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《煤炭洗选工程设计规范条文说明》

附录一

《煤炭洗选工程设计规范》（GB××××-200×）条文说明

1总则

1.0.1制定本规范目是，规范市场经济条件下、投资体制改革后煤炭洗选工程设计及建设行为。

1.0.2规定本规范适用范围。

1.0.3技术创新是工程设计灵魂，只有不断创新和进步，才能不断提高工程建设经济效益；设计规范是工程实践总结，当设计规范某些条款明显落后于工程实践时，工程设计可以有条件地、慎重地突破规范规定，及时采用经工程实践证明是成熟可靠新技术。

1.0.4强调煤炭加工利用基本方针；明确动力用煤最低加工要求，提高煤炭品质，不允许直销原煤；明确炼焦用煤加工限制，不允许将有限、宝贵炼焦煤资源用于动力煤，不允许在煤炭加工利用过程中造成资源浪费。

动力用煤主要指工业锅炉和发电用煤。

据初步统计，动力用煤占我国煤炭产量80%左右。

由于各类型锅炉对煤炭产品质量要求不同，供煤单位尚未完全按用户炉型要求品种和质量供煤，导致锅炉热效率比国外先进水平低15~20%。

这种状况不但造成能源浪费，还产生严重环境污染。

中国煤炭特点是高硫、高灰煤比重大，全国原煤平均灰分含量17.6%左右，平均硫分含量1.1%，其中13%原煤硫分含量高于2%，西南地区煤炭中含硫量大于2%占60%。

据国家环保总局2001年公告，全国SO2排放总量已达1995万吨，烟尘1165万吨，这其中90%和80%是燃煤造成。

为了国民经济可持续发展，应开发与节约并重。

因此，动力煤也应该进行洗选加工，为用户提供品种和质量合格煤炭产品。

2基本规定

2.0.1选煤厂设计生产能力划分与矿井一致。

考虑到近年来我国选煤设备可靠性大大提高，原《煤炭工业选煤厂设计规范》中选煤厂工作制度已经不适应实际生产情况，本规范对选煤厂工作制度作了修订并与矿井设计规范保持一致。

2.0.2服务年限不是影响选煤厂设计主要因素。

考虑到选煤厂与其上、下游企业（矿井、选后产品用户）在原料煤或产品供应上相互关联性，选煤厂服务年限一般应与矿井或主体项目相同。

取消了原《煤炭工业选煤厂设计规范》中根据选煤厂规模大小规定选煤厂服务年限条文内容。

2.0.3原《煤炭工业选煤厂设计规范》规定不均衡系数，经过长期生产实践证明是合理。

2.0.4为了减少重复建设，简化矿井工业场地设施，群矿和矿井选煤厂电源、热源、水源和公共设施应与矿井统一设计。

2.0.5环境保护、节约水资源和可持续发展需要。

2.0.6国家有关规定。

2.0.7生产工人包括岗位工和巡视工，管理人员包括行政人员和技术人员，生产工人和管理人员均属生产必备人员，应计入劳动定员。

服务人员和其他人员属非生产人员，应尽可能利用社会或社区人力资源；即使配备了服务人员和其他人员，也不应计入劳动定员。

选煤厂劳动定员可按下列办法确定：

1初步可行性研究，可参照同类选煤厂，结合本选煤厂具体条件类比分析计算；

2可行性研究，可按岗位定员计算；

3初步设计，应定岗定员计算。

选煤厂管理人员占选煤厂生产工人出勤人数百分比可按以下比例控制：

矿井及群矿选煤厂不大于8%，矿区选煤厂不大于14%；

选煤厂如配备服务人员和其它人员，则服务人员占选煤厂生产人员在籍人数百分比可按以下比例控制：

1矿井及群矿选煤厂不大于6%；

2矿区选煤厂不大于9%。

其它人员占选煤厂生产人员在籍人数1%。

在籍系数考虑节假日、病假、事假、轮休等因素后综合确定。

本规范2.0.1条规定，选煤厂工作制度宜按每年工作330天，每天工作16小时计算。

我国法定节假日元旦1天，春节3天，五一3天，国庆3天；法定工作时间40小时/周，即5天/周。

由此可知，设备运转330天/年，人工作251天/年，维持设备正常运转需要生产工人在籍系数最小为330/251=1.31；如果按365天都可能开车考虑，则在籍系数最大为365/251=1.45。

因此生产工人在籍系数取1.3~1.4。

管理人员可正常休假，也可轮休，故在籍系数取1.0。

3受煤与原煤储存

3.1受煤

3.1.1与原《煤炭工业选煤厂设计规范》比较，本规范取消了“汽车来煤时受煤坑有效容量应为三辆汽车净载重量”，只保留了“受煤坑有效容量不宜小于30t”。

原因是现汽车载重量差别很大。

受煤坑上，原《煤炭工业选煤厂设计规范》规定“当接受露天矿来煤时，受煤坑铁篦子上应设置大块物料处理设施”生产实践证明，矿井来煤有时也有300mm以上大块。

因此，将本条改为“当接受含有>300mm特大块来煤时，应设置大块物料处理设施”

受煤坑、浅受煤槽上只要求“设置可靠”调车、卸车设施。

采用何种调车、卸车设施是设计解决问题。

3.1.2由于选煤厂建设投资主体改变，本条在原《煤炭工业选煤厂设计规范》基础上，取消了采用标准轨距翻车机时对厂型限制。

3.2原煤储存

3.2.1原《煤炭工业选煤厂设计规范》中规定：

“当入选煤层多，煤质变化大时，可设混煤场”，原意是实现原煤均质化，提高分选效率。

但混煤场、原煤均质化储煤场、原煤配煤仓都可以实现原煤均质化，应由设计选定。

原规范有限定为混煤场之嫌，故略作修改。

3.2.2本条修订中心点是将选煤厂原煤储煤设施和产品煤储存设施容量统筹考虑，其总容量规定为3~7天选煤厂设计生产能力。

设置原煤及产品煤储存设施目，是调节选煤厂生产与原料煤供应、产品运输、产品市场之间不均衡性，使选煤厂能够正常生产。

选前储煤和选后储煤都能不同程度地达到此目。

可以多储原煤，也可多储产品，因地制宜。

3.2.3在线原煤储存仓（即中间原煤仓）原《煤炭工业选煤厂设计规范》为8~14小时有效容量，根据实际情况，其有效容量为一个班设计处理量即可满足调节选煤厂入选量均衡要求，因此，本规范将在线原煤储存仓（中间原煤仓）容量改为“不小于8h设计能力”。

由于当大容量原煤储存设施为在线设计时，储存设施本身即可起到缓冲作用，无须设置在线原煤储存仓，因此，增加了“当大容量原煤储存设施为旁路设计时”前提条件。

3.2.4环境保护需要。

4筛分、除杂与破碎

4.1筛分

4.1.1预先筛分、准备筛分及最终筛分粒度和效率可根据相关因素综合选取。

有时可适当降低预先筛分和准备筛分效率要求，以减少筛分设备面积和台数，使设计整体更趋合理。

4.1.2筛分机筛分效率、处理能力受入筛物料性质（水分、粒度组成、泥化物料含量等）、筛分机运动特性及结构形式、操作因素等方面影响。

因此，设备选型时尽可能采用类似生产数据。

表4.1.2指标基于以下原因修订：

1生产实践证明原《煤炭工业选煤厂设计规范》中50mm以上筛孔处理能力是比较合理，其筛分效率大于85%；50mm及其以下筛孔处理能力偏大，应适当降低。

2结合4.1.1条文，增加了筛分效率大于60%指标供选择。

若设计可降低筛分效率要求20~25%，则筛分设备处理能力可提高20~30%，需要筛分设备面积和台数将相应减少。

3倾斜式直线振动筛主要有香蕉筛、博后筛等。

香蕉筛、博后筛在25~6mm原煤分级方面应用效果较好。

当25~6mm原煤干法分级时，香蕉筛、博后筛处理能力相当于水平筛1.5~2倍；香蕉筛在1.5~0.5mm湿法分级时处理能力相当于水平筛1.2~1.4倍。

从表4.1.2开始，本规范各表中所列指标都是生产实际经验数理统计结果，可供设计参考。

但由于选煤工艺设备种类、型号、生产厂家繁多，新设备也不断问世，所以本规范在规定了设备技术指标同时，还增加了“或采用厂家提供保证值”条款。

值得指出是，厂家提供保证值虽然在订货合同上具有约束力，但不能免除设计责任。

因此设计者应当综合考虑有关具体使用条件，慎重采用。

4.2除杂

4.2.1检查性手选是原煤除杂重要手段之一。

对手选带式输送机速度、倾角限制是从工业卫生、职业安全角度考虑，给岗位工人一个安全、合理工作条件。

4.2.2随着我国煤炭出口量增加和煤炭用户对产品质量要求不断提高，商品煤中含杂量越来越受到重视，因杂质含量超标而受到用户罚款现象屡有发生。

因此，有条件选煤厂宜设机械除杂设施。

例如，兴隆庄选煤厂出口煤含杂率在0.5kg/kt以下。

4.3破碎

4.3.1由于破碎机种类较多，不同类型破碎机有其适宜破碎粒度和破碎比，因此要根据实际入料情况和工艺流程要求选择适宜破碎机，表4.3.1只列出了常用几种。

新型齿辊破碎机（分级破碎机）适合煤炭初碎和中碎，宜优先采用。

当含矸量较高时，宜选用颚式破碎机。

4.3.2破碎机前设置除铁装置是为了保护破碎机。

齿辊破碎机齿牙、颚式破碎机颚板以及反击式破碎机冲击锤和反击板，碰到金属、铁器很容易损坏或被坚硬铁器卡住。

为了保护破碎机部件，必须使进入破碎机物料不含金属、铁器。

5选煤

5.1一般规定

5.1.1根据我国炼焦用各类煤炭储量比例分析，焦、肥、瘦三类煤可认为是稀缺煤类。

为了充分利用国家资源，对稀缺煤类洗选加工时，应适当地增大选后精煤灰分，以相应提高精煤产率。

一般情况下，稀缺煤类洗选加工后综合精煤灰分应控制在9%~12.5%，储量丰富气煤和1/3焦煤洗选加工后综合精煤灰分应控制在≤9%。

5.1.2炼焦用煤、高炉喷吹用煤应尽可能多入选，降低分选下限，分选下限为0mm。

5.1.3化工用煤主要用于气化和液化。

为了提高煤气化气化率、减少气化后煤渣排放量、减少气化用煤无效运输量，应对气化用煤进行洗选加工。

化工及动力用煤分选深度可根据煤质情况及综合效益论证确定，可以定为13mm或6mm，也可以定为0.5mm或0mm。

5.1.5选煤厂原料煤矿井可能同时开采几个煤层，各煤层可选性、基元灰分和净煤硫分可能相差较大，煤种类也可能不同。

此时，选煤厂宜将原料煤分别储存，分别分选，合理加工利用煤炭资源。

5.1.6筛分、浮沉试验等资料是选煤厂设计重要基础资料，其代表性影响到选煤方法是否正确、设备选型是否合理、乃至选煤厂投资效益高低。

在新矿区前期设计中，业主常难以提供实际生产矿井筛分浮沉资料，而用邻近煤田或其他资料代替。

这时，设计使用原始资料多少会与实际生产资料有误差。

为了使设计完善、合理，应根据煤田地质报告、煤矿开采各种条件因素，对代表性不足资料进行调整。

5.1.7原《煤炭工业选煤厂设计规范》规定选择选煤方法主要依据是入选原煤可选性：

“对于易选煤，采用跳汰选煤方法；对于难选煤，采用重介选煤方法；……”。

随着选煤技术进步，加之投资体制改变，企业追求效益最大化。

这种以入选原煤可选性确定选煤方法唯一准则已不适用，应对各种情况进行综合技术经济比较后再确定选煤方法。

5.1.8目前重力选煤工艺产品计算基本采用正态分布近似计算法。

由于煤质、操作、管理等条件不同，近似计算法得出结果与实际生产情况有一定偏差。

国内有个别学者主张对正态分布近似计算法进行改进，改进后仍然是近似计算法，但得不到业界公认，故本规范不予采纳。

为了缩小计算误差，推荐在有条件情况下采用实际分配率计算。

表5.1.8中列出Ep值和I值来源于生产实际和有关试验报告。

次生煤泥是入厂原煤在运输转载环节和洗选过程中造成再次破碎或泥化后所产生新增-0.5mm粒度级含量。

次生煤泥量与入选原煤变质程度、选煤方法、工艺环节等因素有关。

变质程度浅次生煤泥量大，变质程度深次生煤泥量小。

原《煤炭工业选煤厂设计规范》附表规定次生煤泥百分率，是基于跳汰选煤综合数据，虽然有一定参考价值，但是不能准确反映各种情况下次生煤泥量，故本规范不予采用。

表1是原《煤炭工业选煤厂设计规范》中次生煤泥百分率，根据实际生产情况又增加了块煤重介选和末煤重介选次生煤泥百分率，供参考。

表1次生煤泥占入选原煤百分率

选煤方法

煤类

（入料方式）

原煤中<0.5mm级含量（%）

>20

20~15

15~10

<10

不分级跳汰选

肥、焦、瘦

10~12

8~10

7~8

5~7

其它煤类

7~8

6~7

5~6

3~4

块煤重介选

2~4

末煤重介选

无压入料

4~8

有压入料

5~10

5.1.9新增条文，规定工艺设备选型主要原则。

设备选型不能片面地强调技术先进、性能可靠，同时要兼顾经济性和实用性。

从环保角度考虑，要求选用低噪音和节能设备。

5.1.10新增条文，规定工艺布置主要原则。

5.2跳汰选煤

5.2.1跳汰机处理能力不仅与入选原煤粒度级别有关，还与入选原煤可选性、粒度组成、密度组成、煤泥含量、物理性质等因素有关，选型时要将这些因素考虑进去。

入选原煤可选性差、细粒级含量高或重产物含量高时，跳汰机处理能力低；跳汰机仅用做排矸时，处理能力高。

考虑到近年来重介质选煤方法增加，跳汰选煤方法基本只用于易选、极易选煤，表5.2.1能力较原规范有所增加。

动筛跳汰机作为大块煤排矸设备，具有较大处理能力和较好分选效果。

表2列举了国内部分选煤厂所使用动筛跳汰机处理能力及分选效果。

表2动筛跳汰机处理能力及分选效果

型号

厂名

项目

ROMJIG1*******

ROMJIG20500808

TD14/2.8

TD16/3.2

TD14/2.5

DTKJ-LX14/2.5

抚顺老虎台

兖州兴隆庄

抚顺龙风

义马跃进

北票冠山

阜新八道壕

分选物料

块原煤

块原煤

块原煤

块原煤

块原煤

块原煤

分选粒度范围（mm）

50～300

50-400

25-300

25-300

25-200

25~200

单位面积处理能力t/m2·h

50

＞70

30

50

58

28

精煤产率r%

47.66

70.7

19.37

53.91

43.43

43.00

精煤灰分Ad%

24.16

10.5

26.35

23.51

18.76

21.65

矸石产率r%

52.34

29.3

79.63

6.09

56.57

47.00

矸石灰分Ad%

77.44

80-81.5

73.41

84.54

89.02

79.97

分选密度g/cm3

1.752

1.7

1.800

1.900

1.895

1.654

不完善度I

0.090

0.097

0.053

0.078

0.078

0.093

数量效率η%

93.45

95.8-97.8

94.49

98.30

98.70

95.98

5.2.2跳汰机前设缓冲仓是为了保证跳汰机入料均匀性。

若设计采用其它措施能保证这一要求，可以不设。

一般选煤厂洗选车间前都设有原煤储存设施，所以缓冲仓有10min跳汰机处理量，就可以保证跳汰机给料均匀性。

5.2.3原《煤炭工业选煤厂设计规范》规定跳汰机循环用水量是比较符合实际生产指标。

动筛跳汰机耗水量，只是产品带走水量和定期排放筛下物时所带走水量。

各选煤厂使用动筛跳汰机实际循环水耗量一般不大于20m3/m2.h。

如果同时要在动筛跳汰机中利用溢流清除杂物，循环水耗量还应考虑除杂用水量。

5.2.4原《煤炭工业选煤厂设计规范》规定跳汰机风压、风量指标基本符合生产实际。

但根据有关选煤厂应用SKT系列跳汰机情况，当分选块煤采用柱体滑阀时，风量指标宜增加1.5m3/m2.min。

5.3重介质选煤

5.3.1斜（立）轮重介分选机、浅槽重介质分选机适用于块煤精选或排矸。

浅槽重介质刮板分选机近来使用较多，如安太堡选煤厂、阳泉新景矿选煤厂、安家岭选煤厂等，已积累丰富实际经验。

根据国产斜轮重介质分选机LZX系列8种规格生产情况，其单台处理能力折算成单位槽宽后为78~110t/m.h；立轮重介质分选机LZL系列有3种规格型号、TJL系列有10种规格型号，其处理能力折算成单位槽宽处理能力为70~113t/m.h；浅槽重介质分选机，国内尚无系列产品，依据安太堡、安家岭和孙家沟等选煤厂引进美国公司生产该类型分选机单台处理能力折算成单位槽宽后，为77~107t/m.h。

所以，规范规定斜（立）轮与浅槽重介质分选机单位槽宽处理能力为70~100t/m.h。

斜轮重介分选机悬浮液循环量每米槽宽约80m3/h，折合每吨入料约0.7~1.0m3/h；立轮重介质分选机所需悬浮液循环量比斜轮重介质分选机大些，每米槽宽约100m3/h，折合每吨入料约0.9~1.2m3/h。

依据生产使用情况，刮板重介分选机轻产物都是由悬浮液直接冲出，故其悬浮液循环量比斜轮和立轮重介分选机大，每米槽宽约175~200m3/h，折合入料约2~2.7m3/t.h。

5.3.2重介质旋流器按给料方式可分为二种形式：

有压给料和无压给料。

无论有压给料还是无压给料，都有二产品和三产品之分，且每种形式重介旋流器都有系列产品。

有压给料二产品重介旋流器悬浮液和原煤均匀混合，利用泵或定压漏斗压力压入旋流器筒体；无压重介质旋流器原煤自流进入（靠中心空气柱吸入）旋流器筒体，悬浮液是用泵压入筒体下端悬浮液入料口。

而三产品旋流器是在二产品重介质旋流器底流串联二段旋流器。

本规范根据入料性质和分选条件差异，仅分成原煤重介旋流器和煤泥重介旋流器两类，故指标范围较大。

使用者应根据具体情况选用。

重介旋流器给料压力或悬浮液给料压力与旋流器筒体直径有关。

有压旋流器和无压旋流器入料压力有差别，后者压力反而要高于前者。

传统DSM旋流器入料压力，选煤时一般为9~11D，选矿时一般为12~15D，说明入选物料粒度组成越细，旋流器入料压力就越高。

因此，煤泥重介旋流器需要入料压力就更高。

为了保证细粒煤得到同样有效分选，重介旋流器直径越大，入料压力就越高。

有资料介绍，为了保证2~0.5mm细粒煤得到有效分选，φ700mm无压旋流器介质入料压力为0.10MPa，而φ1300mm无压旋流器介质入料压力则应达到0.25MPa。

各规格型号重介质旋流器处理能力也与筒体直径有关，折算成单位时间、单位筒体横截面处理能力有很强规律性，详见表3。

生产实践也证明，1台φ1000mm重介旋流器处理能力和2台φ700mm重介旋流器处理能力相当。

其实质就是二者筒体横截面基本相等，单位时间、单位筒体横截面处理能力相同。

因此，本规范首次创新地将“单位时间、单位筒体横截面处理能力”作为旋流器选型指标，方便实用。

介质循环量与入料煤量、旋流器结构和分选要求等因素有关。

三产品旋流器介质循环量要大于二产品旋流器，其二段才能有效工作。

当生产低灰精煤，且要求分选精度较高时，宜采用较大介质循环量。

近几年来，大直径重介旋流器使用大大简化了工艺系统，但也暴露了一些缺陷，如入料压力高、功耗高、有效分选下限高、磨损严重等。

使用者应根据具体情况选用并采取相应措施。

煤泥重介旋流器作为大直径重介旋流器补充，可以部分弥补大直径重介旋流器分选下限偏高不足。

但目前煤泥重介旋流器实际生产数据很少，使用效果也相差较大。

规范中采用是科研单位提供数据。

表3重介质旋流器处理能力统计表

直径mm

横截面积m2

处理能力t/h

单位处理能力t/m2.h

平均单位处理能力t/m2.h

资料来源

有压

二产品

350

0.0962

15~20

156~208

167~247

唐山

500

0.1963

30~50

153~255

600

0.2826

50~75

177~265

700

0.3847

70~100

182~260

有压

三产品

500/350

0.1963

40~50

204~255

203~254

710/500

0.3957

80~100

202~253

无压

三产品

500/350

0.1963

40~50

204~255

206~257

700/500

0.3847

80~100

208~260

1000/700

0.785

160~200

204~255

1400/1000

1.5386

320~400

208~260

有压

二产品

350

0.0962

25~45

260~468

200~307

唐山

500

0.1963

40~60

204~306

600

0.2826

50~70

177~248

700

0.3847

70~100

182~260

710

0.3957

70~100

177~253

无压

二产品

500

0.1963

40~60

204~306

199~294

650

0.3317

70~100

211~302

750

0.4416

80~120

181~272

800

0.5024

100~150

199~299

有压

三产品

500/350

0.1963

30~60

153~306

178~304

710/500

0.3957

80~120

202~303

无压

三产品

500/350

0.1963

25~50

127~255

209~271

600/400

0.2826

50~70

177~248

700/500

0.38467

70~100

182~260

850/600

0.56712

100~140

176~247

1000/700

0.7850

160~200

204~255

1200/850

1.1304

200~250

177~221

1250/900

1.2266

300~400

245~326

1300/930

1.3267

400~450

302~339

有压

二产品

350

0.0962

26~36

270~374

269~378

威海

500

0.1963

53~74

270~377

600

0.2826

76~108

269~382

710

0.3957

106~150

268~379

850

0.5672

153~215

270~379

1000

0.7850

210~295

268~376

1150

1.0382

280~395

270~380

1200

1.1304

305~425

270~376

1350

1.4307

385~540

269~377

1450

1.6505

445~625

270~379

有压

三产品

500/350

0.1962

50~70

255~357

260~365

威海

600/400

0.2826

75~100

265~354

710/500

0.3957

100~145

253~366

850/600

0.5672

150~210

264~370

900/650

0.6358

165~235

259~370

1000/710

0.7850

205~290

261~369

1200/850

1.1304

300~415

265~367

1400/100

1.5386

400~560

260~364

无压

三产品

500/350

0.1962

50~70

255~357

248~362

威海

600/400

0.2826

70~100

248~354

710/500

0.3957

100~140

253~354

850/600

0.5671

145~200

256~353

900/650

0.6358

160~230

252~362

1000/710

0.7850

200~280

255~357

1200/850

1.1304

290~400

257~354

1400/1000

1.5386

390~500

253~325