范文无忧网山西工程技术学院----毕业论文
山西工程技术学院
毕 业 论 文
毕业生姓名 ：
专学
业 ： 号 ：
指导教师 所属系（部） ：
二〇一四年三月
I
山西工程技术
设计时间：2014 年9月15日~2014年11月23日
评阅意见：
成绩：
指导教师： （签字）
职 务：
201409月
山西工程技术学院
毕业论文答辩记录卡
姓名
答 辩 内 容
问 题 摘 要
评 议 情 况
II
成 绩 评 定
专业答辩组组长： （签名）
2014年05月11日
III
不能占据应有地位，影响到产品销售和企业的经济效益。更是在 1995 年和 2003 年，山西炼焦产业为这种发展路子付出了惨痛的经济代价，焦炭价格下降，给焦炭生产成本高的大机焦生产企业的发展带来了严重困难，影响了现代化大机焦的发展，它滞缓了山西焦化工业升级换代和技术进步的步伐。上述问题引起山西各级政府高度重视，尤其三部委18号令的贯彻落实，对山西焦化产业提出更严格的要求，为此政府颁布了大量相关文件，其指导是思想是在控制焦炭总量的前提下，优先发展大中型机焦炉，对于能综合利用的大中型焦化企业予以扶持，提高科技含量，改善产品结构。今后一段时间内，山西省炼焦产业调整要继续坚持“控制总量，优化结构，综合利用，保护环境”的方针，实现“四个转变”，即由数量型向效益型转变、由单一型产品向综合利用型转变，由分散经营向集团化经营转变，由注重发展生产向注重环境 保护转变，实现焦炉上水平，产品上档次，经营上规模，环境上标准，通过技术创新、体质创新、管理创新，把山西省撂跤产业培育成可持续发展的支柱产业。目前我国正处于资源消耗强度较高的工业阶段，其能源产量以低于需求量。可以说，中国正面临一场能源危机，尤其是是由危机。这场危机可能破坏已取得的经济成果，并对未来构成威胁。中国经济发展的前途很大程度上取决于如何解决和能否解决 能源危机。但是石油、天然气储量相对过低且消耗量相对过高，中国未来50年内的主体能源是煤炭。加快煤炭综合利用，洁净化利用和搞好煤化工产业的发展已迫在眉睫。
第一节 选煤发展状况
一、选煤技术
选煤是煤炭工业生产中提高产品质量必不可少的重要环节，是综合利用资源和节约能源的重要途径，是实现煤炭洁净生产、洁净利用的重要手段，也是我国21世纪能源发展战略中洁净煤技术的重要组成部分。过去的20年是我国选煤稳健大发展的时期。80年代初期，选煤厂设计入选能力仅有11042万t／a，入选煤量 11698万 t／a，占原煤入选比例 18.95％，到 2001年底选煤厂设计入选能力已达 52500 万 t／a，入选煤量达到了38600 万 t／a，原煤入选比例达到 35％。选煤厂设计能力和人选煤量均位居世界前列。
二、国内外选煤技术现状
目前，国内外采用的选煤方法主要为重介、跳汰、浮选以及干法选煤，以上选煤方法均有应用。
（1）重介选煤技术。经过几十年的科学研究和生产实践，重介选煤技术日趋成
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熟，重介质旋流器选煤技术取得了重大进展。我国拥有自主知识产权的三产品重介质旋流器选煤技术取得成功并广泛推广应用，选煤效率达到了95%。
（2）跳汰技术。跳汰选煤对易选和中等可选性煤具有广泛的适应性，具有系统简单可靠、生产成本低、分选效果好等优点。目前跳汰选煤在我国各种选煤方法中约占60%。此外，动筛跳汰近几年也逐步被应用，用来代替人工排矸。
（3）浮选技术。浮选技术近年来发展很快，多应用于炼焦煤选煤厂和生产高炉喷吹用无烟煤粉的选煤厂。我国研制的浮选柱有效分选下限可达10μm，使细粒精煤产率平均提高1~3个百分点；大型机械搅拌式浮选机单槽容积已达20m3；“十五”国家科技攻关课题“带有矿浆预矿化器的机械搅拌式浮选机”已大面积推广应用。
（4）干法选煤技术。干法选煤包括流化床选煤和风力选煤，主要应用于寒冷、水资源短缺地区的煤炭分选以及易泥化煤种的分选，在众多选煤方法中应用比例相对较小，应用较多的为风力选煤。为了提高干法选煤的分选效果，日本、加拿大和我国先后开展了空气重介质流化床干法选煤技术的研究。
（5）细粒煤脱水技术。对细粒煤的脱水，美国多采用超高速离心脱水技术，而欧洲则趋向于采用加压过滤技术或隔膜挤压技术。我国研制并推广应用了加压过滤机、超高速离心机和强气压穿流式隔膜挤压压滤机。 三、国内外选煤装备现状
各国选煤厂在用的选煤设备
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熟，重介质旋流器选煤技术取得了重大进展。我国拥有自主知识产权的三产品重介质旋流器选煤技术取得成功并广泛推广应用，选煤效率达到了95%。
（2）跳汰技术。跳汰选煤对易选和中等可选性煤具有广泛的适应性，具有系统简单可靠、生产成本低、分选效果好等优点。目前跳汰选煤在我国各种选煤方法中约占60%。此外，动筛跳汰近几年也逐步被应用，用来代替人工排矸。
（3）浮选技术。浮选技术近年来发展很快，多应用于炼焦煤选煤厂和生产高炉喷吹用无烟煤粉的选煤厂。我国研制的浮选柱有效分选下限可达10μm，使细粒精煤产率平均提高1~3个百分点；大型机械搅拌式浮选机单槽容积已达20m3；“十五”国家科技攻关课题“带有矿浆预矿化器的机械搅拌式浮选机”已大面积推广应用。
（4）干法选煤技术。干法选煤包括流化床选煤和风力选煤，主要应用于寒冷、水资源短缺地区的煤炭分选以及易泥化煤种的分选，在众多选煤方法中应用比例相对较小，应用较多的为风力选煤。为了提高干法选煤的分选效果，日本、加拿大和我国先后开展了空气重介质流化床干法选煤技术的研究。
（5）细粒煤脱水技术。对细粒煤的脱水，美国多采用超高速离心脱水技术，而欧洲则趋向于采用加压过滤技术或隔膜挤压技术。我国研制并推广应用了加压过滤机、超高速离心机和强气压穿流式隔膜挤压压滤机。
三、国内外选煤装备现状
各国选煤厂在用的选煤设备
（1）两产品重介质旋流器。目前，在两产品旋流器生产与开发方面比较先进的国家除了我国还有荷兰、美国、英国等。荷兰研制的DSM重介质旋流器是目前世界上应用最广泛的一种重介分选设备；美国研制了麦克纳利重介旋流器和主要用于分选30~0.5mm原煤的圆筒重介质旋流器(DWP)；英国煤炭局研制了有压给料圆筒形重介质旋流器和直径为1.2m的大型圆筒重介质旋流器(LARCODEMS)；我国于1991 年由煤炭科学研究总院唐山分院在国内首先研制了直径为0.5m的无压给料NZX型两产品圆筒重介质旋流器。中国矿业大学综合系也研制了DWP圆筒重介质旋流器，并生产了HMCC一300型和HMCC一400型旋流器。
（2）多产品重介质旋流器。在多产品化方面，目前世界上比较先进的研发国家主要有意大利、英国、和我国。意大利在上个世纪80年代初研制了Tri-flo型三产品重介质旋流器；上个世纪90年代中期，英国煤炭局先后研制了LARCODEMS圆筒重介质旋流器和LARCODEMS500/350无压给料三产品重介质旋流器；我国则于上个世纪80年代初研制了3NZX50/350型有压给料三产品重介质旋流器；90年代初研制了无压给料的3NWZX700/510 型三产品重介质旋流器；“十五”期间开发了双供介无压给料三产品重介质旋流器；目前又研制了四供介无压给料的3NWZX1500/1100mm旋流器，其直径已达1.5m。
2、跳汰机
目前，国外主要在跳汰机机体大型化、风阀工作方式以及自动排料方面做了大量工作。德国跳汰机针对末煤和块煤采用了两种不同的排料结构：末煤跳汰机采用液压闸门调节排料口的大小，而块煤跳汰机则是用液压缸调节筛板倾角来调节排料口的大小；美国、英国、澳大利亚还在研发离心跳汰机。离心跳汰机是借助巨大的离心力场来强化细小颗粒的分选效果，有效分选粒度可达0.04 3mm。
在我国使用较多的国产跳汰机有SKT系列、X系列筛下空气室跳汰机。X系列跳汰机采用液压托板排料方式，跳汰面积为4~45m2；SKT系列跳汰机跳汰面积为
6~40 m2，采用无溢流堰深仓式稳静排料方式，可避免已分层物料撞击或翻越溢流堰造成二次混杂。
3、动筛跳汰机
德国和澳大利亚均采用液压驱动式动筛跳汰机。我国1989年自行研制了首台TD型动筛跳汰机并试运行成功，十几年来已有液压式和机械式两大类4个国产系列和1个引进系列产品。
4、重介质分选机
上世纪我国使用的块煤重介质分选机多为斜轮、立轮分选机。上世纪90年代初，我国首次从美国引进了重介质刮板分选机，由于该设备具有易操作、易维护、低投资和高效率等特点，在我国很快得到认可。随着元器件及整机的国产化，其应用范围还将进一步扩大，有替代重介斜轮、立轮分选机的趋势。
5、筛分设备
在大型化方面，国外已生产出了面积为40~50m2的大型筛分机；在品种上，应用机械振动力、离心力、电磁振动力设计了各种振动筛分机；在制造材料方面，采用了复合材料、塑料及橡胶。
通过对上世纪80年代美国技术和90年代德国技术的引进学习。我国在完成“九五”科技攻关项目的基础上研制成功了2ZKP3660型和ZKZ3660型振动筛，具有了与外国同类设备抗衡的能力。
鉴于细粒级煤炭难筛选的特性，国内近年来对煤炭深度筛分机械的研究等较为深入，种类较多，发展较快的是棒条筛、博后筛、香蕉筛。由煤炭科学研究总院唐山研究院自行研发的新一代高端技术SXJ系列大型香蕉筛，处理能力提高了40% ~60%，且筛分效率在90%以上，达到了国际先进水平。
6、离心机
末煤脱水使用较多的仍是各种立式、卧式离心机。在国外，3CMI公司生产的VM系列卧式振动离心机、Ludowici公司的FC系列煤泥离心机，国外最大的卧式振动离心机筛篮大端直径已达1.5m，处理能力达300t/h，产品水分为5%一9%。
近年来，国产离心机也得到较快发展。煤炭科学研究总院唐山研究院研制了WZY系列卧式振动离心机、LLL立式刮刀卸料煤泥离心机，北京华宇工程公司研制了WZT140型卧式振动离心机，中国矿业大学研发了DG一WZL1200卧式振动离心机。
卧式沉降过滤式离心机可用于细粒煤泥和浮选精煤的脱水。国外该设备的生产厂
家主要有美国的DMI公司、BIRD公司和德国的KHD公司等。我国该类设备近几年也有所发展。国产的LWZ型系列沉降过滤式离心机已经在一些选煤厂投人使用。
四、国内外选煤技术与设备的发展趋势
（1）新建选煤厂多采用以重介质分选槽和重介质旋流器为主要分选设备的重介分选工艺，其次是跳汰分选。对粗粒煤泥的分选趋向于采用重介质旋流器、螺旋分选机和摇床。对细粒煤泥的分选趋向于采用浮选机、浮选柱。
（2）在分选技术上，开发大直径重介质旋流器和选别深度更大的各种分选设备如跳汰机、螺旋溜槽和新型的重介质分选机等是未来选煤技术与装备的发展方向。
（3）细粒煤和超细粒煤的分选技术与设备是未来选煤技术的研究热点。
（4）改进和扩大现存的选煤厂，关闭一些零散的处理能力小、技术落后、效益不佳的选煤厂。
（5）模块式选煤厂正在推广与应用。
五、我国选煤工业存在的问题
尽管“十 五”期间我国煤炭洗选加工业得到了迅速发展，选煤技术有了较大进步，但与世界发达国家相比还存在不小差距。具体表现为:
（1）原煤入选比例低且发展不平衡。地方煤矿，尤其是乡镇煤矿原煤入选比例低，且单厂规模小；炼焦精煤灰分偏高，不能满足国内市场需求;动力煤入选比例低，动力配煤技术刚刚起步。
（2）技术装备落后。设备可靠性差，生产规模小，产品质量不高，品种少；选煤设备型号、性能单一，洗选效率比主要产煤国低7~8个百分点，特别是大型振动选煤设备对国外的依赖度较大；选煤工艺配置灵活性差，不能适应原煤性质和产品质量、品种变化的要求。
（3）环保意识差、副产品利用率低。节约能源和资源有效回收利用意识有待提高。
（4）政策法规不够完善。推动原煤入选比例提高的政策法规不够完善，不配套。 对动力煤洗选，特别是电煤入选缺少行之有效的鼓励和推动政策。
第二章 厂区概述及原煤分析
第一节 选煤厂矿区简介
一、厂区综述
1、矿区概况
临涣矿区位于安徽省宿县矿区的西部，大部分在濉溪县的南部，局部在蒙域，涡阳县境内，南北长四十公里，东西宽四十公里，其中含煤面积约395平方里。临涣井田位于临涣矿区的中偏北部。临涣煤矿坐落在淮北市濉溪县韩村镇，因靠近淮海战役总前委指挥部所在地临涣镇而得名。矿北距淮北市五十公里，东巨宿州市三十公里，濉阜铁路在该区西北部通过，临涣车站距矿井约九公里，青（瞳）芦（岭）铁路支线与小湖孜集站接轨，淮北矿业集团公司自营铁路经过矿工业广场到小湖孜站与青瞳站接轨。矿井附近有淮北市至涡阳、宿州市至蒙、宿州市至临淮等三条主要公路。交通十分便利。矿井蕴藏的煤炭主要有焦肥煤、现主要供应上海宝钢等钢铁工业和江浙地区工业用户。
资源丰富，发展潜力大。韩村镇独特的地理位置和优越的地理环境，使韩村镇蕴藏了丰富的煤炭资源，国家大型统配煤矿、海孜煤矿、临涣煤矿、童亭煤矿、临涣选煤厂等座落其在内。2005年，省“861”重点项目，投资240亿元的煤化-电化--盐化--一体化大型企业，临涣煤焦业又落户韩村，给韩村的发展带来了千载难逢的机遇。 该厂入洗临涣矿井的原煤，原煤储量丰富，质量稳定。选煤生产持续能力较强劲。主要精煤为特低磷，特低硫，粘结指数高，质量稳定的冶金用主焦精煤。主要销往国内外的大型企业，并远销日本印度。矿井所在的安徽省，主要国铁有京沪，淮南，宁芜，铜芜等线。全省以合肥为中心形成铁路网四通八达。长江是我国最大的航运干线，
常年可以通航，在安徽境内有马鞍山，裕溪口，铜陵，安庆等主要码头。由裕溪口顺水可达上海用户，逆水而上可抵武汉，重庆等大城市。
2、地理概况
淮北矿区地理位置优越，交通运输便利，北靠陇海线，东临京沪线，西有京九线，三大铁路干线及合徐（合肥--徐州）、连霍（连云港--霍尔果斯）俩大高速公路贯穿其间，320多公里自营铁路纵横矿区，水运通道连接华东沿海各省。为货物运输创造了极为良好的条件。
淮北矿区地处华东腹地、安徽省北部，与江苏、河南两省交界。东西、南北跨度各约100公里，总面积9600平方公里，其中含煤面积6912平方公里，包括濉肖、宿县、临涣、涡阳四大矿区。全矿区保有储量约80多亿吨，有焦煤、1/3焦煤、气煤、肥煤、贫煤、瘦煤、无烟煤和天然焦等八大主要煤种，煤质优良，属低硫、特低磷、中低灰分，高发热量，粘结性强，结焦性好的“绿色环保型”煤炭。其中，焦煤、肥煤和瘦煤为国家保护开发的稀少短缺煤种。除煤炭资源外，矿区还有丰富的伴生资源，已探明-2000米水平以上煤层赋存煤层气储量达3000多亿立方米及优质高龄土4.8亿吨、天然焦1.5亿吨。
3、气象地震资料
本地区属半干旱湿润季风型气候。春夏季多东风，风速较小；冬季多北风，风速较大，全年以东北风为最多，最大风速为18.3m/s，全年平均风速为3.4m/s。历年平均温度为14.3度，元月最冷，最低温度为19度，7月最热，月平均最高温度为26.7度，冰冻期为3-4个月，最大冻结深度为21cm。历年平均降雨量为962.9mm，最大降雨量为1518.6mm，最小降雨量为556.2mm。雨季为7-8月份，约占全年的50%。根据《中国地震烈度区划图（1990）》所示，本地区地震烈度为6度。
4、厂区地址特征
淮北矿区含煤地层为石炭一二迭系。上石炭系太原组总厚度为115-125米，含煤7-10层，煤层薄极不稳定，属不可采煤层。二迭系含煤地层为本区主要含煤地层，含煤32-34层。自下而上分A、B、C、D、E五个含煤组、七个含煤段。矿区内受F6-F7，F11-9～F10-9两大断层影响，将五台矿井田煤层割成产状各异不同初段。
5、煤层及生产矿井储量、生产能力及服务年限
（1）煤层及生产矿井储藏量
矿井采区开拓为前进式，区内为应退式回采。本矿以炮采为主，生产工作面需要
分阶段由上而下回采。在46采区使用综采，54采区使用高档普采。井下矿车运输，主斜井采用三阶段接力胶带运输。
（2）生产能力及服务年限
矿井设计能力为1.5Mt/a。工作制度为每年工作330天，每天工作16个小时，每天三班作业，其中两班工作，一年检修。从2007年算起为50年。
选煤厂的服务年限及原煤处理能力:该厂设计年处理能力为150万吨每年的矿井型选煤厂，选煤厂的服务年限与矿井的服务年限相一致，为40年以上。按其工作制度每小时处理能力为284.09t,每天处理4545.45t。
第三章 原煤资料分析
第一节 煤的物理性质
一、煤的密度
煤的真密度以δ表示。在设计计算中用于换算煤的体积和重量，如计算矿浆的容积、确定浮选机台数等。
煤的堆积度（散密度）是指单位体积内煤的质量，以γ表示。在设计选煤厂时，计算输送设备的输送量、煤仓和储煤场容量等，都必须测定不同产品和不同粒度级别的γ值，如表3-1:
表 3-1
煤的视密度（假密度）测定视密度对于多孔隙的煤炭是很必要的。当原煤中有天然焦存在时，其真密度较大而视密度较小，这样在分选过程中容易混杂到精煤产品中去。
二.煤的粒度
煤炭在开采、运输、装卸以及选煤加工过程中，其粒度组成是在不断发生变化的，其变化程度是随着原煤性质的不同而不同。
三.煤的碎选性
根据原煤和矸石的脆性差别，通过随选机械（选择性破碎机）将大块原煤破碎，使煤与矸石分离，代替手选与破碎作业。
第二节 原煤可选性
一、煤的可选性
煤的可选性是一个概略的定性概念，它表示按要求的质量指标从原煤中分选出精煤产品的难易程度，对于一个已建好的选煤厂，工艺流程基本上确定，在产品质量要求固定的情况下，影响原煤可选性的因素主要是原煤本身属性了。
目前评价煤的可选性方法大都从密度特性和粒度特性对可选性的影响来研究。然而，影响煤的可选性因素很多，只考虑密度特性对可选性的影响显然是不充分的。客观的说，密度及密度组成是影响原煤可选性的一个重要因素，但密度组成仍然和煤炭本身组成包括煤炭组成有关。
实质上，煤之所以可选，就是由于赋存于煤中的矿粒能通过自然和人工破碎的手段达到解离，然后根据煤和矿物质各种性质上的差异在选煤设备中进行分离的。而矿物在煤中的赋存形态正是煤岩学研究的一项重要的内容。所以从煤岩学角度来研究煤的可选性是其发展方向。
从煤的成因角度研究煤的可选性，则影响煤的可选性的主要因素如下：
1、矿物质在煤中的分布：因为矿物质在煤中含量不同，造成煤的密度组成不同，散步特征不同造成煤炭与矿物质解离的难易程度不同。
2、煤层结构的影响：每层结构不同，煤层中所含的夹矸层的层数不同，一般，不含夹矸层的煤，在开采过程中，混入煤中的矸石就少：而含夹矸层多的煤层，在开采时，混入煤中的矸石量就多，所以直接影响煤的可选性。
3、煤岩组分类型的影响：煤岩组分对煤的可选性影响是显然存在的，不同的煤岩组分其在密度、机械强度等方面是不同的。一般惰质组含量高的煤，由于惰质组密度较大细胞腔中常充填粘土矿物和石英等，故含有惰质组较高的煤是比较难选的。
4、煤系成因的影响：煤系成因是影响煤的还原类型的主要因素，而煤的还原类
型不同，其可选性不同，一般较强还原类型的煤好选，较弱还原类型的煤难选。
通过密度组成的分析，了解原煤中各密度级的含量和质量情况。如低密度级、中间密度级和高密度及含量的灰分，以及生产低灰精煤的可能性，此外，也知道原煤分选的难易程度，从而可以确定选煤方法和进一步制定合理的选煤工艺流程。
二、评定原煤可选性常用方法如下两种
1、中煤含量法：它是沿用多年的评定方法。在分选过程中，产品之间很难避免不想混杂，但原煤中，中间密度及物料含量愈多，混杂越严重，分选困难也大，故以中煤含量的多少来评定原煤的可选性是有科学依据的。
按照我国情况，对于炼焦煤密度1.4~1.8为中煤范围，并以此范围内的重量百分数作为评定标准：对于动力用煤，密度1.5~1.8为中煤范围：无烟煤1.8~2.0为中煤范围。评定标准如表3-2：
表3-2
2、密度±0.1邻近比重物含量法：它是把分选密度±0.1范围内物料作为中煤，以其含量大小来评定原煤的可选性难易程度。根据重力分选过程的规律，越接近分选密度物料混杂程度越严重，远离分选密度的物料混杂可能越小。因此，用这种方法评定原煤的可选性，因考虑了分选过程的分选制度，更加接近实际地反映了煤的可选性难易程度，而中煤含量法没有考虑实际所用的分选密度，也没有考虑产品的质量要求，因此，用于实际生产时，有时并不能反映实际分选的难易。
应该指出，可选性指标是个可比的数值。在一定程度上说明一定的问题，因此，其数值不是一个绝对的指标。国外和我国采用的±0.1邻近密度物含量法规定的数值，见表3-3：
表3-3
验公式表示法等，不如上述两种方法明确、简单、易选。
在煤的岩相分析中，煤岩显微组分和矿物质的分布情况，为判断煤的可选性，提供必要的基础数据。对于＞6mm或＞3mm粒度级中间密度物的破碎和解离分析，是根据破碎前后的浮沉试验资料来确定。
第三节 筛分与沉浮实验结果分析
表3-4 浮沉资料综合表
由原煤浮沉资料分析：从以上浮沉资料可以看出，低密度级的含量为51.10%，浮煤累计灰分为7.40%。分选低灰精煤比较困难，从数据上大概确定该煤质属于难选煤。由于要求精煤灰分为10.51-11.00%，试计算-1.5各密度级的灰分为10.81%。所以大致估计分选密度在1.4-1.5之间，产率为70%左右。
表3-5 50-0mm筛分资料
（1）、各粒级含量分析，原煤各粒级含量百分数相差不大，说明原煤的粒度 分布比较均匀：+13mm粒级含量为40.89%，而灰分不高（27.35%），小于3mm以下煤粉含量为21.51%，所以原煤的煤质硬度较大。
（2）、各粒级质量分析，各粒级的灰分量比较接近，煤质均匀。-0.5mm粒级的灰分比相邻近粗粒级灰分高，说明矸石存在泥化现象。
（3）、原煤筛分资料中没有给出+50mm的原煤筛分资料，故在此不可知原煤是否要排矸及入料上限的大小考查因素。
第四节 可选性曲线数据及绘制 表3-6 可选性曲线数据综合表
灰分为10.51%，由图可读出理论分选密度为1.51，理论分选产率为70.4%。±0.1含量为33.7%，由煤炭洗选加工可选性判定标准可知原煤为难选煤。
可选性曲线图
第四章 选煤工艺流程 第一节 工艺选择的要求
选煤工艺流程的选择应以原料煤性质、用户对产品的要求、最大产率和最高经济效益等因素为依据，科学确定简单、高效、合理可行并且能够满足技术经济要求的工艺流程。选择具有先进技术和生产可靠的分选方法；根据用户的要求能分选出不同质量规格的产品；在满足产品质量要求的前提下获得最大精煤产率，同时力求最高的经济效益和社会效益。选煤方法是制定选煤工艺流程的核心问题。选煤方法的确定主要取决于煤的可选性和产品质量要求，也要考虑煤的种类、粒度、地区水资源条件、能够获取的设备技术水平以及技术经济上的合理性等其他因素。
第二节 常见洗选工艺的对比
1、原煤脱泥洗选方案 优点是：选前脱泥，避免了煤泥在系统中的循环，不仅有利于煤泥分选的后续作业，减少进入重介系统的煤泥，降低悬浮液的粘性，提高分选精度和分选系统稳定性，增加煤泥回收率，而且通过洗前脱泥，可以提高脱介筛以及磁选机的单位面积处理量，降低分流量，减少脱介筛和磁选机台数，降低介耗，同时相配套的工艺系统设备相应减少；选前脱泥，避免了煤泥在系统中的循环，有利于减少次生煤泥量，并有利于煤泥分选的后续作业。
缺点是：工艺流程较复杂，工艺环节相应增多，由于增加了洗前脱泥作业，生产用水量增加，增加了后续煤泥水处理成本。
2、原煤混合入洗方案 优点是：工艺流程简单，不需要分级脱泥系统。全级进入重介系统分选，在厂房布置上也有利于降低厂房高度和体积，对降低基建投资费用和生产运行成本具有一定的优势。
缺点是：由于采用宽级别分选，细粒煤用大直径旋流器分选效果较差。综合上述分析，根据山西腾阳能源有限公司提供的鑫隆煤源有限公司矿井煤层煤质情况和中阳离石地区相邻矿区煤质情况，结合本厂入洗原煤的煤质特征，并参考周边地区的一些资料以及大土河一、二厂的质量周报，原煤中煤泥含量多在25-35%之间，末煤含量大，-0.5mm级达到32.6%，且末煤灰分不高，浮选回收率高，适应于采用脱泥分选工艺，原煤选前脱泥入洗重介分选，煤泥直接浮选的工艺。
由于大直径旋流器的有效分选下限约为0.3mm，煤泥分选在炼焦型选煤厂中占有很重要的位置，而且是煤泥水处理的重要环节并且直接关系到最终产品结构和经济效益。根据煤质资料和产品要求，对-0.3mm的粉煤可以使用两种方法分选：：煤泥重介和浮选，现对两种细粒煤泥处理方法做一对比：
3、煤泥重介处理煤泥方案 优点是：细粒煤泥处理采用煤泥重介工艺较浮选工艺工艺系统简单、便于生产管理； 缺点是：是粉煤的分选下限只能达到0.1mm左右，由于-0.1mm粒级煤泥中的精煤一般只能混入尾煤，造成部分精煤损失，并且分选密度和分选精度不容易控制。
4、浮选处理煤泥方案 优点是：浮选对煤泥的分选下限为0mm，适应性较强，根据该地区煤质特点，煤泥具有很高的可浮性，达到88%以上，利用浮选有利于提高精煤产率，浮选较煤泥重介来说，有分选下限低，精煤产率高的优势。 缺点是：运行成本较高。
5、煤泥浮选法 浮选既是煤泥分选方法，也是选煤厂洗水净化的有效方法。随着采煤机械化程度不断提高，煤矿开采深度加大，原煤中
然可以获得可观的经济效益。
6、摇床选煤法 摇床能够处理13 inn3以下的易选末煤和煤泥，它的优点是结构简单、易操作、分选效果好、生产成本低、分选下限可达200网目，由于摇床对细粒煤分选效果好，对于硫铁矿含量高的高硫煤脱硫具有较好的脱硫效果，因此，在我国煤炭含硫量较高的西南地区选煤厂中得到一些应用。从高硫煤中回收硫铁矿，既可以减少高硫煤使用对环境带来的污染，也可以向化工、化肥等行业提供工业原料，因此得到愈来愈多的重视和应用。摇床的主要缺点是单层摇床单位面积理能力低，占地面积大。多层悬挂式摇床在很大程度上弥补了普通摇床的缺点，而双头离心摇床则有效地降低了分选下限，提高了对煤中硫铁矿的脱除能力。近年来摇床也作为从洗矸中脱硫的主要设备。
7、其他选煤方法空气重介质流化床分选就是运用气-固流化床的似流体性质，在流化床中形成一种具有一定密度的均匀稳定的气-固悬浮体，小于床层密度的轻产物上浮，重产物下降，从而区分获得两种产品。，它可有效地分选外在水分小于5%的50（80）-6mm粒级煤炭，并且分选精度高，可能偏差0.005-0.007范围内。
重介分选精煤产率比跳汰分选精煤产率略高一些。重介工艺具有分选效果好，产品产率高、灰分低的优点；但同时其分选设备的台数 比较多，重介悬浮液对设备磨损严重等缺点，技术操作和生产管理也比较复杂。跳汰工艺具有分选密度范围宽，对煤质适应性强，厂房布置简单，生产设备少，投资少的特点。同时跳汰工艺也存在回收率比重介工艺分选效果稍差的缺点，但生产管理上还是比较方便的。此外，本次技术设计是在原有系统基础上扩大处理能力，选用跳汏选煤方法，便于全厂统一控制与管理。
第三节、工艺流程的确定
一、 工艺流程制定要求
1、产品的市场定位
虽然煤炭市场红火，产品紧俏，但竞争也日趋加剧，选煤厂作为市场的上游企业，更应以市场为导向，注重市场调研，不同的用户对煤质的要求是不一样的。比如动力煤，有的用户对粒度、块煤限下率要求较严，有的用户对产品灰分和发热量要求比较苛刻，因此，选煤厂的设计建设要注意市场调研和市场预测。工业设计的目的无
非是建厂出产品，产品的合格与否是衡量工艺设计合理性的必要条件，而选后产品能够畅销对路、适应市场要求，才是厂家真正关心的，所以合理的产品定位有其重要意义。在此基础上若生产系统具备灵活性，就能够根据市场的要求及时调整产品结构，生产适销对路的产品，拓宽用户要求范围，增强煤炭产品的市场适应性和市场竞争力。
2、选择工艺应遵循的基本要求
选煤方法的选择是选煤工艺的流程设计中的重要环节。相关因索是多方面的，如：原煤粒度组成特性(含粒度组成)、密度特性(含可选性)；硫分构成及其赋存嵌布特性；产品结构(含市场需求)；分选效率；分选加工费用；相关的基建投资费用；综合经济效益等。因此，选煤方法的确定必须作全面的技术经济多方案比较，择优选用。合理选择选煤方法，最根本最基础的工作就是对入选原煤煤质的分析。煤质分析得是否透彻，原煤特性把握得是否准确，直接关系到整个设计的理性，是衡量一个设计好坏的重要标准。中国煤田、矿区的煤质千差万别，甚至同一矿井不同煤层，其煤 质也有明显变化和区别。有的选煤厂在设计时，在煤质资料的获取和分析方面深度不够，很多情况是用矿区相近煤层的资料代替或煤质资料代表性差，这就很容易造成设计和实际生产有所差异。因此，一定要尽力提高煤质资料的完整性、准确性和代表性，在条件许可时设计部门可根据工艺要求亲自做浮沉及泥化沉降等试验，避免设计的盲目。做好煤质分析，首先要了解开采煤层的结构特征、赋存特点和井下采煤方法、井下运输等生产环节，煤层的顶、底板及夹矸层的煤岩组成和井下各生产环节对混入毛煤中的矸石量等煤质因素产生重大的影响，只有充分地了解这些环节，才能够进一步的调整试验资料，更深一步的分析煤质资料。其次就是要重视有机的结合其它因素来分析煤质资料。在做煤质分析时，切忌就资料本身死板地罗列数据，孤立地就事论事，把煤质分析与工艺设计分割开来。煤质分析毕竟是为进一步工艺设计做铺垫，其合理的方法应是把资料的数据规律和分析内容与选煤方法的选择、工艺环节的制定、产品的定向定位、甚至和设备的选择有机地联系起来。这才使煤质分析工作有了更为广阔的含义。目前中国重介选煤技术日趋完善。然而一味地以不变应万变，以一种选煤方法应对不同的煤质、不同的产品要求，也是不科学、不经济。跳汰选煤在成本上有相当的优势，其几十年来的发展更是沉淀下了许多宝贵的技术成果和生产管理经验，可以看到，对于易选煤和中等可选煤，跳汰选依然有优越的可取性。
3、合理的工艺流程设计
选煤厂工艺流程设计的合理性、简洁性体现着设计者水平的高低。选煤厂人
选原煤有其特点，工艺流程设计上也应该有其特点。选煤方法确定后，很多环节还需要综合各种因素进行细化，如原煤的等可选煤，跳汰选依然有优越的可取性。合排矸环节，煤泥的分级分选环节，煤泥水处理环节等。此生产环节往往直接影响一个厂的管理状况、经济效益，也直接体现出选煤厂工艺特点和设计者的设计功底。因此，对于一些细小的工艺环节一定要充分重视，切忌一成不变地套用。即使选煤厂建成投产后，对于部分工艺环节的改造也是不可避兔的。对于煤泥处理及煤泥水系统的设计是选煤厂设计的一个重点，也是一个难点，合理的煤泥水处理工艺不仅节省投资，而且还可提高精煤产率。据统计，若选煤厂处理的煤泥量占入选量的20％，但用于煤泥处理的基建投资却占总投资的40％，用于处理煤泥水的设备量占选煤厂的总设备量的40％～60％煤泥，煤泥加工费相当于除去煤泥量后80％原煤加工费的2．5倍 J。以某选煤厂为例，煤泥环节原工艺为传统的粗煤泥回收、细煤泥浮选工艺，主要存在的问题是：精煤产率低，粗煤泥回收出中煤产品，大量低灰精煤泥得不到回收，影响精煤产率；煤泥产品 水分高，严重影响全厂经济效益。改造上艺方案：增加粗煤泥分选，粗细煤泥分别精选；粗、细精煤泥一起过滤。和原工艺相比较，土建投资、设备造价和生产成本并没有太多的增加，而精煤产率和数量效率均提高10％以上，煤泥产品质量也大大提高 。
二、推荐入洗工艺
遵循上述原则，考虑到入洗原煤的粒度特性、密度特性以及可选性，本次选煤厂设计采用以“大型无压给料三产品旋流器”为主要分选设备的不脱泥、不分级重介质选煤工艺，经过重介质分选后的粗选细煤泥在进入浮选作业，选出最终精煤泥、50-0mm的原煤用无压给料三产品旋流器分选，分选下限可达0.25mm，粗颗粒煤泥采用重介方法分选，细颗粒煤泥采用浮选方法分选。
第四节 本工艺流程特点
（1）设备大型化。采用具有国际化先进水平的大型无压给料三产品旋流器为主要的分选设备，提高了重介质旋流器的入选粒度上限简化了原煤准备车间，并为不分级分选工艺创造了条件；
（2）原煤采用无压给料。分选精度高，精煤产率高，次生煤泥少；
（3）工艺流程简单。能以单一低密度悬浮液系统一次分选处精煤、中煤和矸石，并采用不分级不脱泥选煤工艺；
（4）产品结构灵活，质量稳定。俩段分选密度均可以方便灵活的调节，精煤和中煤的质量都能得到保证，并能分离出纯矸；
第五节 选煤产品最终平衡表及工艺流程图
最终产品平衡表
第五章 设备选型
选型与计算是选煤厂设计的重要步骤。要很好的了解各种设备的性能及适用条件，正确选型与计算。设备选型和设备选型计算的任务是根据已经确定的数质量工艺流程，并考虑原煤特征对产品的需求，选出适合生产工艺要求的设备型号与台数，从而使选煤厂投产后达到设计要求的各项指标。
第一节 主要工艺设备选型原则
工艺设备的选型原则：（1）选择技术先进、性能可靠、高效低耗设备。
（2）设备能力的选取，根据《煤炭工业选煤厂设计规范》
和生产实际选取。
（3）为减少备品备件的种类，以利设备的维护和保养同
类设备尽量统一规格或尽量减少不同规格的数量。 （4）自动化和监测达到国内先进水平。 第二节设备的选型与计算
1、根据厂型与工作制度计算原煤小时处理量；
小时处理量：Qi=Qa/Tt=3000000/(330×16)=568.39 t/h 2、重介旋流器设备的选型计算
入料量Q7=757.58t/h，选用的是唐山国华科技生产的3GDMC型无压三产品重介旋流器：型号3GDMC850/600A；一段筒体内径850mm，二段筒体内径600mm；入料粒度
取重介旋流器的入料不均衡系数为K=1.15，则选用此设备的台数： n
KQ71.15757.58
5.81台,取六台 q150
3、预先筛分作业的计算；
（1）预先筛分作业的入料：γ1=100%=1，Q1=Qi=284.1，Ad1=Ad0=22.05 %。 筛下物：γ2=γ
-50
×n=100%×69.60=69.60 %
Q2=Q1×γ2=284.09×0.6960=197.7 Ad2=19.73 %
筛上物：γ3=γ1 –γ2=100-69.60=30.40 %
Q3=Q1 – Q2=86.4
Ad3=(γ1×Ad1 –γ2×Ad2)/ γ3=27.36 %
（2）预先筛分设备的选型与计算 ①、确定所需筛面面积F
F
kQ1.15284.09
＝＝7.26
45q
式中： F——根据入料量计算得出的所需筛面总面积，m2； k——负荷不均衡系数； Q——入料负荷，t∕h;
q——单位负荷定额指标，t∕m2·h； ②、确定所需台数
n
F7.26
0.911 ＝8F
选择1台，型号：ZD-1740 4、破碎设备的选型与计算 （1）确定所需台数n
n
k1Q1.1587.0＝＝1 1200.9Qc
式中： K1——负荷不均衡系数； Q——入料负荷，t∕h;
Qc——破碎机单台处理能力，t∕h·台
5、浮选机的选型与计算 浮选机为四槽，单槽容量为4 m3 所需总容积：
V
需要总槽数： i
K3Q1.2545.9
＝＝112.5 0.850.6KV/q
V112.5=28.13
4V1
需用浮选机台数： n
i28.13=7.03
4i1
选择台数：8台，型号：XJM-4
第六章 工艺布置 第一节 地面工艺总布置
布置原则：尽量利用地形，采用模块化布置，工程量力求尽量小，布置紧凑。特别注意与正在建设的原煤生产系统的合理衔接。充分考虑回车场地，道路通过量，以满足产品运输的要求。
A、结合自然地形、地物、工程条件及工艺流程、运输系统等要求及现状、力求做到有利生产、方便生活、节约用地。
B、在满足工艺要求前提下，结合地形特征，合理划分台阶，确定平场标高及坡度，力求减少土（石）方工程量，以及挡护工程，以节省建设资金。
C、场地布置应尽可能避免拆迁村民住宅，以减少外界干优和节约资金。 D、设备布置方式完全打破了传统选煤厂的多层结构，将主要设备集中布置在一个平面，使得全厂设备尽收眼底，一目了然。整个厂房看起来简洁、美观。
E、主要设备尽量大型化，各工艺环节的设备配置基本上实现了单台化。而且，设备的工作负荷选型基本上达到了极限，几乎不留余量。
F、标准设备、非标准设备、支撑设备钢结构通过工厂化制成“模块式”构造单元，十分便于安装。
G、厂房外部维护与内部的设备支撑全部采用钢结构，而且，内外结构完全脱开。 施工时，外部土建结构施工与内部设备安装可同时进行，大大缩短了建设工期。 H、全厂设备（包括经常开启的阀门、执行机构等）全部纳入集中控制系统，保证了全厂设备的开停车、运行、监控全部实现自动化。
选煤厂建设为山西省矿产资源总体规划（2001-2010年）的项目之一，本选煤厂厂址选择在长治漳村，本地煤炭资源丰富，属于有名的漳村矿区。
根据选煤专业提供的工艺平面布置资料，以及现场实测资料，认真考虑选煤厂工艺布置充分考虑工艺和技术要求的基础上，力求节约资金，从而减少了选煤厂建（构）筑物个数及周转资金，从而因地制宜地布置了选煤厂有关建（构）筑 物。结合地形特点，采用平面布置，选煤厂内主要建筑物由井口至筛分破碎车间原煤胶带输送机栈桥、 筛分破碎车间、筛分破碎车间至主洗车间原煤胶带输送机栈桥、主洗车间、压滤车间、主洗车间至精煤中煤仓原煤胶带输送机栈桥、锅炉房、变电站、浓缩车间及联合泵房、浮选药剂库、检修车间等。在主厂房的东侧建有一个的尾矿浓缩机，和一个相同直径的事故浓缩机。平面布置是将上述建筑物按照生产工艺布置的要求，以及平面布置原则，以地形特点进行布置，为了让主要建筑物避开填方地段，将建筑物布置在场地的两侧，中部由主干道分割开。
第二节 主厂房工艺布置
主厂房采用包括原煤重介分选、产品脱水脱介、煤泥浮选、加压过滤等为一体的联合建筑。主厂房采用钢结构大厅式布置模式，主厂房共分为三个相互独立模块，两期主厂房以中间模块为轴成对称分布，中间模块只要设备有分级脱泥筛、浓缩旋流器组及高频筛、两产品重介旋流器，并把集控室、配电室及空压机房置于其中。入选原煤经过筛分破碎后进入主厂房的中间模块，经过脱泥筛（筛缝为 1.5mm）脱泥，通过配煤刮板和入料缓冲漏斗均匀给入两产品重介旋流器，分选出精煤、中煤、矸石三种产品。主厂房两侧模块分别布置有煤泥浮选，粗煤泥回收、产品脱水、磁性物回收等系 统的相关设备，系统十分完善。主厂房内共三层，主要设备筛子、浮选机和加压过滤机均布置在第三层，设在上面的天车可以很方便的检修到各个设备，离心机和磁选机布置在第二层，设备上面均设有起吊装置，维修十分方便；一层主要布置各桶池及泵。 ：
1．本主厂房结构为模块化，在结构上力求简单，厂房各独立单元的平面成矩形布置，在一个独立单元内没有高度差。
2．充分的考虑了对木片等软杂物的清除措施，使产品质量更能满足用户的要求。
3．本厂采用联合布置，减少了占地面积建筑体积和建筑费用并且减少了输送环节和设备，从而方便管理。
4．再满足工艺要求的和建筑块数的前提下使厂房高度降到最低，减少造价。再设备联系之间及要符合工艺要求，保持物料畅通又使高度损失降到最低，并且为设备
的安装和检修的需要留下检修场地和起吊设备所需高度，同时使厂房采光和通风达到最好。
5．在符合工艺要求的情况下，设备布置的紧凑合理但又不拥挤留有操作检修空间和面积，采用自流作业，减少输送设备和转载点。设备之间的溜槽、管路、线路达到最短。
6．将同一类型或同一系统的设备布置在同一标高上，同时排列整齐。
第三节 浓缩车间工艺布置
浓缩车间布置在主厂房北侧，靠近主厂房，浓缩机采用半地下式，既节省了管道的距离，又方便了煤泥水的自流。高灰煤泥水经浓缩机浓缩后，底流去煤泥快开式压滤机处理，滤饼作为最终产品运至煤泥卸料点；浓缩机溢流作为循环水进行循环使用，为了保证出现事故时煤泥水不外排，另设有事故池，全厂煤泥水实现闭路循环。两期分别布置在原煤入主厂房胶带走廊的两侧。
第四节 尾煤压滤车间工艺布置
压滤车间布置在主厂房两侧，长三跨 22米，宽二跨 20米，主要设备有主要设备 有四台快开式压滤机，煤泥经皮带运输机运至煤泥卸料点。
第五节 各种检查
1、生产技术检查：选煤厂生产技术检查主要内容有：原煤及产品数量、质量的日常 检查分析；月综合减产与分析；生产工艺环节的定期与不定期检测与分析；磁性介质质量、介质损耗的检查与分析；主要设备性能的检测与分析。
2、质量检查：各个工艺环节及原煤、产品没都进行全面质量检查，为生产管理 提供依据。特别对介质分选密度，更采取了进一步的措施，使其能满足生产。入厂原 煤及主要产品胶带机上设有在线测灰仪，对有关数据进行检测。
3、煤样室及化验室：煤样室布置在主厂房内，主要负责选煤厂日常生产煤样的 快浮、快灰及采制样任务。选煤厂生产化验室布置在办公楼一层，主要化验项目有灰分、发热量、硫分、粘结指数及元素分析等，另外还增设了重介试验室进行重介悬浮液性质测试。选煤厂所有采、制、化均按国家有关技术规程及标准进行。
第六节 场地运输
本选煤厂经加工洗选后的精煤、中煤采用铁路运输方式运出，建在铁路上方的产品煤装车仓；矸石、煤泥通过汽车运输方式运出，设置了通过式的较大范围的环行通道，以及停调车硬化场地，可以满足运输要求。
在场内修筑一条10.0m宽道路，并围绕主厂房，以满足消防、卫生、设备检修等运输需要。
场内道路结构型式，考虑到节省初期建设投资，故前期先采用级配碎石15cm厚的过渡式路面，20cm厚的灰土垫层，待选煤厂投产后经济条件好转可加铺水泥混凝土或沥青高级面层，以逐步改善运输条件。
结 语
这次毕业设计的题目为：淮水矿业临涣300万吨/年选煤厂设计。内容是：经过对选煤厂数工艺质量工艺流程的计算、选煤设备的选型和主厂房以及总平面的布置，为选煤厂的总体设计奠定了基础，而且在以后的工作中将获得很大的益处。
一个先进的选煤厂必须具有科学合理的工艺流程，符合国情、先进的技术装备，能获得良好的经济效益。在选煤厂建设过程中，设计工作起着决定性的作用。在这次毕业设计中根据选煤厂位置特点进行建设，节省了基建总投资。工艺简单、系统灵活、产品多样化、应变能力强，能较好地适应煤质和市场的变化。设备选型立足国内，先进可靠。全厂生产工艺系统布置紧凑，占地少，布局合理。煤泥浮选，增加了精煤产率。尾煤浓缩压滤回收，能实现洗水闭路，保护了环境。环保、职业安全、工业卫生及节能考虑周全，建设集控系统，对整个选煤厂的正常生产在宏观和微观上都起到了很好的作用。整个工程建设符合国情，经济合理。
通过此次毕业设计，让我对三年来所学知识有了系统的理解，而且进一步拓展了我的知识面，如计算机办公软件的操作。同时使我对选煤厂的工艺流程和工作制度更加清晰，为以后的工作积累了专业知识，并锻炼了自己独立处理问题的能力。
致 谢
经过两个月的努力，毕业设计终于完成了。这意味着大学三年即将结束，也意味新的生活即将开始
做设计是一个不断学习的过程，从最初刚刚设计时对选矿厂的问题的模糊认识到最后能够对该问题有深刻的认识，我体会到实践对于学习的重要性，以前只是明白理论，没有经过实践考察，对知识的理解不够明确，通过这次的做，真正做到理论实践相结合。
总之，通过毕业设计,我深刻体会到要做好一个完整的事情，需要有系统的思维方式和方法，对待要解决的问题，要耐心、要善于运用已有的资源来充实自己。同时我也深刻的认识到，在对待一个新事物时，一定要从整体考虑，完成一步之后再作下一步，这样才能更加有效。
我深深地感谢指导老师杜润平给予我的悉心指导、多方面的入微关怀和帮助。老师渊博的知识、扎实的理论功底、高深的学术造诣、严谨的治学态度和胸怀宽宏的高尚品质，让我受益匪浅，终身难忘。
感谢本寝室全体人员三年来的照顾和帮助，这三年的欢声笑语是永远的美好回忆。
最后感谢父母多年来在学业和生活上给予我的物质帮助，感谢所有支持过我的人，你们的关心和鼓励将使我在工作和学习中不断进取。
主要参考文献资料
1、工具书：
《煤化工工艺学》、《选煤技术》、《煤化学》、《选煤实用技术手册》
《选煤手册（工艺与设备）》
2、参考资料：
（1）选煤手册（工艺与设备）1993版
（2）新编选煤实用技术手册
（3）选煤厂设计手册
（4）选煤厂用图形符号
（5）现代煤化工技术手册（6）化工设备的选择与工艺设计
利用速度法预测矿井新盘（采）区瓦斯涌出量的研究
（居中、上下各空一行、小四号黑体加粗）
摘 要：(注：小四号宋体单倍行间距) ……………………………………………
关键词：（注：小四号宋体单倍行间距）………………………………………
1.……（后空两格、上下各空一行、小四号黑体加粗）
1.1.(注：小四号黑体加粗,正文小四号宋体1.5倍行间距)„„
1.1.1.„„