选煤厂为06Mta的矿井型选煤厂可行性实施报告.docx
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选煤厂为06Mta的矿井型选煤厂可行性实施报告
第一章总论
第一节项目背景
一、项目名称、隶属关系及所在位置：
拟建的某农六师大煤矿选煤厂隶属于某农六师大煤矿，入选大煤矿一号矿井原煤。
选煤厂建于某农六师大煤矿一号井的工业广场预留的场地。
某农六师大煤矿一号井位于阜康市大。
阜康市地处天山北麓的东部，准葛尔盆地南缘，东临吉木萨尔县，西接米泉县，南隔天山与乌鲁木齐相望。
二、承办单位概况：
大煤矿创建于1958年，是新疆生产建设兵团农六师直属企业，团级建制，行政区划隶属阜康市管辖。
矿区位于天山北麓的阜康市境，距乌鲁木齐市120km，距阜康市60km，距小火车货运站45km。
乌鲁木齐—奇台省级公路、吐鲁番－乌鲁木齐－大高等级公路在矿区以北6km处通过，并与大煤矿有沥青公路相通，交通十分便利。
大煤矿是新疆生产建设兵团百家重点国有企业之一，该矿已被列入兵团“十一五”工业发展规划骨干矿井。
矿区现有人口3500人，职工1100人，其中专业技术人员178人。
矿区已建成一整套办公、住宅、动力设施、中小学校、医院等福利设施体系。
本区煤炭资源储量丰富，赋存稳定，井田地质储量1.3亿吨。
煤质为西北地区稀有45号气煤和1/3焦煤，具有低～特低灰分、特低硫、中高发热量、高～富含焦油、粘结性强、可选性好等优点，是炼制优质铁合金焦炭的理想原料。
随着我国社会经济的高速发展，对煤炭的需求量迅速增加，而中央关于加快西部大开发的政策，又给新疆的煤炭企业带来了前所未有的发展机遇。
大煤矿生产的优质炼焦煤和优质铁合金焦炭产品深受市场欢迎，在国市场特别是新疆市场出现了供不应求的状况，产量呈现快速增长的势头，企业效益逐年增长，现已成为兵团农六师新的经济增长点。
大煤矿现已列入兵团工业化的能源生产基地，是兵团120万吨综合焦化、120万吨PVC项目及60万吨电石厂的煤炭资源供应基地。
由于企业经济能力的发展，企业资信也得到较好提升，现银行信誉等级为AA级。
企业先后被评为自治区优秀企业、重合同守信用单位、科技兴矿先进单位、兵团先进企业、兵团出口先进企业、农六师文明单位等称号。
三、设计依据：
1、某农六师大煤矿选煤厂可行性研究报告设计委托书。
2、国家建设部、国家质量监督检验检疫总局联合发布的《煤炭洗选工程设计规》（GB50359-2005）。
3、某农六师大煤矿提供的大煤矿一号井煤质资料。
4、国家有关基本建设方面的法律、法规和规程规。
第二节项目概况
一、厂型：
本次设计选煤厂为0.6Mt／a的矿井型选煤厂。
二、厂址：
选煤厂厂址位于某农六师大煤矿一号井工业广场预留的选煤厂场地。
其位置详见某农六师大煤矿一号井扩建工程第二期工业场地总平面布置
三、设计围：
选煤厂从矿井原煤装车仓至产品装车全部生产设施及其生产辅助设施和其它辅助设施。
四、水源：
选煤厂水源取自矿区总工业供水管网。
生活用水取自矿区总生活供水管网。
五、电源：
本次设计选煤厂电源生产用电取自矿井变电站，由架空线路输送至选煤厂。
六、采暖：
采暖用热水来自矿井矿井热交换站，满足全厂供暖需要。
七、交通运输：
矿井工业广场及选煤厂采用铲车和胶带运输机实现产品的运输，商品煤和地销煤均采用汽运，交通方便。
八、煤源及煤质：
某农六师大煤矿现有主生产矿井三个，其中一号井设计生产能力60万t/a，扩建后年产量最终将达120万t/a；七号井设计生产能力9万t/a，扩建后年产量可达60万t/a；二号井设计生产能力3万t/a，属于“十五”期间关闭矿井。
大煤矿选煤厂主要入洗大煤矿一号井原煤，该矿井原煤灰分为Ad=8.1%，属低灰分煤；硫分St.d=0.24%，属特低硫分煤；挥发分Vdaf=42.58%，属高挥发分煤；粘结指数GRI=89%，大于65%，属强粘结性煤；发热量Qgr.ad为29.82MJ／kg，属中高发热量煤。
九、选煤工艺：
1、选煤方法
根据提供煤质资料以及对产品质量要求，300～30mm原煤采用动筛跳汰分选，一次分选出精煤和矸石，-30mm末煤不入洗。
2、工艺流程
根据确定的选煤方法，300～30mm原煤动筛跳汰分选，粗细煤泥和压滤煤泥分别回收掺入精煤产品，粗粒煤泥采用高频筛回收，细粒煤泥采用压滤机回收。
本次设计采用改进型深锥浓缩机，设置了事故放矿池，确保煤泥全部厂回收，洗水闭路循环，达到零排放。
该流程系统灵活、工艺完善、可靠。
3、设备选型
本次设计主要设备选用国先进可靠的大型设备。
十、技术经济：
工程总投资：
1644.40万元。
其中：
土建工程:
646.48万元；
设备及工器具购置:
485.19万元；
安装工程:
246.23万元；
工程预备费：
68.90万元；
工程建设其他费用：
162.84万元；
建设期贷款利息：
34.77万元；
吨煤投资：
27.41元/t。
8章上的筛
第三节存在问题和建议
由于建设方只提供了一种生产煤样，若用此来代表整个矿井的煤样，可能有较大差距，在下一步设计时，应补充提供全部入洗原煤的煤质资料，以便使设计更加完善，适应性更宽广。
第二章煤源和煤质
第一节煤源概况
某农六师大煤矿选煤厂主要入洗大煤矿一号井原煤。
大煤矿一号井最终井型为120万t/a。
该矿井井田煤炭储量丰富，周边还分布其它一些矿井，原煤供应量完全能够满足选煤厂的需要。
大煤矿一号井原煤灰分为Ad=8.1%，属低灰分煤；硫分St.d=0.24%，属特低硫分煤；挥发分Vdaf=42.58%，属高挥发分煤；粘结指数GRI=89%，大于65%，属强粘结性煤；发热量Qgr.ad为29.82MJ／kg，属中高发热量煤。
从原煤煤质资料可知选煤厂原料煤属低灰分、特低硫、高挥发分、强粘结性、中高发热量煤，属于优质炼焦配煤煤种。
第二节煤质特性
选煤厂主要入洗大煤矿一号井原煤，该矿井原煤的物理性质为：
原煤呈亮黑色，少数为沥青状光泽，节理发育，性脆、条带状或宽条带状结构，层状构造，断口平整或贝壳状，参差状。
其化学性质为：
原煤灰分为Ad＝8.1％，挥发分为Vd＝42.58％，硫分为St.d＝0.24％，粘结指数为GRI＝89％，发热量Qgr,ad为29﹒82MJ／Kg；属低灰、高挥发分、强粘结性、特低硫、中等发热量煤。
当生产精煤灰分为6％时，理论分选密度为2.0kg／l，理论精煤产率为96.84％，±0.1含量为2.67％，属易选煤。
当生产精煤灰分为4％时，理论分选密度为1.71kg／l，理论精煤产率为94.16％，±0.1含量为1.44％，属易选煤。
煤中大块煤含量较大，为14.03%，灰分相对较高，为14.52%，大块中矸石含量占1.44%，可见矸含量较小。
中间粒度级含量相对较高，为主导粒级，13-6mm粒级产率为20.27%，6-3mm粒级产率为19.95%。
粉煤含量为6.03%。
末煤灰分较低，块煤灰分较高。
其中-30mm粒级原煤含量约为74.93%，灰分为6.83%，不用入洗与洗精块煤配煤即可满足产品灰分小于6.0%质量要求。
第三节原煤可选性
一、资料来源及代表性：
本次设计采用某农六师大煤矿提供的大煤矿一号井的煤质资料。
该煤质资料由专业机构分析化验，应具有足够的代表性。
根据现场提供信息，该煤质资料采样为目前炮采的煤堆采样，今后矿井改为综采，可能带来的煤质变化是矸石含量增多和末煤含量增加，但是该煤种本身的性质—可选性不会发生大的变化，只是影响回收率。
因此，在设计时对煤质资料的这些特点给予了重视，并在工艺流程和设备选型时加以充分考虑。
二、原煤可选性评述：
1、筛分试验资料：
（1）、原煤自然级筛分试验报告表见表2-3-1；
（2）、原煤破碎级筛分试验报告表见表2-3-2；
（3）、原煤筛分破碎资料综合表见表2-3-3；
（4）、自然级、破碎级小筛分试验综合报告表见表2-3-4。
原煤自然级筛分试验报告表
表2-3-1
粒级mm
物料名称
产率%
灰分Ad%
硫分St，ad%
>100
手选
煤
2.72
8.65
0.23
夹矸煤
0.33
25.53
0.19
矸石
0.61
85.60
0.04
小计
3.67
23.00
0.19
100～50
手选
煤
9.14
4.76
0.24
夹矸煤
0.39
19.60
0.18
矸石
0.83
81.95
0.06
小计
10.36
11.52
0.22
›50合计
14.03
14.52
0.22
50～25
煤
11.04
11.60
0.22
25～13
煤
13.79
7.63
0.24
13～6
煤
20.27
7.09
0.25
6～3
煤
19.95
6.05
0.20
3～0.5
煤
14.62
5.08
0.26
-0.5～0
煤
6.30
5.51
0.26
50～0合计
85．97
7.06
0.24
毛煤总计
100.00
8.10
0.23
原煤破碎级筛分试验报告表
表2-3-2
粒级
mm
产率r全%
（调整前）
产率r全%
（调整后）
灰分Ad%
（调整前）
灰分Ad%
（调整后）
50～25
2.75
7.67
17.74
15.99
25～13
0.83
2.32
19.94
17.97
13～6
0.65
1.81
14.08
12.69
6～3
0.26
0.73
9.86
8.89
3～0.5
0.22
0.61
7.08
6.38
0.5～0
0.32
0.89
7.57
6.82
合计
5.03
14.03
16.11
14.52
原煤筛分破碎资料综合表
表2-3-3
粒级
产率
灰分
50～25
18.71
13.40
25～13
16.11
9.11
13～6
22.08
7.55
6～3
20.68
6.15
3～0.5
15.23
5.13
0.5～0
7.19
5.67
合计
100.00
8.10
自然级、破碎级小筛分试验综合报告表
表2-3-4
粒级
产率r全%
灰分Ad%
合计
自然级
破碎级
自然级
破碎级
产率
灰分
0.500～0.250
2.4
0.28
4.43
4.93
2.68
4.48
0.250～0.125
1.68
0.22
4.26
4.62
1.9
4.30
0.125～0.
1.22
0.19
4.94
5.48
1.41
5.01
0.～0.
0.33
0.06
7.31
7.84
0.39
7.39
-0.
0.67
0.14
12.66
15.70
0.81
13.19
合 计
6.3
0.89
5.51
6.82
7.19
5.67
筛分特性分析：
从表2-3-1可以看出：
煤中大块煤含量较大，为14.03%，灰分相对较高，为14.52%，大块中矸石含量占1.44%，可见矸含量较小。
中间粒度级含量相对较高，为主导粒级，13-6mm粒级产率为20.27%，6-3mm粒级产率为19.95%。
粉煤含量为6.03%。
末煤灰分较低，块煤灰分较高。
其中-30mm粒级原煤含量约为74.93%，灰分为6.03%，不用入洗与洗精块煤配煤即可满足产品灰分小于5.0%质量要求。
从表2-3-2可以看出：
50～25mm粒级占整个粒级的18.71%，灰分也相对较高。
+50mm粒级大块原煤破碎后，随着粒度的减小，产率逐渐减少，灰分逐渐降低。
说明块煤中矸石较硬，不易碎，煤较软。
从表2-3-3中可以看出入洗原煤具有如下特点：
①随着粒度减小原煤灰分逐渐降低，说明煤软、矸石较硬。
②末煤含量大，灰分低。
-30mm粒级原煤含量约为74.93%，灰分为6.03%。
-30mm粒级原煤不入洗，与洗精块配煤即可满足产品灰分小于5.0%质量要求。
-0.5mm粒级煤泥产率为7.19%，说明煤易碎但是不易粉碎。
从表2-3-4可以看出：
煤泥小筛分中，粗粒级含量相对较高，+0.125mm粒级占本级含量约64%，灰分相对较低为4.41%。
除-0.045mm粒级外，其余粒级随着粒度减小，产率逐渐减少，灰分急剧增加。
-0.045mm粒级含量和灰分都较高，-0.045mm粒级细泥占本级含量为11.27%，灰分为13.19%。
说明细泥中的矸石含量相对较大。
但煤泥整体灰分不高，仅5.67%。
2、浮沉试验资料：
（1）、50mm～0.5mm粒级浮沉组成计算结果表见表2-3-5；
（2）、50mm～0.5mm粒级原煤可选性曲线见图2-3-1。
50mm～0.5mm粒级原煤（综合级）浮沉综合表
表2-3-5
密度级
Kg/l
产率
R%
灰分
Ad%
累计
分选密度
±0.1Kg/l
浮物
沉物
产率
R%
灰分
Ad%
产率
R%
灰分
Ad%
密度
Kg/l
产率
R%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
<1.30
81.94
2.39
81.94
2.39
100.0
7.51
1.30
88.94
1.30～1.40
7.00
9.71
88.94
2.96
18.06
30.75
1.40
9.69
1.40～1.50
2.70
16.76
91.63
3.37
11.06
44.06
1.50
4.29
1.50～1.60
1.60
23.61
93.23
3.72
8.37
52.85
1.60
2.51
1.60～1.70
0.92
30.45
94.14
3.98
6.77
59.74
1.70
1.44
1.70～1.80
0.53
37.34
94.67
4.16
5.86
64.32
1.80
1.03
1.80～2.00
1.01
44.02
95.68
4.58
5.33
66.99
1.90
1.01
>2.00
4.32
72.34
100.0
7.51
4.32
72.34
合计
100.00
7.07
煤泥
2.64
7.81
总计
100.00
7.09
50mm～0.5mm粒级原煤可选性曲线图
浮沉资料分析：
从表2-3-5中可以看出，原煤浮沉资料具有如下特点：
①各粒级中，-1.4密度级含量很大，为82.05%～94.32%，灰分为4.24%～1.84%，低密度物含量高，基元灰分低，易于生产出低灰产品。
②各粒级中，+2.0密度级含量小，为5.47%～2.84%，灰分高，为81.33%～65.27%，矸石较纯。
③各粒级中，1.4～2.0中间各密度级含量小，在此围易分选。
④各粒级中，浮沉煤泥量差别较大,占本级产率为0.01%～5.40%。
其中50mm～25mm、25mm～13mm粒级块原煤中，浮沉煤泥量较少，分别为0.02%和0.01%，说明块原煤不易泥化。
13mm～6mm、6mm～3mm、3mm～0.5mm粒级末原煤中，浮沉煤泥量较大，分别为5.40%、5.33%和0.08%，灰分比同粒级原煤高出0.58%～2.4%说明末原煤有泥化现象。
且粒度越粗，煤泥化越严重，粒度越细矸石泥化越严重。
泥化后的高灰细泥不易回收，所以尽可能减少末煤入水量。
制定流程时，应尽快回收粗粒煤泥。
⑤-0.5mm煤泥浮沉效果好，基元灰分低。
-1.5密度级产率为93.85%，灰分为2.74%；+2.0密度级含量小，为3.43%，灰分高为66.78%；中间各密度级含量很小。
3、其它资料分析：
（1）煤的泥化试验结果表见表2-3-6；
（2）矸石泥化试验结果表见表2-3-7。
煤的泥化试验结果表
表2-3-6
试样名称
煤
试样粒度
大于13mm
试样质量，Kg
（1）25Kg
（2）25Kg（3）25Kg（4）25Kg
试验时间
2006.6.7
翻转时间
项目
产率%
>13.2mm
13.2～500μm
500～45μm
<45μm
小计
1
5m
89.0
9.70
0.9
0.4
100.0
2
15m
85.5
11.4
2.8
1.1
100.8
3
25m
77.8
15.6
3.8
2.7
99.9
4
30m
61.9
21.1
14.0
2.8
99.8
观察结果
细泥含量较多，沉降速度慢，煤中含有少量的
矸石、粘性大，不易过筛。
矸石泥化程度报告表
表2-3-7
项目
第一次试验
重复试验
平均值
产率%
>500μm
96.11
96.17
96.14
500～10μm
3.86
3.80
3.83
<10μm
0.03
0.03
0.03
泥化比%
1.60
试样水分（Mad）%
1.00
从表2-3-6可以看出：
随着翻转时间的延长，高灰细泥含量逐渐增加，而且高灰细泥不易沉降。
设计中应根据煤泥特点，减少煤的浸泡时间，同时应充分考虑煤泥水的沉降面积。
从表2-3-7可以看出：
矸石泥化不大，泥化程度较小。
本次提供的煤质资料没有煤泥浮选试验资料，只能参照相邻煤质资料和参考煤泥浮沉资料。
4、综合以上分析，选煤厂入洗原煤具有以下特点：
1）、原煤中的矸石较硬，煤较软，易碎。
末煤含量大，-30mm粒级原煤含量约为74.93%，灰分为6.03%。
2）、各粒级中，-1.4低密度级含量大、基元灰分低；+2.0高密度级含量较小、灰分高，矸石纯；中间密度级含量小。
3）、50mm～10mm各粒级块煤中，煤不易泥化；10mm～0.5mm各粒级末煤中，煤易泥化，粒度越粗，煤泥化越严重，粒度越细矸石泥化越严重。
4）、-0.5mm粒级煤泥中，粗颗粒含量较大，灰分较低；细粒级煤泥含量相对较小，灰分高。
5）、-0.5mm粒级煤泥中，-1.4低密度级含量大，基元灰分低；+2.0高密度级含量较小，灰分高；中间各密度级产率小。
煤泥浮沉效果好。
6）、煤泥化后的高灰细泥不易沉降。
5、可选性评述：
从表2-3-5可以看出，当分选密度大于1.4时，±0.1含量均小于10%，属易选煤或极易选煤。
第三章市场预测
第一节产品市场供应预测
根据最近对“十一五”煤炭需求预测的调整，2005年煤炭总需求量为14.9亿吨，其中国需求14亿吨。
预测2010年煤炭总需求量16.5亿吨，其中国需求15.5亿吨。
国煤炭需求的增长主要是炼焦煤需求的增长，其年平均增长量在3600万吨以上。
近几年来，随着国家经济的发展和煤炭市场的复苏，钢铁工业在未来几年将有很大的发展，对炼焦洗精煤和焦炭的需求也将大幅增加。
随着高炉的大型化，对洗精煤的质量要求也越来越高。
另外，根据国家确定的逐步扩大煤炭出口创汇的需求，炼焦洗精煤的出口量也将大幅度增加。
据统计，到2002年底，我国的钢产量达到1.2亿吨，消耗焦炭90Mt，加上其它行业所用的焦炭，全国焦炭需求量在1.1亿吨左右，而同期精煤产量为1.35～1.4亿吨，尚有1000多万吨的缺口。
所以选煤厂的产品市场前景较为乐观。
第二节产品市场需求预测
2006年全国煤炭产销量大大增加，价格持续上涨。
全年煤炭产量达1670Mt，比2005年的1393Mt超出277Mt。
全国电力、冶金、化工等主要用煤行业生产大幅度增长，拉动全国煤炭消费需求急剧增加。
全年国煤炭消费1500Mt，增长了10%左右。
其中发电用煤830Mt，同比增加约100Mt；钢铁行业炼焦用煤30Mt以上。
在国际煤价提升的带动下，煤炭和焦炭出口也有所增加。
据海关统计，全年出口煤炭90Mt左右、焦炭14.3Mt，分别增长7.3%和5.4%。
尽管随着国家宏观调控措施的逐步到位，能源消耗增长速度会得到一定遏制，需求增幅有所放缓，但煤炭需求总量仍有较大提高，而随矿井产量的继续高速增长和出口量的控制，国供需总量基本达到平衡，但是品种结构失衡仍然维持，且价格也在高位上运行。
我国的煤炭资源主要集中在蒙、和新疆，约占煤炭资源的75%。
这些地区的运输条件都较差，而煤炭需求则主要集中在经济发达的沿海地区，北煤南运、西煤东运是我国基本的煤炭运输格局。
相比之下，煤炭资源布局与运力条件相差悬殊。
而我国经济的快速发展又导致货物运输量激增，煤炭运力更加吃紧。
在全国煤炭运输各种方式中，铁路运量占一半以上，但是铁路运输目前仍是由国家计划调拨，较市场反应有相当程度的滞后。
铁路运力短期大幅提升的可能性不大，运输瓶颈导致的煤炭供求局部失衡的矛盾仍将比较突出地集中在东部沿海地区。
第三节产品目标市场分析
冶金行业方面，房地产和基础设施建设的快速增长导致对钢铁行业的后续拉动效应继续产生影响，钢铁炼焦用煤的新增需求在25～30Mt左右。
焦炭出口受配额限制低于2006年，为12Mt左右；煤炭出口量，国家全年计划80Mt左右。
尽管全年的供求基本达到平衡，但优质动力煤、炼焦煤、贫瘦煤等优质煤炭资源供给不足的品质结构性失衡继续存在。
同时由于运力不足导致部分地区、部分煤种价格也差别较大。
我国的煤炭资源中，炼焦煤占我国全部煤炭储量的30%左右，而其中的瘦煤占炼焦煤保有量的比例为15.9%，肥煤为12.8%，焦煤占23.6%，气煤占45.7%。
可见炼焦最主要用煤的肥煤和焦煤所占的比重都不大。
由于冶金行业的高增长，目前市场上正是这两个煤种供应紧。
现新疆焦炭总需求约为253～278万t/a，其中冶金焦为188～193万t/a，气煤焦65～85万t/a。
由于新疆所处的特殊地理位置，疆焦炭基本不供应地企业，主要出口哈萨克斯坦。
根据调整，哈萨克斯坦年需焦炭约为90万t/a，其中冶金焦为30万t/a，气煤焦约60万t/a。
本选煤厂洗选精煤主要供应疆的焦化厂，主要供应洗精煤的焦化厂情况：
1、大鸿基焦化有限公司（直属兵团农六师）：
目前已建成JNDK3-99D型1×60孔、炭化室4.3米的捣固焦炉已投入生产，年产气煤焦40万t/a，后期产量达80万t/a，共需洗精煤105万t/a，主要从大煤矿选煤厂购进。
2、新疆八一钢铁集团：
目前新疆八一钢铁集团有5座焦炉生产，年产全干焦135万t，年需洗精煤192万t，部分从大煤矿选煤厂购进。
3、阜康市博达焦化有限公司：
2002年建成年生产能力4万t气煤焦；2003年扩建后，气煤焦生产能力达到13万t/a，需洗精煤18万t/a。
第四节市场竞争力分析
中国作为贫油而煤炭相对富有的国家，无论从能源安全角度还是经济性考虑，以煤为主的能耗结构是不可能改变的。
而今后20年中国仍将处在经济高速增长期，而由于工业尚处在初、中期发展阶段，人均基本材料和电耗占有量尚较低，要实现一个大国经济的长远发展，基础产业的大发展阶段是必需经历和不可能被跨越的，这样经济增长也必将经历一个对能源依赖程度相对较大的阶段；因此今后较长一段时期，国煤炭需求总趋势仍将维持在较高的增长态势中。
第五节市场风险
据《煤炭工业“十一五”规划》预测，未来10年，世界煤炭贸易量将以年均3.6%的速度增长。
世界煤炭进口量最大的是亚洲，其次是欧洲，其中煤炭进口量前三位的国家（地区）均是在我国周围的日本、韩国和。
未来几年，由于亚洲新建燃煤电厂的用煤量增加
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