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I摘要本设计完成了孤山子矿3.0Mt/a动力煤选煤厂初步设计。该选煤厂属矿井型选煤厂，为铁法煤业（集团）有限责任公司下属的现代化大型矿井，主要产品为特低灰动力煤。设计首先对孤山子矿的原煤质量情况进行综合分析，全面了解具体煤质特点，在此基础上完成了选煤流程的确定，流程计算，设备选型，厂房布置，经济概算，图纸绘制等工作。参照《选煤厂设计规范》选择合理的选煤工艺方法，尽可能采用回收率、自动化程度高的重介选煤方法，实现模块化结构及设备大型化，并保证生产工艺系统具有足够灵活性功能，以便根据市场变化，科学组织生产方案，实现企业效益最大化。关键词：选煤厂;初步设计;混合入选;跳汰选煤工艺IIAbstractThisdesignhascompletedtheGUSHANZIcoalwashery3.0Mt/acoalpreparationplantpreliminarydesign.Thistypeiscoalmine,servicesforcoalmineTIEFAinthePacificgroup,themainproductsissteamingcoal.DesignofthecoalminefirstPacificqualityanalysis,tofullyunderstandthespecificcharacteristicsofcoal,onthebasisofcoalpreparationprocesscompleted,process,equipmentselection,workshoplayout,economical,drawingbudget.Withreferenceto“thedesigncodeforcoal”reasonablyselectthecoalpreparationprocess,useasfaraspossiblerecovery,ahighdegreeofautomationcurvemethod,torealizemodularizestructureandequipmentheavysection-rization,ensuretheproductionprocesssystemhasenoughflexibilitytochangeaccordingtothemarketfunctionandscientificorganization,enterpriseproductionplantomaximizeprofits.Keywords:coalpreparationplant;preliminarydesign;Hybridselected;Jiggingprocess辽宁工程技术大学毕业设计（论文）1前言煤炭是中国的主要能源和重要的生产原料，在一次能源消费中始终占70％左右，保证了国民经济的发展和人民生活的提高。建国初期，我国煤炭工业非常落后，1949年原煤产量只有3243万吨，经过60年的发展、改革和创新，2008年原煤产量已经达到27.93亿吨，今年预计达到30亿吨左右，位居世界第一。煤炭洗选加工是煤炭生产和高效利用过程不可缺少的一个重要环节，是实现煤炭洁净利用、节能降耗和可持续发展的基础和前提，建国以后选煤的发展取得了辉煌的成就，从1949年的入选量约200万吨，到2008年达到12.5亿吨，今年预计超过13亿吨，成为世界第一选煤大国。煤炭工业是我国国民经济的基础产业，在我国以煤炭作为主要能源的格局在今后50年内不会有根本性的变化。可以预计，到2020年，随着我国经济总量翻两番，对煤炭这一基础能源的需求也将翻一番。根据我国能源结构和资源特点，为了适应国民经济和社会注意市场经济的发展，以适合环境保护的需求，国家煤炭工业发展规划提出，要大力推进煤炭洁净生产和使用，促进洁净煤技术的产业化。发展洁净煤技术，其重要内容之一是大力推广煤炭的分选加工，用先进技术改造和建设选煤厂，提高煤炭入选比例。[1]随着中国经济的持续、快速、健康地发展，能源工业要实现新的突破。但受到油气资源量的制约，石油和天然气产量的增长速度有限，国内一次能源供应量的增加仍将主要依靠发展煤炭、水电和核电。据测算，到2050年，中国能源生产总量可达到35.4亿吨标准煤，其中，原煤33.5亿吨，占67.7%；原油2.3亿吨，占9.3%；天然气1500亿立方米，占5.6%，水电11540亿千瓦小时，占4.5%。在整个21世纪上半期，我国一次能源生产结构仍将以煤炭为主，有明显变化的是水电在能源生产总量中的比例将超过原油，水能资源的开发程度将接近60%，电力能源结构仍将以火电为主。由于能源生产的增长不能满足能源需求的增长，我国国内能源供应的缺口量，在21世纪初期将超过1亿吨标准煤，2030年约为2.5亿吨标准煤，到2050年约为4.6亿吨标准煤，规模约占年能源需求量的十分之一。虽然我国的煤炭资源丰富，但是这种不可再生资源是取之有尽的，所以煤炭资源的合理综合利用显现出相当重要的意义。煤炭经过洗选，若将炼焦精煤的灰分降低1％，则焦炭灰分可降低1.3％，燃料比降低2.7％，生铁产量提高2.7％～4.0％；若焦炭硫分降低0.1％，燃料比可降低1.5％，生铁产霍金：孤山子矿3.0Mt/a动力煤选煤厂初步设计2量提高2％。工业锅炉或窑炉按设计要求燃烧块煤，可节煤18％左右，减少烟尘排放量40％以上；电厂粉煤锅炉燃烧＜6mm的末煤，可降低制粉煤电耗。可见，用户使用经过洗选加工后的煤炭，其节能效果相当显著，并且由燃煤产生的烟尘和SO2的排放量也相应减少了。因此，应加大煤炭洗选力度，使用户用上符合自己质量要求的产品，既可提高能源利用效率，还可减少环境污染，又可节约矿产资源。对于煤炭企业，为了使煤炭资源得到充分的利用，必须进行机械加工和化学加工。实践证明，选煤是提高煤炭使用价值，充分利用煤炭资源最经济而有效的加工方法之一。原煤通过选煤和筛分加工后，可改善煤炭产品质量，生产出满足不同用户需求的、不同规格的产品，进而减少矸石的无效运输，提高煤炭利用率，节约能源，同时会给企业带来丰厚的经济效益。因此，对煤炭进行洗选加工，建立选煤厂是非常必要的。中国的能源结构以煤为主，煤炭产量居世界第一，与此同时也“产”出了1500多座煤矸石山，累计堆存量达30亿吨以上，相当于全国3年的原煤产量，并以每年超过1.2亿吨的速度继续增加。这些煤矸石已占去了20万亩以上的土地。中国的土地资源非常紧缺，人均耕地仅1.5亩，而煤矸石是目前中国排放量最大的工业固体废弃物之一，浪费了大量宝贵的土地资源，而且还造成大量污染。煤矸石到底沾着“煤”字，是一种低热值燃料。因此，把煤矸石转化为可用资源，是中国节约土地和合理利用资源、实现可持续发展的必然选择[2]。本设计任务是设计年处理量为3.0Mt的大型矿井型选煤厂。工作制度为330d/a，每天三班制，每班工作8h，两班生产，一班检修。要求完成对原煤煤质资料分析，煤可选性评定，工艺流程选择与计算，设备选型，厂房布置，经济概算，图纸绘制等初步设计任务。辽宁工程技术大学毕业设计（论文）31厂区概况1.1地理位置、行政管理及交通情况孤山子矿为铁法煤业（集团）有限责任公司下属的现代化大型矿井。矿所在地行政区划隶属于辽宁省调兵山市孤山子镇。孤山子井田位于铁法煤田的东南部，南北走向长约5.35km，东西宽约4.2km，总面积约为22.5km2。北以FW313断层为界，与小青井田相邻；南以煤层最低可采边界线为界，上水平局部以人为技术边界与蔡牛井田相邻；西以F3、F2、FW25、F35-1断层为界与大兴井田相邻；东至14#煤层最低可采边界线。晓南井田平面直角座标和地理座标分别为：X=4689548～4697640Y=41547992～41554247北纬42°20′19″～42°24'42东经123°34′57″～123°39′21″孤山子矿东距铁岭市30km，南距沈阳市130km，与外界交通方便。矿区铁路直达矿井并在大青站与国铁接轨，可通往全国各地。矿区公路网已经形成，纵横交错、四通八达，康铁线、四梅线公路由本区东西向穿过，孤山子矿可以通过两条公路直达铁岭市，与哈大公路相接，详见图1.1。铁煤集团公司煤田界地区界城镇住宅图例水库省界县界河流公路铁路县库线铁岭西站镇西堡岭蔡牛晓南镇沈阳市凡河镇长河腰堡镇大得胜台水库辽凡山市调孤山子镇调兵山镇煤大青水库大青小青镇掉龙湾水库田大青站铁法晓明镇河柴河水库岭市区铁岭市铁(铁岭县)大平顶堡镇铁长河中固镇线泡子沿水库法大明镇辽通江口开原市庆云堡镇清西丰县老城镇金沟子兵昌晓南井田图煤田普查区河县图1-1铁法矿区交通位置图Fig.1-1ChartofTiefaarea’stransportation1.2厂区地理概况铁法矿区地势平坦，属于冲积平原地貌。其西部为调兵山复背斜，是由一套古老岩系隆起而成的低矮山丘，由于长期风化剥蚀，植被较为发育。晓南井田地形较为平坦霍金：孤山子矿3.0Mt/a动力煤选煤厂初步设计4开阔，起伏不大，海拔标高为+57m～+75m，并全部被第四系松散沉积物所覆盖。区内无大河流发育，仅有长沟河等季节性河流，夏流冬涸，由西向东横贯全区，在前往户屯汇集后转向南流入辽河。1.3气象及地震该区为大陆性寒温带干旱半干旱气候，风多雨少，春冬两季多为西北风，夏秋两季多为西南风，风力一般3～4级，大者高达7～8级，无风季节少见。年平均降雨量Q=500mm/a左右，最大达到1009.1mm(1954年)，降雨一般集中在七、八、九三个月。年平均气温7℃左右，历史最高气温37.6℃(2000年7月8日)，最低达到－34.6℃(2001年1月13日)。冻结期为3～4个月，冻结深度1.4m左右。本区地震强度较小，该煤田地区历年来未超过二级。辽宁工程技术大学毕业设计（论文）52原料煤基地2.1地层铁法煤田为一内陆山间盆地，属同沉积断陷盆地。这种特定的古构造及古地理环境，控制了盆地内的建造与改造。孤山子井田作为铁法沉积盆地的一个次级构造单元(孤山子背斜)，除了具有铁法盆地的沉积特点之外，在沉积建造与构造演化上，还有其自身的若干特征。2.1.1区域地层铁法煤田为一套中生代侏罗纪晚期及白垩纪早期的陆相沉积地层，其上被第四系沉积物覆盖，为全隐伏式煤田。整个煤田位于松辽盆地的东南侧，地势较为低平。以前震旦系花岗片麻岩结晶片岩构成煤田之基底，其上依次沉积了侏罗系、白垩系及第四系。煤田南北长为29.5km，东西宽为17.4km，总面积为513.3km2。2.1.2井田地层孤山子井田位于铁法断陷盆地的东南角，其地层层序和煤层生成年代与区域地层一致，以前震旦系构成基底，其上依次发育了中生界之晚侏罗统、早白垩统及新生界之第四系地层(图2.1)，现由下而上分述如下：（1）元古界—前震旦系(AnZ)主要由肉红色花岗片麻岩、黑云母片岩、石英片岩、角闪石片岩组成。广泛出露于调兵山、柏家沟一带，在本井田没有发现出露，因其埋藏过深，钻孔也未曾揭露。（2）中生界—上侏罗统(J3)前震旦系地层形成以后，本区长期处于被剥蚀状态，使整个古生界和部分中生界地层缺失。直到燕山运动的中期，即中侏罗世之前，地壳活动频繁，才有安山岩喷出，伴随着集块岩的生成。新华夏系与纬向构造体系发生复合，形成了铁法断陷盆地，并伴有广泛的岩浆活动，使本区下降并接受了晚侏罗世的含煤沉积。（3）下白垩统(K1)该地层普遍发育，假整合于侏罗系地层之上，厚度最大为450m，一般厚320m。在井田南部边缘434号钻孔没见到该地层，419号孔附近很薄。在井田北部及中部，该系地层普遍发育。在白垩系中，有玄武岩喷出。玄武岩喷发前形成了一套还原条件下的绿色砂质砾岩，喷发之后，该地区气候干燥，因而，又形成了一套氧化环境下的红色砂质砾岩层。所以，本井田白垩系地层从颜色上可以分为两个岩段，即灰绿色砂岩砾岩段及紫色砾岩砂岩段。在地层划分上，相当于区域性的孙家湾组。霍金：孤山子矿3.0Mt/a动力煤选煤厂初步设计6（4）新生界之第四系(Q)孤山子井田完全被第四系冲积层所掩盖，盖层厚度为4.73～35.46m，一般为