1 選煤廠初步設計說明書 1 概述 計任務、目的和要求 計任務 此次設計是依據(jù) 團下屬 #礦井開采的 7#原煤綜合資料，設計一座年入洗能力為 60 萬噸的礦井型選煤廠。按照一般礦井型選煤廠的工作制度要求，定為每年工作 330 天，每天工作 16 小時，每天兩班生產，一班檢修。 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)設計為成為真正的工程師奠定良好基礎。 計要求 要求的精煤灰分為 設計應包含的文件為設計說明書、數(shù)質量流程圖一張、設備聯(lián)系圖一張、總平面布置圖一張和主廠房布置圖四張（縱剖面圖一張、橫剖面圖一張、 2 3標高平面圖二張）。 區(qū)交通地理 置和交通條件 #礦井選煤廠與 #礦井統(tǒng)一建于 #縣崔寨鎮(zhèn)，位于 省濟南市北東 10井為 立井方式開采。 本選煤廠交通十分便利，附近有京滬和膠濟鐵路經過，是接連北京、青島、上海諸城市的大動脈。公路四通發(fā)達， 104、 220、 308、 309國道均從礦井附近通過， 2 形地貌 選煤廠場區(qū)位于華北平原南部黃河北岸，地面標高 +22 +27m，地勢平坦，局部低洼積水。黃河從井田南部 1流過，井田中部有邢家渡黃河總干渠，中西部有大寺河通過，為本井田重要地表水系，黃河年均水位 高洪水位 象 本選煤廠地理氣候為暖溫帶大陸性季節(jié)型，四季分明。雨水多集中在 7 9月 ，平均 溫一般較高，月最高氣溫達 低氣溫 均氣溫 年凍結月份為 12 月到次年 3 月，凍土深度一般在 右，最大可達 年無霜期在 180天，早霜期一般于 10月中旬，晚霜期于 4月中旬。風力不大，一般 3 4級，最大 6級，春、冬季多西北風，夏秋季多東南風。 震 歷年地震資料及文獻記載，濟南地區(qū)未發(fā)生過 5 級以上破壞性地震。濟南六度地震烈度區(qū)。 型、廠址及工作制度 煤廠類型 #煤礦選煤廠為礦井型選煤廠，入選 #礦井生產的全部原煤，選煤廠處理能力與礦井規(guī)模相一致，設計處理能力為 60 萬 t/a。 址選擇 #煤礦選煤廠與 #礦井在同一工業(yè)場地內，位于礦井工業(yè)廣場的北部。 煤廠工作制度 按煤炭洗選工程設計規(guī)范 規(guī)定，本選煤廠的工作制度為年工作 330d，每天工作 16h。二班生產，一班檢修。 煤廠生產能力 年生產能力： 60 萬 t/a。 小時生產能力： h。 3 務年限 選煤廠服務年限與礦井設計服務年限一致。 2 選煤工藝 煤 質資料分析 的化學分析 本區(qū)煤種煤種的劃分根據(jù) 1986 年國家標準局頒發(fā)的 86 中國煤炭分類標準，采用 重液洗選的精煤可燃基揮發(fā)分 )、粘結指數(shù) )、膠質層厚度 Y（ 奧亞膨脹度 b(%)四種參數(shù)。評價數(shù)據(jù)全部采用本區(qū)鉆孔取樣化驗結果。 由于受區(qū)域變質作用和巖漿入體的接觸變質作用疊加影響，區(qū)內可采煤層煤種牌號變化復雜，氣煤（ 氣肥煤（ 肥煤（ 1/3 焦煤（ 1/3焦煤（ 瘦煤（ 貧煤（ 貧瘦煤（ 無煙煤（ 天然焦（ 10 個煤種均有揭露點，同一煤層最多有 67 個煤種。總體上 1、 4、 7層煤以 1/3 焦煤為主，第 5 層煤以肥煤為主，第 10、 11 層煤以 1/3 焦煤、焦煤為主，第 13 層煤以焦煤、貧煤為主，第 13煤以貧瘦煤、貧煤為主，全區(qū)以中 高等變質程度的煙煤為主。 現(xiàn)在主采煤層是 7 層， 7 層煤質分析： （ 1）灰分：按國家技術監(jiān)督局于 1994 年 9 月 24 日經“技監(jiān)國標函（ 1994）181 號文”發(fā)布的 準評。原煤灰分鉆孔樣 平均值為 總體來看，沿垂 深方向。 （ 2）硫分： 按照 準，原煤硫分鉆孔樣平均值為 屬中硫煤。煤中硫的存在形態(tài)：硫煤以有機硫為主 . （ 3）發(fā)熱量：原煤干燥基彈筒低位發(fā)熱量鉆孔樣平均值為 4 J/，均為特高熱值煤。 （ 4）粘結性和結焦性 本區(qū)可采煤層正常煤種為中 高等變質程度的煙煤，膠質層厚度平均 亞膨脹度平均 成焦率平均 0%，焦渣特性 28。 1/3 焦 煤、焦煤均具有較強的粘結性和良好的結焦性，為較好的煉焦用煤和煉焦配煤。 （ 5）煤灰成分及灰熔融性 ） 各煤層煤灰成分以酸性礦物為主，如 , , 其次為堿性礦物，如 占 , ,再次為 , , , 各煤層灰熔融性以灰分軟化溫度 ）作為評價指標， 7層煤屬高熔灰分 煤。 煤篩分、浮沉資料及分析 原始篩分、浮沉資料見表 2 2 2 2可選性曲線見圖 2 5 表 2#礦 7 層煤篩分實驗報告表 粒度 （ +50 5053計 產率 （ %） 00 灰分 （ %） 2 #礦 7 層煤綜合篩分試驗報告表 粒度 （ 5053計 產率 （ %） 00 灰分 （ %） 粒級 (占本級 占全樣 灰分 (%) 0 7 6 00 計 100 008屆本科畢業(yè)設計（論文） 16 表 2重介產品設計平衡的計算 數(shù)量， % 灰分 名 稱 占本級 占全級 精 煤 煤 石 計 100 浮沉如料 沉煤泥 計 100 全樣 生煤泥 生煤泥 計 100 100 質流程計算 作介質性質的確定計算 介質計算過程中的主要代號 G 懸浮液中的固體物的數(shù)量 (t/h) 懸浮液中的磁性物的數(shù)量 (t/h) 懸浮液中的非磁性物的數(shù)量 (t/h) g 單位體積懸浮液中的固體含量 3/ 單位體積懸浮液中的磁性物含量 3/ 單位體積懸浮液中的非磁性物含量 3/ 懸浮液的密度 3/w 單位體積懸浮液的含水量 3008屆本科畢業(yè)設計（論文） 17 懸浮液中固體混合物的真密度 3/f 懸浮液中磁性物的真密度 3/c 懸浮液中非磁性物的真密度 3/ 懸浮液固體中的磁性物含量 % 懸浮液固體中的非磁性物含量 % 懸浮液中固體的體積濃度 % 由原煤資料中知原煤水分為 則入選原煤水量為： / 5 6 0 31 0 0 380 7 0 5 c 則煤泥水的體積為： 0 6 000 3000 /9 4 1 8 30000 /3 1 3 6 0 6 6 W 煤泥水的水量 , h； 煤泥水中干煤泥量 , t/h ； 煤泥水的體積 , h； 入選原煤量 , t/h； 入選原煤的水分 ,%； 入選原煤中的煤泥含量 ,%； C 非磁性物煤泥的真密度。 2008屆本科畢業(yè)設計（論文） 18 設補加的補加濃介質性質：x= f= 95%5% 則得到 r 3 2 3 211 0 6 6 3 2 5 7 6 7 6 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 : 因為 p，由教材上的圖 4取 %1000 c%)00)7()()()(00007000m a x式中0c、% 0g、3/、x和濃介質的密度 取 %40驗證 ) (1()1()1(7 由上式得 )()1()1()()(777 2008屆本科畢業(yè)設計（論文） 19 () 因為 15% 35%，符合要求。 工作懸浮液中固體的體積濃度 777 t/7777 / 4 ct/m3 4=t/777 / 式中 g、cf 、 w 分別為工作懸浮液單位體積中固體、磁性物、非磁性物、水的重量， h； 工作懸浮液的各項參數(shù) : 循環(huán)懸浮液的體積 循環(huán)懸浮液數(shù)量指標確定，取 3.5 t 0 33 6 0 707 6 6 0 51 0 0 2 6 4 0 8 3 6 0 777 式中 G、 W 分別為工作懸浮液中固體、磁性物、非磁性物、水的重量， t/h 循環(huán)懸浮液的其它參數(shù)： 6 0 076 9 5 4 87 0 5 0 5076 2008屆本科畢業(yè)設計（論文） 20 5 5 8 5 4 3 9 308 8 9076 2 7 9 35 5 6 6 3 3076 36666 /3 6 3 4 G 介旋流器懸浮液的計算 設旋流器中懸浮液溢流密度比工作介質密度低 流懸浮液密度比工作介質密度高 教材上可查得第二段的實際分選密度是 ： 78198719 1978 設底流中磁性物含量比工作介質高 10%，即第二段工作懸浮液的磁性物含量比第一段工作介質高 10%，可得出第二段旋流器的工作介質的性質： 119c 19f =191919 9191919 3 9 cc 8 2 5 3 9 cf 2008屆本科畢業(yè)設計（論文） 21 5 8 0 9 3 5 0 0 0 0191919 驗證第二段懸浮液的 )(1()1()1(1 由上式得 )()1()1()()(1 () 因為 15% 35%，符合要求。 繼而得第一段旋流器精煤溢流懸浮液的參數(shù)： 0 4 5 0 6 31978 1978 3888 /4 5 5 0 5 9 2 1 1 0 0 1 1 3 3 1 5 cf 2008屆本科畢業(yè)設計（論文） 22 4 5 與原值相同，證明計算無誤 GG c5 3 5 4 第二段旋流器的懸浮液 設旋流器中懸浮液溢流密度比工作介質密度低 流懸浮液密度比工作介質密度高 1991091910 10199 設矸石底流懸浮液中磁性物含量比工作介質高 10%， f 110c 10f =101010 0101010 cc cf 2008屆本科畢業(yè)設計（論文） 23 4 7 7 0 2 9 5 2 繼而得到第二段旋流器中煤溢流懸浮液的參數(shù)： 3 9 10199 3999 / cf 6 0 5 999 驗證 與原值相同，證明計算無誤 GG c6 6 煤懸浮液的計算 取弧型篩脫出的介質量占入料介質量的 75%，則弧型篩下合格介質參數(shù)為： 2008屆本科畢業(yè)設計（論文） 24 6 6 0 58 8 0 5 3812 0 0 2 8 6127 6 2 56 6 0 58 0 12812 進入脫介篩的合格懸浮液為 : 2 2 0 0 58 8 0 0 312811 7 8 9 9 9 0 2 8 5 3 5 8 7 2 53 4 9 4 312811 由精煤產品由脫介篩濃介質段帶入脫介篩稀介質段的懸浮液量為 : 由于精煤是由中塊煤和末煤 組成，所以取每噸產品脫介進入稀介段的磁性物數(shù)指標 N=38kg/t;進入此段的懸浮液單位體積的固體量為 38 /455.0 ;懸浮液單位體積的磁性物含量為 , 8 5 88 0 0 0 = 8 3 取希介質段噴水量為每噸產品 中 1/3 為 清水 ,2/3為循環(huán)水 : 2008屆本科畢業(yè)設計（論文） 25 取精煤產品帶走的磁性介質量 M=t,因此 取精煤脫介篩產品帶走水分為 %13w 產品帶走水量 脫介篩篩下合格介質參數(shù)為： 因此 ,精煤脫介篩下稀介質為 : 2008屆本科畢業(yè)設計（論文） 26 取最終精煤產品水分為18M= 進入離心機中的固體物 (磁性物和非磁性物 )有 50%進入離心機 ,另 50%隨精煤產品帶走 ,則精煤帶走的懸浮液為： 0/03181818183818181818181815181518離心液的參數(shù)為： 2008屆本科畢業(yè)設計（論文） 27 煤懸浮液的計算 取弧形篩脫出介質量為入料介質量的 60%,脫出的介質的性質與 重介旋流器中煤 出來的介質性質相同 ,因此 ,篩下合格介質量為 : 9 0 5 01 7 0 3930 5 6 4 5 4 3 5 8 2 5 30930 進入脫介篩的懸浮液為 2 7 0 7 1 5 5 30931 由中煤產品帶入脫介篩稀介質段的懸浮液量為 : 由于中煤是 由中塊和末中煤組成，所以取每噸產品脫介進入稀介段的磁性物數(shù)量指標 N=38kg/t;進入此段的懸浮液單位體積的固體量為 39 /053.1 ;懸浮液單位體積的磁性物含量為 , 5 3 999133 1 0 0 0 = 8 3 2008屆本科畢業(yè)設計（論文） 28 取希介質段噴水量為每噸產品 中 1/3 為清水 ,2/3為循環(huán)水 : 取中煤產品帶走的磁性介質量 M=t,因此 取中煤脫介篩產品帶走水分為 %15w 產品帶走水量 脫介篩篩下合格介質參數(shù)為： 2008屆本科畢業(yè)設計（論文） 29 然后可以求出中煤脫介返回合格介質桶懸浮液參數(shù) 9 7 6 1 中中 6 9 2 8 中中 3 9 中因此中煤脫介篩下稀介質為 : 取最終中煤產品水分為35M= 進入離心機中的固體物 (磁性物和非磁性物 )有 50%進入離心機 ,另 50%隨中煤產品帶走 ,則中煤帶走的懸浮液為： 2008屆本科畢業(yè)設計（論文） 30 0/03353535353935353535353534353435離心液的參數(shù)為： 石懸浮液的計算 取弧形篩脫出介質量為入料介質量的 60%,脫出的介質的性質與 重介旋流器矸石 出來的介質性質相同 ,因此 ,篩下合格介質量為 : 0 31040 8 6 401040 進入脫介篩的懸浮液為 2008屆本科畢業(yè)設計（論文） 31 401041 2 4 401041 由矸石產品帶入脫介篩稀介質段的懸浮液量為 : 由于矸石是由中塊矸石和末矸石組成，所以取每噸產品脫介進入稀介段的磁性物數(shù)量指標 N=38kg/t;進入此段的懸浮液單位體積的固體量為310 /684.1 ;懸浮液單位體積的磁性物含量為 , 5 5 101010143 1 0 0 0 = 8 3 取希介質段噴水量為每噸產品 中 1/3 為清水 ,2/3為循環(huán)水 : 取矸石產品帶走的磁性介質量 M=t,因此 2008屆本科畢業(yè)設計（論文） 32 取矸石脫介篩產品帶走水分為 %12w 產品帶走水量 脫介篩篩下合格介質參數(shù)為： 然后可以求出矸石脫介返回合格介質桶懸浮液參數(shù) 矸矸矸矸2008屆本科畢業(yè)設計（論文） 33 9 9 矸因此矸石脫介篩下稀介質為 : 煤磁選作業(yè)懸浮液的計算 計算所需分流量、補充水量及補加濃介質量 先求出所需濃介質補加量 ）（）（）（）（）（）（）（）（ 其中： 浮矸石進入希介質段懸浮液中非磁性物含量矸石進入希介質段懸浮液中非磁性物含量浮物進入希介質段懸矸矸310c 102008屆本科畢業(yè)設計（論文） 34 浮液體積浮物進入希介質段懸浮液體積矸石進入希介質段懸液中單位體積固體含量矸浮液體積矸石進入希介質段懸液中單位體積固體含量浮中煤進入希介質段懸浮液中非磁性物含量中煤進入希介質段懸中中中 然后求分流懸浮液量 Vp 300矸矸中中再求補加水量 矸中則分流懸浮液的參數(shù) : p /13 2008屆本科畢業(yè)設計（論文） 35 1 6 32 4 3813 13813 繼而可以求出精煤弧形脫介篩下合格介質經分流后進入合格介質桶的懸浮液參數(shù)為 : 4 9 14 1 5 3131214 然后可以求出精煤脫介返回合格介質桶懸浮液參數(shù) 2 0 2 2 917141714171431714精精精精5 5 8精繼而可以求出進入合格介質桶的懸浮液參數(shù)為 : 所需補加濃介質的體積已求出 ,根據(jù)規(guī)定的濃介質性質不難求出濃介質其他各項參數(shù) ,但這樣計算 ,誤差大 ,也可以直接按照質量平衡關系求出 : 矸中2008屆本科畢業(yè)設計（論文） 36 0131431331160 7 GG t/h 03 8 =h 精煤磁選作業(yè)懸浮液的參