1.3研究成果简述
1.3.1煤源及煤质
选煤厂原料煤来自邓家庄矿井。矿井设计可采储量为12473万t,主要可采煤层为山西组2#煤、5(4+5)#煤和太原组8#煤、9#煤。
邓家庄矿井采用斜、立混合开拓,采用综采倾斜长壁式一次采全高的采煤方法。设计生产能力0.9Mt/a,服务年限76.2a,首采煤层为5(4+5)#煤层。
矿井主采煤层5(4+5)#煤层原煤以低灰~中灰、特低硫~中硫、特低磷~高磷的肥煤为主,少量焦煤和1/3焦煤。
选煤厂主要入选本矿生产的原煤和外购煤,外购原煤主要是山西吕梁离石贾家沟煤业在限公司生产的原煤,两矿相距约15km,煤质相近。本次设计煤质资料以本矿原煤为主,并考虑选煤厂能够适应外原煤的煤质变化情况。
本矿已生产,东辉公司提供了本矿原煤筛分浮沉试验资料。原煤总灰分为23.61%,为中灰煤,煤质资料主要分析如下:
①筛分资料分析:
a、原煤总灰分:西坡总灰为23.61%,为中高灰原煤。
b、主导粒级:原煤主导粒级为6-3mm,其次为13-6mm、3-1mm。说明本矿原煤粒度组成较细,而且煤易碎。应当考虑适合于细粒级分选的选煤工艺和设备。
c、粒级与灰分变化关系:原煤随粒度减小,灰分由高灰降为中低灰,<1.0mm以下灰分低于原煤灰分,甚至接近产品要求灰分。说明煤质地较脆,易碎,矸石不易碎;大粒度级矸石含量高。大块破碎后有利于煤与矸石的解离。
<0.5mm以下灰分较低,可以在分选后直接回收作为产品。
d、+50mm块煤分析:原煤+50mm以上占7.773%。其中可见矸0.758%。灰分都较高,除去矸石后,块煤灰分与原煤灰分接近。对大型厂需考虑用机械排矸方法排矸。对中小型厂可以采用人工选矸方法。
②原煤浮沉资料分析:
a、+1.8密度级含量:+1.8密度级含量13.70%,矸石较纯,灰分较高,排矸密度在
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1.8以上。
b、各密度级含量分布:-1.4含量为49.31%,灰分为8.22%。-1.5含量为67.22%,灰分为11.35%。1.5~1.8密度级含量为19.09%,灰分为35.74%;轻产物、中间产物和矸石分配比例接近于65:30:5。
以上说明本矿原煤以生产中灰炼焦精煤为主(9.01~12.00%)。本次设计考虑精煤灰分定位为10.00%。
c、浮沉煤泥:浮沉煤泥量为2.60%,灰分20.23%,考虑筛分煤泥和次生煤泥,煤泥总量为13.57%,灰分为19.66%,浮沉煤泥灰分高,需浮选生产精煤。
③原煤可选性分析:
原煤综合级50~1mm:精煤灰分为10.00%时,理论产率为56.87%,理论分选密度为1.436g/cm3,δ±0.1含量(去矸)为51.11%,为极难选煤;精煤灰分为11.50%时,理论产率为64.62%,理论分选密度为1.480g/cm3,δ±0.1含量(去矸)为37.69%,为难选煤。
原煤综合级1~0.5mm:精煤灰分为10.00%时,理论产率为83.18%,理论分选密度为1.549g/cm3,δ±0.1含量(去矸)为21.07%,为较难选煤;精煤灰分为11.50%时,理论产率为89.75%,理论分选密度为1.660g/cm3,δ±0.1含量(去矸)为9.11%,为易选煤。
④浮选试验:
从周边矿井了解,本矿原生煤泥可浮性较好,为极易浮煤。浮选试验中,浮选回收率均能达到70-80%以上。但精煤灰分也显著提高,故实际生产中应根据来煤变化情况注意药剂的添加量,避免精煤灰分达不到产品要求。
⑤硫分:
原煤(掘进煤样)硫份St.d=0.40%,为低硫煤,产品硫份可以控制在0.8~0.9以下。
⑥矸石泥化
本井田共有安氏泥化试验样15个。试验结果表明,泥化率(<0. 5mm产率)0.36~
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1.74%,一般大于1%,小于10微米产率0.03~0.57%。从试验样上看,本矿矸石不泥化,但根据周边矿井及选煤厂生产情况,本地区矸石有一定的泥化现象,在设计时需考虑。 1.3.2市场预测
本项目选煤厂产品可作为炼焦配煤和动力用煤,其煤炭质量优良,为市场紧缺的优质煤种,市场前景将十分广阔。 1.3.3选煤厂建设规模、工作制度
本选煤厂为矿井型炼焦煤选煤厂,生产能力为1.80Mt/a。
入选本矿生产原煤0.9Mt/a和外来煤0.90Mt/a。外来煤为吕梁市离石区贾家沟煤业限公司生产的原煤,项目单位与吕梁离石贾家沟煤业在限公司签有供煤协议,这部分原煤供应有保障。
工作制度为年工作330d,每天工作16h。二班生产,一班检修。 1.3.4厂址及建设条件
1、厂址选择情况:选煤厂和邓家庄矿井位于同一工业广场,生活设施依托原矿井,选煤厂生产设施与矿井生产设施功能区分明确,互不干扰。
2、外部建设条件: (1)供水:
选煤厂生产、生活用水依托矿井,矿井建有800m3高位生活水池,水源为水源井来水,日出水量1920m3/d,除供本矿外还供西坡矿井780m3/d,供水能力还余988.79m3/d。供水能够满足选煤厂建成后的用水要求。
(2)供电:选煤厂电源来自邓家庄矿井35/10kV变电所。矿井主变为2X8000KVA,目前正常负荷约为3600kVA,负荷率为45%左右,按选煤厂新增负荷2500kVA考虑,总负荷仍在矿井主变正常工作范围内,能满足新增选煤厂的用电需求。
(3)通信:依托矿井通信设施。
(4)交通运输:选煤厂交通较为便利,工业场地南距柳林县城约20.Okm,距成家庄镇5.0km,现已有路面宽8.0m的沥青公路连接工业场地与成家庄镇。从成家庄镇至柳
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林县城有柳林~碛口三级公路相通,由此公路往南到达柳林县城后经G20高速和307国道向东北可达汾阳市及太原市,向西可达陕西省;在柳林县通过孝(义)—柳(林)铁路王家会煤炭集运站,可通达全国各地;通过上述道路交通,本选煤厂生产的煤炭产品可运往汾阳市、太原市及全国各地,选煤厂交通条件较为便利。
3、施工条件
建筑用砂石材料可就地取材,其他材料如钢筋、水泥、砖、木材等均可由柳林县购买到。 1.3.5产品结构
精煤:Ad=11.50%,Mt=10.13%,硫分≤1.00%,作为炼焦用煤及配煤供东辉集团焦化厂使用;
中煤:Ad=34.66%,Mt=8.00%,硫分≤1.00%,主要作为动力用煤和民用煤销售; 煤泥:Ad=63.08%,Mt=24.00%,排至煤泥卸料点,晾干后主要作为动力用煤和民用煤销售;
矸石:在矸石卸料点为装车排至矿井排矸场,填埋复垦。 1.3.6选煤工艺
1、选煤方法、工艺流程
本厂原煤全部入选,分选粒级为50~0mm。 经过综合比选,推荐选煤厂工艺流程为: (1)选煤方法:
毛煤经50mm分级,筛上去检查性手选后再入动筛,动筛精煤破碎后与筛下合在一起入选。
原煤无压三产品重介旋器分选,生产精煤、中煤和矸石,粗煤泥回收,煤泥水浮选,浮精压滤,浮尾浓缩压滤回收。
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(2)工艺流程:工艺流程详见附图C2147-2200-01,整个工艺系统可分为原煤准备、无压给料三产品重介旋流器分选、粗煤泥分选、浮选浮精压滤、煤泥水浓缩压滤五个部分。
2、工艺过程简介 (1)原煤准备
矿井生产的毛煤进入选矸楼后经50mm分级,50mm以上块煤经过检查性手选后破碎到50mm以下,与50mm以下原煤混合作为入选原煤进入主厂房洗选。
(2)三产品重介分选部分
入选原煤给入三产品重介旋流器分选,得到精、中、矸三个产物。重介精煤经脱介固定筛、直线筛脱介、离心脱水得到重介精煤产品;中煤经脱介固定筛、直线筛脱介、离心脱水得到中煤产品;矸石经脱介固定筛、直线筛脱介脱水后作为矸石产品。
合格介质返回合格介质桶,再泵入旋流器。稀介去磁选机磁选,磁选精矿返回合格介质桶。磁尾煤矿去粗煤泥回收环节。
(3)粗煤泥分选
精煤磁选尾矿泵入浓缩旋流器浓缩,底流进入煤泥分选机分选,分选得到粉精煤和粉煤泥。粉精煤经弧形筛、煤泥离心机脱水后掺入重介精煤;粉煤泥经弧形筛和中煤离心机脱水后掺入重介中煤。浓缩旋流器溢流、弧形筛筛下水、离心机离心液进入浮选系统
(4)浮选浮精压滤部分
生产系统中的煤泥水全部去浮选,经浮选分出浮选精煤和浮选尾煤。浮选精煤经压滤机脱水回收,并掺入精煤产品。浮尾去浓缩机,压滤机滤液返回浮选也可去浓缩机。
(5)煤泥水浓缩压滤部分
浮尾去浓缩机,浓缩溢流用作循环水,去系统的脱介筛喷水等。浓缩底流去压滤回收煤泥,滤液用作循环水。
3、产品平衡表见表1-3-1。
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