泥水系统和重介悬浮液系统1.25。

⑶遵循大型、高效、可靠、实用的设备选型原则，本设计主要设备均选用国内最好最先进的设备。

3.工艺设备选择说明

重介质选煤的主要分选设备选用三产品重介质旋流器”其余根据

设计选型。

4、选煤工艺生产线设备清册

序

号

设备名称

型号及规格

单

位

数量

单价

总价

（万元）

总功率

（KW）

备注

三产品重介质旋流器

3-JHC1200/850G

台

32.8

精煤泥振动翻转弧形筛

FZH242060

台

5.60

0.45

中煤泥振动翻转弧形筛

FZH242060

台

5.60

0.45

尾煤泥振动翻转弧形筛

FZH182060

台

4.80

0.45

精煤喷水装置

PS36

套

0.40

2.40

中煤喷水装置

PS36

套

0.40

1.20

矸石喷水装置

PS36

套

0.40

1.20

矿浆预处理器

XY-3.0

台

4.90

机械搅拌浮选机

XJM-S16-4

台

39.60

79.20

304.8

滤水器

LSQ350

台

0.70

加介斗

JJD

个

0.80

药剂搅拌桶

01500

台

2.10

4.20

矸石电动装车闸门

ZSZ800T

个

1.10

4.40

序

号

设备名称

型号及规格

单

位

数量

单价

总价

（万元）

总功率

（KW）

备注

往复式给料机

K-3

台

3.70

7.40

精煤脱介香蕉筛

GTZX3661

台

58.00

116.00

110

中煤脱介香蕉筛

GTZX3661

台

58.00

矸石脱介香蕉筛

GTZX3661

台

58.00

精煤泥脱水高频筛

GPS2437g

台

23.80

中煤泥脱水高频筛

GPS2437g

台

23.80

尾煤泥脱水高频筛

GPS1531g

台

12.80

精煤卧式振动离心机

WL1200

台

65.00

130.00

69.1

中煤卧式振动离心机

WL1200

台

65.00

34.55

精煤泥离心脱水机

TLL1200

台

67.00

精煤磁选机

HMDA-6,0914X2972

台

33.00

66.00

中煤磁选机

HMDA-6,0914X2438

台

30.00

矸石磁选机

HMDA-6,0914X1838

台

27.00

原煤合格介质泵

300ZJ-I-A88*

台

40.50

400

精煤稀介质泵

200ZJ-I-A60

台

7.80

中煤稀介质泵

150ZJ-I-A50

台

7.00

尾煤稀介泵

80ZJ-I-A36

台

4.60

18.5

浮选入料泵

200ZJ-I-A60

台

7.80

精煤压滤机入料泵

150ZJG-I-B45

台

8.00

16.00

264

扫地泵

2PNL

台

0.90

浓缩旋流器入料泵

200ZJ-I-A60

台

7.80

浓缩机底流泵

150ZJG-I-B45

台

8.00

16.00

264

循环水泵

200ZJ-I-A60

台

8.90

110

浓缩旋流器组

FX500*5

台

25.00

咼效耙式浓缩机

①20m

台

34.00

7.5

精煤快开式压滤机

HMZG500/2000x2000-U

台

100.0

200.00

尾煤快开式压滤机

HMZG400/2000x2000-U

台

87.50

175.00

密封扫地水泵

IS50-32-200B

台

0.60

矸石仓排水泵

IS50-32-160

台

0.40

变频调速器

N=400KW

台

44.00

变频调速器

N=75KW

台

4.00

12.00

变频调速器

N=37KW

台

1.90

变频调速器

N=18.5KW

台

1.20

变频调速器

N=7.5KW

台

0.60

1.2

G4-73离心通风机

N010,Q=40077m/h

台

1.80

螺杆式空压机

SA-90-A

个

21.00

42.00

储气罐

V=10m

个

6.00

12.00

序

号

设备名称

型号及规格

单

位

数量

单价

总价

（万元）

总功率

（KW）

备注

原煤入厂胶带输送机

B=1000,L=165m

条

39.00

原煤转载胶带输送机

B=1000,L=30m

条

10.94

原煤入选胶带输送机

B=1000,L=90m

条

23.40

精煤刮板输送机

XGZ1000,L=11.5m

条

14.80

精煤出厂胶带输送机

B=1000,L=180m

条

41.30

中煤出厂胶带输送机

B=800,L=120m

条

25.40

精煤转载胶带输送机

B=800,L=70m

条

16.40

矸石出厂胶带输送机

B=800,L=26m

条

9.60

精煤泥刮板输送机

XGZ1000,L=12.75m

台

15.60

31.20

精煤泥转载刮板输送机

XGZ1000,L=11m

台

13.20

尾煤泥刮板输送机

XGZ1000,L=12.75m

台

14.30

28.60

主厂房提升电动葫芦

CD5-30,Q=5t,H=30m

台

2.30

8.3

介质添加电动葫芦

CD3-9,Q=3t,H=9m

台

0.90

4.9

电动单梁起重机

LD16-19.5-30D,H=30m

台

18.00

3.8

电子皮带秤

ICS-17A

台

3.20

6.40

除铁器

RCY-C80

台

5.92

2.2

合计

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