年入洗能力240萬噸的礦井型選煤廠設計

1、摘 要 煤炭在中國能源中占有重要地位，在選煤廠的新建、改建、擴建中，要不 斷的優(yōu)化選煤工藝，合理選擇先進的選煤設備，確定合理的廠房車間布置，以 及選擇適合于選煤廠的管理方法等等，都將提高選煤效益，建設節(jié)約高效的選 煤廠，都將不斷的弱化這些問題。 本設計所用的資料為河南煤化工集團趙固二礦提供的煤質(zhì)篩分、浮沉資料。 首先對收集的煤質(zhì)資料的審查、校正和綜合，得到可選性曲線。然后根據(jù)可選 性初步確定工藝流程，計算數(shù)質(zhì)量流程、介質(zhì)和水流程平衡，選擇合適的設備。 最后依據(jù)設備選用情況和設備聯(lián)系圖，對各個車間進行布置，并對總的工業(yè)場 地進行總體規(guī)劃。另外，本設計還對生產(chǎn)輔助設施、環(huán)保等方面進行了闡述。 本設

2、計根據(jù)煤質(zhì)特點和動力煤洗選特點：選用+13mm 重介淺槽，130.5mm 有壓三產(chǎn)品重介旋流，小于 0.5mm 煤泥直接浮選流程。對應不同粒級、不同可 選性確定不同洗選方法，避免了煤泥浮選成本高的問題，并對出現(xiàn)的難選及較 難選煤有適應性。 關鍵詞: 選煤工藝流程；重介淺槽；有壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器 Abstract Coal in Chinas energy occupies an important position,In the new coal preparation plant, alteration, extension, it is necessary to continuously

3、 optimize the coal preparation process, a reasonable choice of advanced coal preparation equipment, determine a reasonable layout of the factory workshop, and choose suitable for coal preparation plant management methods, and so on, down Improve the efficiency of coal preparation, construction, cons

4、ervation and efficient coal preparation plant, will keep weakening these issues. The design of data used for coal in Henan Coal and Chemical Industry Group Co., Ltd. Zhaogu the coal preparation plant to provide screening, the first coal quality data collected by the review, correction, and comprehen

5、sive, are optional curve. Based on a preliminary set of optional process, the calculations of the quality processes, media and water flow balance, choice of appropriate equipment. The final selection based on equipment and associated equipment plans, conduct workshops on various layout and industria

6、l sites in the overall plan. In addition, the design of production facilities, environmental protection, and other aspects of the quota on. According to the design characteristics of coal and steam coal washing characteristics: +13mm re-selected shallow trough, 130.5mm pressure three- product-swirl,

7、 less than 0.5mm slime direct flotation process. Tablets of the different level and different set of optional washing different ways to avoid the high cost of coal flotation of the problem, and the hard coal preparation more difficult to have elections and adaptability. Keywords Coal Preparation Pro

8、cess Re-shallow groove Pressure three-product medium cyclone 目 錄 摘 要.I ABSTRACT.II 第 1 章 概述.1 1.1 設計任務、目的和要求.1 1.1.1 設計任務.1 1.1.2 設計目的.1 1.1.3 設計要求.1 1.2 廠區(qū)概況.2 1.2.1 廠區(qū)位置.2 1.2.2 地勢、地貌.2 1.2.3 原料煤基地概況.2 1.3 煤質(zhì)特征.2 1.3.1 物理性質(zhì).2 1.3.2 化學性質(zhì).2 1.3.3 元素組成.3 1.3.4 工藝性能.3 1.4 煤質(zhì)資料分析.3 1.4.1 篩分資料及分析.3 1.4.

9、2 浮沉資料及分析.5 1.4.3 煤的可選性及選煤方法的確定.8 1.5 工藝流程及說明.10 1.5.1 工藝流程的說明.10 1.5.2 工藝流程的特點.11 第 2 章 廠型、廠址及工作制度.11 2.1 廠型.11 2.2 廠址.11 2.3 工作制度.11 2.4 生產(chǎn)能力.11 第 3 章 工藝流程的計算.12 3.1 準備作業(yè)的計算.12 3.1.1 篩分作業(yè)的計算.12 3.1.2 脫泥作業(yè)（原生煤泥）.13 3.2 分選作業(yè)的計算.13 3.2.1 重介淺槽產(chǎn)品設計指標計算.13 3.2.2 三產(chǎn)品重介產(chǎn)品設計指標計算.15 3.2.3 選煤產(chǎn)品平衡表的編制.18 3.3

10、選后產(chǎn)品和煤泥水處理.19 3.3.1 末精煤離心脫水.19 3.3.2 中煤離心脫水.20 3.4 浮選作業(yè).20 3.4. 1 浮選入料.20 3.4. 2 精煤加壓過濾.20 3.4. 3 煤泥水處理作業(yè).21 3.5 介質(zhì)流程和水量計算.21 3.5.1 塊煤主選介質(zhì)流程和水量計算.21 3.5.2 塊煤再選介質(zhì)流程和水量計算.27 3.5.3 末煤介質(zhì)流程和水量計算.38 3.6 水量計算.55 3.6.1 原煤帶入水量.55 3.6.2 脫泥篩噴水.55 3.6.3 脫介篩噴水.55 3.6.4 介質(zhì)補加水.55 3.6.5 產(chǎn)品帶走水量.56 3.6.6 浮選水量.56 3.6.

11、7 選煤最終產(chǎn)品平衡表的編制.57 第 4 章 工藝設備的選型與計算.59 4.1 主要工藝設備選型原則與不均衡系數(shù).59 4.1.1 主要工藝設備選型原則.59 4.1.2 選煤廠各環(huán)節(jié)不均衡系數(shù).59 4.2 主要工藝設備的選型與計算.59 4.2.1 篩分設備的選型與計算.59 4.2.2 破碎設備的選型與計算.62 4.2.3 分選設備的選型與計算.62 4.2.4 磁選機的選型與計算.63 4.2.5 末煤及煤泥水設備的選型與計算.64 第 5 章 工藝布置及工藝系統(tǒng)技術操作.66 5.1 設備布置的一般原則.66 5.2 主要工藝設備的布置.67 5.3 生產(chǎn)技術檢查.67 5.3

12、.1 數(shù)量檢查.67 5.3.2 質(zhì)量檢查.67 第 6 章 給水和排水.68 6.1 給水水源.68 6.2 用水量和水壓.68 6.2.1 用水量.68 6.2.2 水壓.68 6.3 給水系統(tǒng).68 6.3.1 生產(chǎn)給水系統(tǒng).68 6.3.2 生活消防系統(tǒng).68 6.3.3 管網(wǎng)形式及管材.69 6.4 循環(huán)水及排水系統(tǒng).69 第 7 章 采暖通風.70 7.1 采暖.70 7.2 通風.70 7.3 供熱.70 7.4 通風除塵.70 第 8 章 電氣.71 8.1 選煤廠的供電系統(tǒng).71 8.1.1 高壓供電系統(tǒng).71 8.1.2 低壓配電.71 8.2 防雷及接地.71 8.3 主

13、廠房照明.71 8.4 生產(chǎn)系統(tǒng)連鎖閉塞及停號.71 8.5 其他的自動化.72 第 9 章 工業(yè)場地布置和綠化.73 9.1 廠址確定.73 9.2 總平面布置.73 9.2.1 總平面布置原則.73 9.2.2 具體布置.73 9.3 場內(nèi)運輸.73 9.4 廠區(qū)綠化.73 第 10 章 環(huán)境保護.74 10.1 環(huán)境保護設計依據(jù)及采用的標準.74 10.2 污染源及其控制措施.74 結(jié)束語.75 結(jié)論.76 參考文獻.77 致謝.78 附圖 一、 數(shù)質(zhì)量工藝流程圖 二、 總平面布置圖 三、 工藝設備聯(lián)系圖 四、 主廠房 14.5 平面圖 五、 主廠房 12.0 平面圖 六、 主廠房 C-

14、D 剖面圖 七、 主廠房 E-F 剖面圖 第 1 章 概述 1.1 設計任務、目的和要求 畢業(yè)設計目的在于訓練學生運用所學基礎理論和工藝知識獨立地解決有關 選礦廠設計中的工程技術問題。通過設計學習有關工藝流程的選擇與計算，主 體工藝設備的、選擇與計算，并獲得繪制設備配置圖的初步技能。通過方案比 較和設計選廠的投資概算，使學生建立和加強工程技術的經(jīng)濟觀點。此外還應 使學生對工業(yè)設計的程序有一總體概念， “熟悉有關廠址選擇、原材料及水、 電供應與生產(chǎn)建沒的關系，輔助設備的配套使用及技術經(jīng)濟指標的內(nèi)容等。并 提出選礦工藝對總平面布置土建、供水、供電、采暖通風及輔助車間的設計等 要求。 1.1.1 設

15、計任務 在焦煤集團趙固二礦的原始煤質(zhì)資料的基礎上，設計一座年入洗能力為 240 萬噸的礦井型選煤廠，選煤廠的工作制度為每年工作 330 天，每天兩班生 產(chǎn)，一班檢修，每天凈工作時間為 16 小時。 1.1.2 設計目的 設計的目的是通過模擬實際的工程設計實踐活動，將在四年內(nèi)所學基礎和 專業(yè)知識系統(tǒng)地應用于工程設計實踐，從而使對所學知識得到系統(tǒng)的掌握、應 用所學知識分析和解決實際問題的能力得到大幅度提高、實際動手能力得到扎 實的強化訓練。通過工程設計的實際訓練，工程素質(zhì)和工程設計能力將大大提 高，對工程項目完成的全過程有了初步了解。畢業(yè)設計為成為真正的選煤技術 人員奠定良好基礎。 1.1.3 設

16、計要求 根據(jù)給定的原煤資料進行綜合，繪制可選性曲線，設計生產(chǎn)塊、末兩種產(chǎn) 品要求精煤灰分：塊煤 10%，末煤 11%。并確定選煤方法、選煤工藝流程，進 行流程的計算，主要設備的選型計算，繪制主要車間的布置圖和總平面布置圖。 1.2 廠區(qū)概況 1.2.1 廠區(qū)位置 趙固二礦位于輝縣市境內(nèi)，東距新鄉(xiāng)市 32KM，西南焦作市 55KM，南部約 18KM 有新（鄉(xiāng)）焦（作）鐵路橫貫東西，西南距焦作專用線 20KM。與新鄉(xiāng)市、 焦作市、輝縣市、獲嘉縣均有柏油公路相通。 趙固二礦選煤廠隸屬于趙固二礦，其入選原煤全部來自趙固二礦礦井生產(chǎn) 的原煤。 1.2.2 地勢、地貌 該區(qū)屬溫帶大陸性氣候，年平均氣候 1

17、4.114.90C。年平均降水量 580 600mm，降雨集中在 78 月份，約占年降水量的 70%以上。年最大蒸發(fā)量 1550.1mm。最低氣溫-19.90C，最高氣溫 41.50C，四季多為東北風，最大風力 18m/s。河南省地震局資料記載，本區(qū)最大一次地震是 1587 年 4 月 10 日發(fā)生 在修武縣的六級地震，基本列度為 VII 度。 1.2.3 原料煤基地概況 趙固礦區(qū)含煤地層為石炭系中統(tǒng)本溪組和上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組 和下石盒子組三、四煤段。山西組下部的二 1 煤層，太原組底部的一 2 煤層為 主要可采煤層。二 1 煤層直接頂板以砂質(zhì)泥巖、泥巖為主，間接頂板為細粗 沙巖，底

18、板多為砂質(zhì)泥巖，局部為細粒砂巖。一 2 煤層直接頂板為石灰?guī)r，局 部為泥巖和泥質(zhì)砂巖。底板多為泥巖或鋁質(zhì)泥巖，局部為砂質(zhì)泥巖。趙固二礦 可采儲量為 146.53Mt，礦井生產(chǎn)能力為 2.4 Mt/a，服務年限為 50 年。 1.3 煤質(zhì)特征 1.3.1 物理性質(zhì) 二礦二 1 煤以塊煤為主，夾有少量粒煤，灰黑至黑灰色，似金屬光澤，以 貝殼狀斷口為主，局部為參差狀。內(nèi)生裂隙發(fā)育。塊煤強度大，堅硬。 1.3.2 化學性質(zhì) 趙固二礦原煤灰分：根據(jù)趙固二礦地質(zhì)報告煤質(zhì)化驗結(jié)果，二礦二 1 煤空 氣干燥基灰分為(Ad)11.3718.65%，平均為 13.87%，屬低中灰分煤。 硫分：二 1 煤原煤硫分（

19、St,d）為 0.34%，為特低硫煤。 揮發(fā)分：二 1 煤浮煤干燥無灰基揮發(fā)分（Vdaf）平均產(chǎn)率為 5.55%。 1.3.3 元素組成 二礦元素組成表 原煤（%） 浮煤（%） 煤層 CdafHdafNdafO+SdafCdafHdafNdafO+Sdaf 二1 92.092.851.161.7194.272.901.131.70 1.3.4 工藝性能 性能發(fā)熱量；二 1 煤原煤干燥基恒容低位發(fā)熱量為 30.03Mj/Kg，浮煤干 燥基恒容低位發(fā)熱量為 32.97Mj/Kg。 抗碎強度與可磨性：二 1 煤抗碎強度按照標準GB/T15549-1995SS 平 均值為 77.50%，為高強度煤：可

20、磨性指數(shù)按照標準GB/T2565-1998試驗， 依據(jù)標準MT/T1852-2000HGI 為 39.00，為難磨碎煤。 熱穩(wěn)定性：二 1 煤熱穩(wěn)定性按照標準MT/T560-1996試驗結(jié)果表明屬于 高熱穩(wěn)定性煤。 泥化特征：二 1 煤泥化試驗結(jié)果表明頂板無明顯泥化現(xiàn)象，夾矸煤有輕微 泥化現(xiàn)象，底板部分有明顯泥化現(xiàn)象。 煤類：依據(jù)中國煤炭分類國家標準GB575186 ，由于二 1 煤 Vdaf 為 5.885.55%，Hdaf 為 3.102.85%，R0max 為 2.71%，焦渣特性為 2，因此確 定為無煙三號煤（WY3） 。 1.4 煤質(zhì)資料分析 1.4.1 篩分資料及分析 趙固二礦選煤

21、廠設計篩分資料如下： 表 1-4-1 原煤篩分組成綜合表（1100mm 級） 表 1-4-2 自然級0.5mm 級分煤篩分試驗結(jié)果 產(chǎn)率產(chǎn)率灰分灰分校正灰分校正灰分 粒級（粒級（mmmm） Y%Y%Ad%Ad%Ad%Ad% 1104012.3137.6435.256 402011.7923.3820.996 20139.7221.2418.856 13814.8318.6816.296 80.538.0417.9315.546 0.5013.3129.3226.936 合計 100.0022.9520.564 自然級自然級 數(shù)量數(shù)量粒度（粒度（mmmm） 占本級（占本級（% %）占全樣（占全樣

22、（% %） 灰分（灰分（% %） 校正灰分（校正灰分（% %） 0.50.2541.085.4724.0021.39 0.250.12519.472.5927.1125.04 0.1250.07518.042.430.3628.29 0.0750.0458.101.0834.1032.03 110 合計 1265.0013.350.4230.31 篩分資料分析： 原煤灰分為 20.56左右，屬低中灰原煤。 +13mm 塊原煤含量較大，產(chǎn)率為 33.82。 原煤篩分組成中，大粒級灰分高，中小粒級灰分低。13mm 各級煤的 灰分 Ad20.00；隨著粒度減小灰分降低，說明煤質(zhì)較脆易碎，但是-0.5

23、mm 粒級灰分超過其它粒度級別，達到 29.32%，說明原煤有泥化現(xiàn)象。 從篩分表可以看出 80.5mm 為主導粒級，占全樣的 38.04。各粒級 灰分隨粒度減小而降低。 小篩分資料顯示，-0.5mm 煤粉中，0.50.25mm 為主導粒級，占本級的 產(chǎn)率達到 41.08，而-0.045mm 級別的灰分達到 42.32%，遠遠高于原煤灰分， 說明煤泥中存在高灰細泥。 1.4.2 浮沉資料及分析 趙固二礦選煤廠設計浮沉資料如下： 表 1-4-41-4-4 入選原煤 1100.5mm 級原煤浮沉綜合表 110-40mm40-20mm20-13mm 密度 R,%Y,%Ad,%R,%Y,%Ad,%R,

24、%Y,%Ad,% 2.030.6983.71289.7713.561.52884.7310.9830.99179.38 合計 10012.09335.46210011.26821.0181009.0218.818 煤泥 1.760.21723.784.430.52220.537.210.70119.35 總計 10012.3135.25610011.7920.9661009.7218.856 續(xù)表 1-4-4 13-8mm8-0.5mm綜合 密度R,%Y,%Ad,%R,%Y,%Ad,%R,%Y,%Ad,% 2.05.8530.80572.280.30.0979.389.3687.12685.1

25、37 合計10013.75415.97510029.93114.18510076.06619.453 煤泥7.211.06920.4321.328.1120.56912.24910.61920.538 總計10014.8316.29610038.0415.54610086.6919.581 表 1-4-5 入選原煤 11013mm 級原煤浮沉組成表 浮物累計 沉物累計 0.1 含量 密度級產(chǎn)率%灰分%產(chǎn)率%灰分%產(chǎn)率%灰分%密度產(chǎn)率% 2.019.24 86.88 100.00 25.80 19.24 86.88 1.90 2.25 小計 100.00 25.80 表 1-4-6 入選原煤 1

26、30.5mm 級原煤浮沉組成表 浮物累計 沉物累計 0.1 含量 密度級產(chǎn)率%灰分%產(chǎn)率%灰分%產(chǎn)率%灰分%密度產(chǎn)率% 2.02.05 72.99 100.00 14.75 2.05 72.99 1.90 3.96 小計100.00 14.75 -1.500 密度級仍為主導密度級，占本級產(chǎn)率大約 60左右。 入選原煤浮沉煤泥含量較高，并隨著粒度的減小而明顯增加，尤其 8- 0.5mm 粒級，占全樣產(chǎn)率高達 8.11%。但各粒級浮沉煤泥的灰分變化不大，在 20%左右，較原生煤泥灰分低。 +2.00 密度級占本級含量，隨著粒度級的減小而明顯降低，其中 110- 40mm 占本級產(chǎn)率達 30.698

27、%，而 8-0.5mm 中占本級產(chǎn)率只有 0.3%，同時也說明 矸石較硬而煤相對易碎。 綜上可知：無論塊煤還是末煤浮沉組成中，低密度產(chǎn)率高，灰分低，高密 度（2.00）產(chǎn)率大，灰分高；中間密度產(chǎn)率低。 1.4.3 煤的可選性及選煤方法的確定 從上面 1-4-5、1-4-6 兩表中可以看出，塊煤和末煤的可選性基本一致， 當分選密度大于 1.7 時，可選性均為易選，當分選密度小于 1.6 時，塊煤為較 難選至極難選，末煤為難選至極難選。 根據(jù)入選原煤浮沉試驗組成表分別繪制11013mm，130.5mm的可選性 曲線圖（如圖1-4-1、1-4-2）: 圖 1-4-5 入選原煤 10013mm 粒級可

28、選性曲線 Fig 1-4-5 The row coal selectivity curve of 10013mm 根據(jù)上述可選性曲線圖可得當塊精煤灰分為 10.0時，塊精煤產(chǎn)率為 77.44，4 矸石產(chǎn)率為 22.56。由于理論分選密度為 1.63 g/cm3 時，分選 密度0.1 鄰近物的產(chǎn)率為 11.09，根據(jù)中國煤炭可選性評定標準，可知該 煤的可選性為中等可選。因此對 10013mm 粒級的塊煤采用重介淺槽分選。重 介淺槽分選機結(jié)構(gòu)簡單，處理能力大，易于布置、管理和維修，對入料的波動 適應能力強，塊煤可不經(jīng)緩沖倉直接進入分選機，有利于保護塊煤。 圖 1-4-6 入選原煤 10013mm

29、粒級可選性曲線 Fig 1-4-6 The row coal selectivity curve of 10013mm 根據(jù)該可選性曲線圖可得當末精煤灰分為 11.0時，末精煤產(chǎn)率為 89.96，矸石產(chǎn)率為 10.04。由于理論分選密度為 1.65 g/cm3 時，分選密度 0.1 鄰近物的產(chǎn)率為 14.95，根據(jù)中國煤炭可選性評定標準，可知該煤的可 選性為易選。因此對 130.5mm 粒級的末煤采用預先脫泥有壓三產(chǎn)品重介質(zhì) 旋流器分選。重介旋流選的精度高；末煤采用脫泥重介旋流選，有利于生產(chǎn)的 穩(wěn)定，降低介耗；重介旋流選采用有壓給料方式有利于降低廠房高度，工藝布 置比較合理。 浮選是目前對-0

30、.5mm 煤泥分選最有效的方法，本設計推薦采用直接浮選 工藝，主要理由如下： (1) 直接浮選系統(tǒng)簡單，可節(jié)省投資。 (2) 較短的煤泥浸泡時間，可減小煤泥的進一步泥化，使煤泥具有較高的 可浮性。 (3) 從小浮選正交試驗數(shù)據(jù)可以看出，當入浮濃度為 80g/l 時，浮選效果 最好，也就是低濃度浮選可提高精煤產(chǎn)率和質(zhì)量。 重選法分選數(shù)量效率高，同時可提高精煤產(chǎn)率。重介的工作狀況對煤的穩(wěn) 定性要求不嚴，而且煤的分選過程是靠在一定密度的懸浮液中自然分層，分選 時間短，分選后的精煤由溢流懸浮液實現(xiàn)運輸，塊煤破碎量小。重介選煤法分 選上限較寬，工藝適應性強。隨著耐磨泵、耐磨管材的出現(xiàn)和自動化程度的提 高

31、而重介選煤法得到了較快發(fā)展，特別是近幾年來我國約 90新建大中型選煤 廠均采用重介選煤法，以便提高精煤回收率。對十二礦選煤廠來說，原煤煤質(zhì) 較差不分選所以采用全重介煤泥浮選工藝。即：塊煤斜輪排矸、末煤重介質(zhì) 旋流器分選、煤泥浮選。 1.5 工藝流程及說明 根據(jù)推薦的選煤方法，確定的選煤廠原則工藝流程見附圖 1。 1.5.1 工藝流程的說明 (1)原煤準備 自礦井的毛煤經(jīng)篩孔為 110mm 的毛煤分級篩分級，篩上的大塊煤經(jīng)人工 手選揀除大塊矸石和雜物后破碎到 110mm 以下和篩下物一起進入分選系統(tǒng)。 (2)塊煤分選系統(tǒng) -110mm 的原煤經(jīng)篩孔 13mm 的分級篩先干法篩分，篩上物進入重介淺

32、槽 分選機分選，分選重產(chǎn)物進去重介淺槽再選系統(tǒng)，輕產(chǎn)物脫介后得到塊精煤。 再選系統(tǒng)的得到的產(chǎn)物經(jīng)脫介后得到中煤和矸石。 (3)末煤分選系統(tǒng) -13mm 的末原煤分選時，先經(jīng)篩孔為 0.5mm 的脫泥篩進行濕法脫泥，篩 下煤泥水進入浮選系統(tǒng)，篩上物進入三產(chǎn)品重介旋流器分選。 進入三產(chǎn)品重介旋流器的物料經(jīng)分選后，得到輕產(chǎn)物、中產(chǎn)物、重產(chǎn)物， 輕產(chǎn)物、中產(chǎn)物分別經(jīng)弧形篩和振動篩脫介、脫水后，篩上物再分別進入離心 機二次脫水，產(chǎn)品作為末精煤、末中煤。重產(chǎn)物經(jīng)弧形篩和脫介篩脫介、脫水 后作為末矸石。 脫介篩的合格介質(zhì)循環(huán)使用。稀介質(zhì)經(jīng)磁選后，精礦進入合格介質(zhì)，磁選 尾礦進入浮選系統(tǒng)。 (4)煤泥浮選、脫

33、水系統(tǒng) 本廠煤泥浮選采用浮選機。 脫泥篩下煤泥水水和磁選尾礦中含有小于 0.5mm 煤泥的煤泥水，通過攪 拌桶再進入浮選機分選。浮選精礦通過圓盤過濾機脫水，濾餅摻入末精煤，濾 液返回到攪拌桶。浮選尾煤進入尾煤濃縮機，并加絮凝劑濃縮。濃縮機的底流 通過壓濾機脫水得到壓濾煤泥，濾液和濃縮機的溢流作為循環(huán)水使用。 1.5.2 工藝流程的特點 (1) 工藝流程先進、可靠、靈活、高效，市場適應性強。 (2) 塊煤和末煤分別分選，采用兩套懸浮液系統(tǒng)，且互不干涉，可保證各 自分選系統(tǒng)懸浮液密度的穩(wěn)定，實現(xiàn)高效穩(wěn)定分選。 (3) 塊煤分選系統(tǒng)可和末煤分選系統(tǒng)可同時運行，也可單獨運行，生產(chǎn)管 理方便。 (4)

34、末煤分選系統(tǒng)均采用濕法脫泥工藝，可有效地減少合格介質(zhì)的分流量， 對減少磁選機的入料量，降低介耗非常有效。 第 2 章 廠型、廠址及工作制度 2.1 廠型 選煤廠為礦井型選煤廠。 2.2 廠址 選煤廠與礦井同在一工業(yè)廣場之內(nèi)。 2.3 工作制度 設計工作制度為年工作 330 天，每日兩班生產(chǎn)，每天工作按 16 小時計。 2.4 生產(chǎn)能力 選煤廠的年生產(chǎn)能力與礦井一致，年生產(chǎn)能力為 240Mt/a，所以 每小時生產(chǎn)能力為： ht t Q Q/55.454 16330 2400000 0 第 3 章 工藝流程的計算 3.1 準備作業(yè)的計算 3.1.1 篩分作業(yè)的計算 入料數(shù)、質(zhì)量的計

35、算 (1)原煤小時處理量ht t Q Q/55.454 16330 2400000 0 (2)原煤灰分 A=20.56% (3)原煤入廠產(chǎn)率 =100% 原煤準備篩分 篩孔尺寸 110mm，由資料查出理論篩下物 -100=86.65%，A- 100=22.95%，A1=A-100 篩下物數(shù)、質(zhì)量： %65.86%65.86%100 1001 ht393.87454.55 86.65 11 QQ 篩上物數(shù)、質(zhì)量： 454.55393.8760.68t/h 12 QQQ 10086.6513.35 12 100 A2=30.31% 選矸作業(yè)的計算 檢查性手選只選出木

36、塊、鐵器和少量大塊矸石，因此經(jīng)過檢性手選，可認 為在數(shù)量和質(zhì)量指標方面不改變。因此， Q3=0，30，A3=0；Q4=Q2，42，A4=A2。 大于 110mm 的原煤經(jīng)過破碎后和 110mm 以下的混合進入原煤分級篩。 原煤分級 原煤分級篩入料：Q5=454.55 t/h，5100%，A5=20.56% 干法篩分:篩孔尺寸 13mm,效率按 =85%計算，由資料查出理論篩下物產(chǎn) 率和灰分 -13=66.18%，A6=A-13=20.39% ，則： 篩下物數(shù)、質(zhì)量： %25.56%18.66%85 136 htQQ68.25555.454%25.56 66 篩上物數(shù)、質(zhì)量： h

37、tQQQ87.19868.25555.454 657 %75.43%25.56100100 67 %79.20 25.56100 39.2025.5656.20100 100 100 6 665 7 AA A 3.1.2 脫泥作業(yè)（原生煤泥） 由原煤篩分資料查得 0.50mm 的產(chǎn)率,則理%31.13 5 . 0 %94.26 5 . 0 A 論篩下煤泥產(chǎn)率，選擇脫泥效率 80,取噴水24 . 0 25.56 31.13 6 5 . 0 1.0m3/t。 則脫泥篩下物： 65.1031.138 . 0 5 . 011 htQQ/40.48 1111 %94.26 5 . 011 AA 脫泥篩上

38、物： 69.4556.1025.56 11612 htQQ/28.20755.454%69.45 1212 %86.18 69.45 94.2665.1039.2025.56 12 111166 12 AA A 3.2 分選作業(yè)的計算 3.2.1 重介淺槽產(chǎn)品設計指標計算 根據(jù) 10013mm 粒級原煤浮沉試驗綜合表，繪制出可選性曲線，當精煤 灰分要求為 10.0時，確定理論分選密度 i=1.63 g/cm3，分選密度0.1 鄰近 物的產(chǎn)率為 11.09，可選性評定為中等可選，則=i-=1.58g/cm3， 1p =i+2=1.73g/cm3。對于淺槽重介分選機主再選可能偏差 E 均取 0.0

39、3， 2p 每個密度級取密度的平均值。用重介選的近似公式計算 t 值，并查 t 值表，得 到分配率 。 )( 675 . 0 E t 主選段：將=1.58g/cm3， E=0.03 代入公式計算可得： 1p 表 3-2-1 淺槽重介分配率表 Table3-2-1 Shallow groove-heavy distribution rate table 密度級（g/cm3） t -1.5-4.05 0.00 1.5-1.6-0.675 24.97 1.6-1.82.799.65 1.8-2.07.2100.00 +2.011.7 100.00 再選段：將=1.73g/cm3，E=0.03 代入公

40、式計算可得： 2p 表 3-2-2 淺槽重介分配率表 Table 3-2-2 Shallow groove-heavy distribution rate table 密度級（g/cm3） t -1.5-7.4250.00 1.5-1.6-4.050.00 1.6-1.8-0.67524.97 1.8-2.03.82599.99 +2.08.325100.00 由以上兩表可以得出： 表 3-2-3 淺槽重介產(chǎn)品設計指標計算表 Table 3-2-3 Shallow groove-heavy index calculation of product design table 入料 中矸段入料密度

41、級 r%A%r%A% -1.560.98 8.300.000.00 8.30 1.5-1.615.15 15.4524.973.78 15.45 1.6-1.82.830.0199.652.79 30.01 1.8-2.01.82 46.13100.001.82 46.13 2.019.24 86.88100.0019.24 86.88 合計 10025.8027.63 68.68 續(xù)表 3-2-3 精煤段 矸石段中煤段 r%A%r%A%r%A% 60.98 8.300.0008.300.00 8.30 11.37 15.450.00015.453.78 15.45 0.01 30.0124.

42、970.730.012.09 30.01 0.00 46.1399.991.8246.130.00 46.13 0.00 86.88100.0019.2486.880.00 86.88 72.36 9.43 21.76 81.64 5.87 20.63 3.2.2 三產(chǎn)品重介產(chǎn)品設計指標計算 對于有壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器，當精煤灰分要求為 11.0時，確定理論分 選密度 i=1.64 g/cm3，分選密度0.1 鄰近物的產(chǎn)率為 14.95，可選性評定 為中等可選，p1=i-=1.60g/cm3，p2=i+0.4=2.04 g/cm3，可能偏差主 選取 E10.04，再選取 E2=0.06。每個密

43、度級取密度的平均值。用重介選的近 似公式計算 t 值，并查 t 值表，得到分配率 。 )( 675 . 0 E t 一段：將=1.60g/cm3， E=0.04 代入公式計算可得： 1p 表 3-2-4 三產(chǎn)品重介分配率表 Table3-2-4 Shallow groove-heavy distribution rate table 密度級（g/cm3） t -1.5 -3.375 0.04 1.5-1.6 -0.844 19.94 1.6-1.8 1.688 95.43 1.8-2.0 5.063 100.00 +2.0 8.438 100.00 再選段：將=2.05g/cm3，E=0.06

44、 代入公式計算可得： 2p 表 3-2-5 三產(chǎn)品重介分配率表 Table 3-2-5 Shallow groove-heavy distribution rate table 密度級（g/cm3） t -1.5-7.310.00 1.5-1.6-5.6250.00 1.6-1.8-3.9380.00 1.8-2.0-1.6884.60 +2.00.56371.33 由以上兩表可以得出： 表 3-2-6 三產(chǎn)品重介產(chǎn)品設計指標計算表 Table 3-2-6 Shallow groove-heavy index calculation of product design table 入料 中矸段

45、入料 密度級 r%A%r%A% -1.558.39 7.58 0.04 0.02 7.58 1.5-1.626.64 15.51 19.94 5.31 15.51 1.6-1.89.0430.76 95.43 8.63 30.76 1.8-2.03.88 49.30 100.00 3.88 49.30 2.02.05 72.99 100.00 2.05 72.99 合計 100.00 14.75 19.89 34.63 續(xù)表 3-2-6 精煤段 矸石段中煤段 r%A%r%A%r%A% 58.37 7.58 0.00 0.00 7.58 0.02 7.58 21.33 15.51 0.00 0.

46、00 15.51 5.31 15.51 0.41 30.76 0.00 0.00 30.76 8.63 30.76 0.00 49.30 4.60 0.18 49.30 3.70 49.30 0.00 72.99 71.33 1.46 72.99 0.59 72.99 80.11 9.81 1.64 70.41 18.25 29.06 表 3-2-7 塊、末煤設計產(chǎn)品指標表 Table 3-2-7 Lump coal and End coal design products tables 設計指標設計指標產(chǎn)品名稱 (%)A (%) 產(chǎn)品名稱 (%)A (%) 塊精煤 72.369.43 末精煤

47、 80.119.81 中煤 5.8720.63 中煤 18.2529.06 矸石 21.7781.64 矸石 1.6470.41 小計 100.00 小計 100.00 3.2.3 選煤產(chǎn)品平衡表的編制 表 3-2-8 設計產(chǎn)品指標對照表 Table 3-2-8 design products indicators tables 產(chǎn) 品 (%)A (%) 塊精煤 30.809.43 末精煤 46.019.81 中煤 12.9827.44 矸石 10.2180.61 小計 100.0019.22 表 3-2-9 選煤產(chǎn)品設計平衡表 Table 3-2-9 Coal Preparation pro

48、duct design balance 產(chǎn)率/% 名稱 占本級占全樣 灰分/% 塊精煤 30.8022.519.43 末精煤 46.0133.629.81 中煤 12.989.4827.44 矸石 10.217.4680.61 小計 100.00 73.0719.22 占浮沉入料 87.3173.0719.22 浮沉煤泥 12.6910.6220.54 合計 100.00 83.6919.39 占全樣 83.6983.6919.39 原生煤泥 13.3113.3126.94 次生煤泥 3.003.0019.22 合計 100.00 100.00 20.39 3.3 選后產(chǎn)品和煤泥水處理 3.3

49、.1 末精煤離心脫水 入料：， 62.33 15 %81 . 9 15 AhtQQ/82.15255.454%62.33 1515 離心脫水機所含固體量一般選用占入料的 310，因此： 離心液： ，0 . 1362.333 1516 ，htQQ5 . 4 1616 %81 . 9 16 A 末精煤： 62.32162.33 161517 htQQQ32.1485 . 482.152 161517 %81 . 9 17 A 3.3.2 中煤離心脫水 入料：， 65 . 7 18 %06.29 18 AhtQQ/77.3455.454%65 . 7 1818 離心脫水機一般選用占入料的 310，因

50、此： 離心液： ，23 . 0 365. 73 1819 ，htQQ05 . 1 1919 %06.29%5 . 2 1819 AA 中煤： 42 . 7 23 . 0 65 . 7 191820 htQQQ72.3305 . 1 77.34 191820 %81 . 9 20 A 3.4 浮選作業(yè) 3.4. 1 浮選入料 56.23 41.12255.454%93.26 93.26 24 2424 24 A htQQ 次生原生浮沉 由浮選試驗報告中知，浮選精為回收率，灰分。因此，70% 0 . 11 精 A 精煤 ，85.1870 2425 htQQ/69.85 2525 % 0 . 11

51、25 A 尾煤 ，%08 . 8 252426 htQQ/73.36 2626 %86.52 08 . 8 00.1185.1856.2393.26 26 A 3.4. 2 精煤加壓過濾 濾餅 ，85.18 2527 htQQ/69.85 2527 %00.11 2527 AA 濾液 ，,0 28 0 28 Q0 28 A 3.4. 3 煤泥水處理作業(yè) 浮選尾煤濃縮 濃縮物 ，08 . 8 2629 htQQ/73.36 2629 %86.52 2629 AA 溢 流 ，,0 30 0 30 Q0 30 A 浮選尾煤快壓開濾 濾液 ，,0 31 0 31 Q0

52、31 A 濾餅 ，%08 . 8 2932 htQQ73.36 3232 %86.52 2932 AA 3.5 介質(zhì)流程和水量計算 3.5.1 塊煤主選介質(zhì)流程和水量計算 在介質(zhì)計算過程中的主要代號： 懸浮液中的固體物的數(shù)量，(t/h)； G 懸浮液中的磁性物的數(shù)量，(t/h)； f G 懸浮液中的非磁性物的數(shù)量，(t/h)； c G 單位體積懸浮液中的固體含量，(t/m3)；g 單位體積懸浮液中的磁性物含量，(t/m3)； f g 單位體積懸浮液中的非磁性物含量，(t/m3) ； c g 懸浮液的密度，(t/m3)； V懸浮液的體積，(t/m3)； W水量，(m3/h)； 單位體積懸浮液的含

53、水量，(m3/h)；w 懸浮液中固體混合物的真密度，(t/m3)； 懸浮液中磁性物的真密度，(t/m3)； f 懸浮液中非磁性物的真密度，(t/m3)； c 懸浮液固體中的磁性物含量，； f r % 懸浮液固體中的非磁性物含量，； c r % 懸浮液中固體的體積濃度，； % 塊煤入選時帶入懸浮液的計算：(參考工藝流程圖) 淺槽重介入料+13mm 粒級的含水量： ht M MQ W t t /86 . 2 42 . 1 100 42 . 1 87.198 100 7 0 煤泥水的干煤泥量： %94 . 2 %5 . 1%44 . 1 htQG/85 . 5 87.19894. 2

54、 70 煤泥水的體積： hm G WV c /67 . 6 50 . 1 85 . 5 86 . 2 30 00 工作懸浮液中單位體積的固體物重量： 3 0 0 0 /88 . 0 mt V G g 工作懸浮液的濃度： 3 0 00 0 /29 . 1 67 . 6 85 . 5 86 . 2 mt V GW 循環(huán)懸浮液的體積 塊煤主選重介選用一臺寬為 2.4m 的淺槽重介分選機，其單位槽寬懸浮液 循環(huán)量為 175200m3/h， ，則循環(huán)懸浮液的體積。hmV 3 1 55.42998.1784 . 2 工作懸浮液 已知非磁性物即煤泥的真密度為;磁性物即磁性鐵礦

55、粉的真 3 /5 . 1cmg c 密度為,取;工作懸浮液的密度因分選(一段)的 3 /2 . 54 . 4cmg f 3 /5 . 4cmg f 是大于 13mm 的塊煤，故。 3 /58 . 1 mt 濃介質(zhì)性%5%,95,5 . 1,5 . 4,0 . 2 333 cffxcfx mtmtmt 所以： 3 3 3 68 . 0 32 . 1 109 . 4 09 . 4 ) 10 . 2( 1 ) 1( 09 . 4 95 . 0 5 . 105 . 0 5 . 4 5 . 15 . 4 mtgw mtg mt xxx x xx x fxccxf fc x 非磁性物性質(zhì)為： ，%100

56、0 c 3 0 0 0 /88 . 0 mt V G g 3 0 00 0 /29 . 1 mt V GW 則根據(jù)以上已知及計算可得到工作懸浮液中允許的最大的非磁性物含量： )()( )()( 00 000 max xx xcxxc c gg gg )29 . 1 58. 1 (32 . 1 )58 . 1 0 . 2(88 . 0 )29 . 1 58. 1 (32 . 1 05 . 0 )58 . 1 0 . 2(188 . 0 %67.51 取可得： %30 c 3 /81. 2 70 . 0 5 . 130. 05 . 4 5 . 15 . 4 mt cffc fc %04.32 18

57、1 . 2 158 . 1 1 1 滿足 15%35%，符合要求。 所以：工作懸浮液的各項指標： htVgG htVgG htVgG mtgw mtgg mtgg mtg hmVVV cc ff cc ff /81.11732.43627 . 0 /88.27432.43663 . 0 /69.39232.4369 . 0 68 . 0 9 . 058 . 1 27 . 0 63 . 0 70 . 0 9 . 0 90 . 0 81 . 2 32 . 0 32.43667 . 6 55.429 222 222 222 3 22 3 22 3 22 3 2 3 012 htVwW/70.296

58、222 循環(huán)懸浮液的各項指標: 3 333 3 1 3 3 3 1 3 3 3 1 3 3 3 1 3 3 33 3 3 3 023 023 23 023 58 . 1 68 . 0 64 . 0 26 . 0 90 . 0 55.429 84.386 %06.711 %94.28 84.386 96.111 84.29386 . 2 70.296 96.11185 . 5 81.117 88.274 84.38685 . 5 69.392 mtwg mt V W w mt V G g mt V G g mt V G g G G htWWW htGGG htGG htGGG f f c c c

59、f c c cc ff 重介淺槽懸浮液的計算 設產(chǎn)品帶走的懸浮液的性質(zhì)與工作介質(zhì)性質(zhì)相同，對塊煤重介系統(tǒng)，有 80%90%的懸浮液隨著浮物排出；10%20%的懸浮液隨著沉物排出。 所以隨塊精煤帶走的懸浮液為： htVwW htVgG htVgG htVgG hmVV ff cc 03.267 39.247 03.106 42.35369.3929 . 0 69.392%9032.436%90 424 424 424 424 3 24 由沉物帶走的懸浮液為： htGGG htGGG htGGG hmVV fff ccc 49.27 78.1103.10681.117 27.394

60、2.35369.392 63.43%1032.436%10 425 425 425 3 25 htWWW67.2903.26770.296 425 塊精煤脫介懸浮液的計算 設固定脫介篩篩上物帶走的懸浮液性質(zhì)同工作介質(zhì)相同,其脫出的介質(zhì)量占 入料的 80%90%,取 80% htVwW htVgG htVgG htVgG hmVV ff cc 62.213 92.19715.31463 . 0 82.8415.31427 . 0 74.28215.3149 . 0 15.3148 . 069.392%80 626 626 626 626 3 46 進入脫介篩的懸浮液為: htWW