选煤厂项目建议书.docx
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选煤厂项目建议书
山西省晋神能源有限公司
沙坪选煤厂二期洗选系统
项目建议书
2012年3月
附图：
1、总平面布置图
2、工艺流程图
1项目概况
项目概况
山西省晋神能源有限公司是山西省煤炭运销总公司与神华集团公司为联合开发山西河曲、保德煤田而新组建的子公司。
按照山西省政府“关小建大、资源整合”的煤炭产业政策，拟整合的沙坪井田由河曲县火山煤矿等七家煤矿和刘家沟煤矿、巨宝沟煤矿两个关闭矿井组成。
沙坪井田形状呈不规则的多边形，北自石梯子村，南自杨家沟村、西自黄河东岸、东到沙坪村，井田东西宽约5.3km，南北长约5.4km，井田面积20.84km2。
本井田煤种为低变质程度的长焰煤，原煤灰分较高，发热量较低，不能满足用户市场对发热量的要求。
只有通过洗选加工，排除矸石，降低灰分，提高产品的发热量，才能满足用户要求。
沙坪井田面积约为20.84km2，地质储量亿t，设计可采储量亿t，其中8#、9#煤层为。
8、9、13号层为主采煤层，初期开采煤层为8号煤层。
山西省晋神能源有限公司沙坪煤矿选煤厂是一座年处理原煤5Mt的大型选煤厂，于2005年11月开工建设，经过一年多的工程建设和外部生产条件准备，在2007年8月正式投产运行。
自2009年相继增建外来煤装车系统、排矸系统。
现有选煤厂的建设规模为500万吨/年；工作制度为，年工作330天，日生产16小时，年生产时间5280小时，小时原煤处理能力为947吨/小时。
其选煤工艺为:
重介浅槽+重介旋流器+螺旋分选联合工艺。
随着市场对产品煤要求的提高，部分外来煤质量已无法满足客户的要求；同时由于井下煤质变化，原煤中的煤泥含量增加，出现泥化现象，现有的煤泥水系统无法满足生产的要求，制约了选煤厂和矿井的生产。
2011年通过对外来煤及煤泥水系统改造造实现外来煤进入现有系统分选目前在建压滤车间满足现有生产系统需求，解决泥化问题，同时在建压滤车间将现有选煤厂及后二期洗选系统的压滤系统统一考虑，预留二期洗选系统压滤机的位置，实现煤泥统一回收处理。
通过以上改造保证了产品质量，提高了产品的市场竞争力，同时简化了生产环节，使公司效益稳步增长。
2项目建设必要性
沙坪煤矿矿井能力为a，集团公司磁窑沟煤矿来煤a，同时收购外来煤a，沙坪煤矿煤源达a。
但是随着市场对煤质质量要求的提高以及矿井井下原煤煤质的恶化，直接销售原煤难以满足市场要求，市场竞争能力变差，解决这一问题的唯一途径是增加对上述原煤的洗选加工，但是就目前的选煤厂来看，原设计能力最大才500万吨，原煤满足不了仅1000万吨原煤的分选加工，必须进行改扩建，故进行沙坪选煤厂二期工程的建设非常必要和迫切。
主要表现在以下方面：
2..1通过原煤分选加工，提高煤炭产品的竞争能力，确保企业持续发展
鉴于目前选煤厂设计年处理原煤能力为500万吨，仅能满足沙坪矿井原煤的分选，要达到全部1000万吨煤源的分选加工，分选系统的处理能力明显不足，必须新增加500万吨的处理能力，否则将造成近500万吨的原煤只能按原煤直接销售，但是鉴于河东煤田的原煤赋存条件较差，且煤层含有大量夹矸，随着综采设备的应用，夹矸和部分顶板和底板不可避免混入原煤，造成原煤质量严重恶化，原煤灰分有时高达40%左右，发热量在3500大卡到4000大卡之间，若不加分选，难以直接销售，导致矿井无法连续生产，企业竞争能力经济效益将受到严重影响，而磁窑沟矿井300万吨原煤的入选问题已迫在眉睫。
2．2、必须解决现有选煤厂的生产制约因素，确保现有系统能力得到充分发挥
虽然现有选煤厂的年原煤设计处理能力为500万吨，但是受到以下因素的影响，生产能力受到较大的制约，实际生产能力难以得到充分发挥
1）原煤煤质变化，矸石量增大，造成原系统排矸能力不足
2）矸石泥化严重时，煤泥水系统工作不正常，严重制约的原煤处理能力
3）原煤仓和产品仓等仓储设施容量小，分别仅有一个万吨筒仓，给生产和产品外运造成较大影响，也严重制约了选煤厂处理能力的发挥。
为提高选煤厂生产能力，新建生产系统要和对现有选煤厂的改造统筹考虑，合理规划。
因此就这一点而言，本项目的尽快实施也势在必行。
、发挥铁路外运的优势，增加外来煤的入选和销售，进一步提高企业的经济效益
由于周边地区铁路运输能力受限，大部分原煤是通过汽车运输的方式，不但给当地的公路交通运输造成相当大的压力，同时也使原煤运输成本大幅度增加，而沙坪选煤厂的产品煤可以全部通过铁路外运，这是公司最大的一个竞争优势点，将这一优势充分发挥，将会给企业创造出更大的经济效益，要实现这一目标，通过扩大原煤的分选加工是行之有效的方式，所以从这一点上，新增原煤分选系统，实现包括磁窑沟在内的外来原煤的入选和选后产品的运输就更加必要和迫切
所以通过上述分析，尽快进行新增分选系统的建设是企业长期持续发展的需要，是改善和提高现有分选系统分选能力需要，同时也是进一步提高企业竞争能力和经济效益的需要。
3设计规模及工作制度
设计规模
按照沙坪矿井原煤和磁窑沟矿等外来煤源的实际，确定今后选煤厂分选系统的总设计能力为1000万吨，其中已建成投产的现有选煤厂设计生产能力为500万吨，故实际需要增加的二期洗选系统设计能力应为a，小时处理原煤能力为947t/h。
工作制度
年工作330d，日工作16h，全年生产5280h。
4选煤工艺
工程范围
1、本设计包括的主要单项工程：
1）受煤坑
2）3个10000t原煤仓。
3）准备车间
4）主厂房
5）浓缩车间
6）介质库
7）空压机房
8）配电室
9）3个10000t产品仓
10）栈桥及转载点
11）原煤系统改造
12）矸石系统改造
13）产品接口改造
2、所有的场地设施不包含在本次工程范围内，如地基处理、土方工程、边坡、挡墙、厂区道路、硬化场地，综合管网、工业场地照明等。
选煤工艺
4.2.1产品结构
混煤50x0mm，Qnet,ar≥5300kcal/kg
矸石
加压煤泥掺入混煤，板框煤泥可落地销售，当煤质较差时掺入矸石外排。
4.2.2分选上、下限
1.原煤筛分破碎系统：
原煤通过转载进入筛分车间，既可进入原煤分级筛（筛孔100mm）分级；也可直接旁路转载至现有筛分车间，进入现有洗选系统。
原煤分级筛上物料经过手选除杂进入原煤破碎机，破碎后的原煤和筛下原煤转载进入主厂房。
通过增加筛分破碎车间有效降低了井下原煤的粒度上限，保证了原煤的粒度上限为100mm，解决了矿井原煤超粒带来的相关问题，从而保证了选煤厂生产系统稳定可靠。
2.重介浅槽分选系统：
重介浅槽系统设备处理量大，介耗小，操作费用低，因此在保证分选效果的前提下应尽量使重介浅槽系统处理更多的原煤。
重介浅槽理想的分选下限为13mm，所以最终确定浅槽系统分选下限为13mm。
入厂原煤来料粒度上限为100mm，因此浅槽分选系统的分选上限为100mm。
3.重介旋流器分选系统
重介旋流器分选上限为13mm，分选下限为2mm，原因如下:
13mm是重介浅槽分选系统的理想下限，有利于系统之间的衔接，简化工艺流程；
2mm脱泥，介质稳定性好，易于调节，易于发挥重介分选精度高的优势，使系统稳定性提高，分选效果易于保证；
2mm是下一环节——螺旋分选机，理想的分选上限；
2mm脱泥既可以保证旋流器系统介质的稳定，又不至于使后续粗煤泥系统过于庞大。
减少了介耗，降低了操作成本。
4.粗煤泥分选系统
螺旋分选机的分选上限为2mm，下限为0.15mm：
2mm是重介旋流器的分选下限，同时螺旋分选机的理想分选上限能够达到2mm。
既保证分选效果，又方便环节衔接，简化流程；
动力煤选煤厂不设浮选作业，分选下限为0.15m，降低分选下限，有利于提高精煤产率,提高产品质量；
-0.15mm以下物料进入煤泥水系统，煤泥水系统负荷小，有利于生产管理和降低投资及日常操作费用；
螺旋分选机的有效分选下限可以达到0.15mm，2x0.15mm粗煤泥在螺旋分选机中可以得到较好的分选效果。
4.2.3选煤方法
1．100×13mm采用重介浅槽分选
分选设备结构简单，有利于维护，维修量少，生产成本低；
分选效率高，单机处理量大，自动化程度高；
对原煤块煤率和含矸量变化适应能力强；
分选密度调节范围宽，可在～之间调节；
由于分选介质波动小，分选时间短，煤在介质中相对速度小，矸石可以在最短时间内排出，矸石泥化程度可得到有效控制，对煤泥水处理和确保产品质量有利。
重介浅槽在国内众多选煤厂成功应用。
2．13×2mm采用两产品重介旋流器分选
克莱博斯重介旋流器采用特殊结构设计，处理量大，耐磨性强，分选精度高。
对原煤波动的适应力强，矸石含量的变化不影响重介旋流器的处理量；
两产品重介旋流器介质循环量小，入料压力要求低，管路磨损小，电耗和介质消耗均较低；
重介分选效率高，可以最大限度的回收精煤产品，提高企业经济效益；
重介旋流器分选有利于简化生产管理，分选比重控制精度高，可自动调节，易于实现自动化，提高全员效率；
重介旋流器结构和操作简单，分选参数调节方便，维护量小、费用低；
重介分选已经成为包括中国在内众多国家发展的方向，并且在实际应用中得到了较好的经济效益。
3．2×0.15mm粗煤泥采用螺旋分选机分选
近年来随着分级分选的理念在中国逐渐深入人心，国外粗煤泥分选工艺在中国的大量应用，粗细煤泥分开洗选的工艺理念已为国内广大选煤专业人员和煤炭洗选加工企业广泛认同和接受。
国内外众多选煤厂的生产实际结果表明：
粗、细煤泥分开洗选，可以有效提高脱泥筛筛分效率，有效降低重介分选的介质消耗，有效减少煤泥水系统的负荷，有效降低日常运行成本，这对于大型选煤厂意义则更加深远。
粗煤泥的分选目前主要有煤泥重介旋流器、水介旋流器、煤泥分选机和螺旋分选机等几种方法。
煤泥重介旋流器系统本身还有许多技术经济问题要在实际中解决，水介旋流器的分选密度不能太高。
煤泥分选机在×0.15mm宽粒级分选工艺分选效果较差。
从目前来看对于分选密度高于的粗煤泥，螺旋分选机是目前为止最为有效且成熟可靠的分选方法。
螺旋分选机在国内外大量选煤厂的很好应用也完全证明了这一点。
用螺旋分选机分选粗煤泥，用分级旋流器控制入料粒度，其优点是:
由于末煤和粗煤泥在达到同样基元灰分的条件下,存在的密度差别,采用重介旋流器和螺旋分选机分别对13-1.5mm和-0.15mm进行加工,符合最大回收率原则，而相反地,两者在同一设备进行分选，分选密度不能单独调节,意味着一部分精煤不能得到有效回收。
螺旋分选机靠自身特殊的结构进行分选，无需动力，具有运行可靠、运行成本低的优点。
与煤泥分选机相比,螺旋分选机有如下优点
更适合与本厂高密度分选的煤泥特性,在高密度分选条件下,螺旋分选机的分选效果更容易保证,分选效率高,而TBS在高密度分选时,在接近理论分选密度时,上升水流使细矸混入轻产物的数量增多,灰分易于超标。
实际上，煤泥分选机更适合中，低密度和窄粒度级别物料的分选
螺旋分选机入料上限可达3mm，可对部分透筛的粗煤泥加以分选，并能降低选煤厂的运行成本、保证了各相关环节的分选效果和稳定性,相比之下,煤泥分选机虽然也可实现粗煤泥的分选,但是粒级不能太宽,上限在以内,下限0.3mm为宜,当分选上限高时,或者入料中有部分跑粗物料时,煤泥分选机的适应能力差,底流排放口容易造成堵塞。
螺旋分选机的分选下限可以达到0.15mm,与下限为0.3mm的煤泥分选机相比,进入煤泥水处理系统的物料可以减少很多,从而降低选煤厂的操作费用,同时相当部分的×0.15mm通过粗煤泥系统分选脱水回收直接掺入精煤外销,均可以给企业带来直接的经济效益
2×0.15mm螺旋分选，对上工序而言，稳定了重介系统，对下工序而言减少了+0.15mm进入煤泥水系统的负荷，故起到了至关重要的承上启下作用。
4．×0mm细煤泥的回收作业
细煤泥脱水采用加压过滤机＋板框压滤机联合工艺，原因在于：
加压过滤机单机处理量大，产品水分低，且排料呈散状，产品质量均匀性好。
但是加压过滤机对于极细粒的回收效率不高，不能全部回收，如果煤质情况不好，容易造成细泥积聚。
快开式压滤机对于极细粒的回收高利率高，可以全部回收，可以保证煤泥水系统出清水和洗水闭路循环。
快开式压滤机的问题在于产品水分较加压稍高，排料呈饼状。
采用加压过滤机＋板框压滤机联合回收煤泥，可以在有效防范煤质变化的前提下，保证产品水分和质量，保证煤泥水系统安全可靠，适应煤质波动情况。
加压煤泥水分较低，可直接掺入混煤产品中销售；当煤质较差时，-0.15mm煤泥可进入在建压滤车间与现有选煤厂煤泥统一回收，板框压滤机煤泥可单独落地销售，也可直接掺入矸石外排。
综上所述，最终推荐的工艺为：
100×13mm重介浅槽分选，
13×2mm两产品重介旋流器分选，
2×0.15mm螺旋分选机分选
0.15mm×0加压过滤机＋板框压滤机联合回收
4.2.4主要工艺环节的确定
1.原煤储运系统
外来原煤经受煤坑给煤机给入外来煤皮带，输送至3个新建原煤仓，单仓容量10000t。
同时本矿原煤在现有原煤仓上转载，输送至新建原煤仓存储，增加了本矿原煤的缓冲能力和灵活性，实现了外来煤与本矿原煤统一仓储。
2.筛分车间采用先筛分，筛上破碎
原煤通过转载进入筛分车间，既可进入原煤分级筛分级；也可直接旁路转载至现有筛分车间，进入现有洗选系统。
原煤分级筛，筛上100mm以上大块通过手选后进入原煤破碎机，破碎至100mm以下，经皮带转载至主厂房
3.原煤13mm分级
原煤采用为13mm的香蕉筛分级，前段采用13mm干式分级，筛下原煤可直接旁路，成为混煤产品，也可转载进入末煤洗选系统；后段采用13mm湿式筛分，确保筛分效率，保证浅槽分选效果，湿段筛下-13mm原煤，经2mm脱泥后，进入末煤洗选系统。
工艺系统灵活可靠。
4.铁路装车系统
二期选煤厂建成后，目前铁路装车系统能力不能满足沙坪煤矿a运力,需要增加2#线快速装车系统。
5.矸石系统能力
二期选煤厂建成后，现有矸石外排系统能力不能满足生产需求，为提高现有矸石外排系统进行改造，以提高矸石外排系统能力。
6.产品水分要求
选煤厂为动力煤选煤厂，产品以发热量计价，产品的水分和灰分同样重要，因此降灰的同时一定要考虑脱水：
50×13mm和13×2mm的精煤全部选用进口天马公司离心机脱水，有利于降低全厂精煤水分。
2×0.15mm的粗煤泥，采用进口天马公司刮刀卸料离心机脱水，保证精煤泥的产品水分。
0.15mm以下的煤泥采用加压过滤机＋板框压滤机联合脱水回收。
4.2.5工艺流程
根据上述确定的入选方式和选煤方法，制定了相应的工艺流程图。
从图中可以看出，整个选煤厂系统分为：
原煤系统、重介浅槽分选系统、旋流器＋螺旋分选系统、煤泥水处理系统及产品运输系统等部分。
1、原煤系统
本矿来煤从现有101原煤皮带机头转载进入新建原煤仓。
外来原煤通过受煤坑下给煤机，给入原煤上仓皮带，入新建原煤仓。
原煤经仓下给煤机给入仓下皮带，由皮带转载至筛分车间，分级、破碎后进入主厂房分选。
2、100x13mm重介浅槽分选系统
原煤首先经过13mm香蕉筛干湿段分级，+13mm筛上物进入重介浅槽中进行分选。
重介浅槽精煤通过脱介、脱水后，100×50mm进入精煤破碎机破碎至－50mm，50×13mm精煤进入离心机进一步脱水。
破碎后精煤与离心机进一步脱水的精煤均进入混煤皮带。
重介浅槽矸石经脱介、脱水后直接进入矸石皮带，经转载后进入现有矸石外排系统。
浅槽精煤、矸石脱介筛的合介段筛下介质直接流回浅槽桶内，浅槽精煤、矸石脱介筛的稀介段筛下水经由稀介磁选机回收后，磁选精矿进入浅槽桶内，磁选尾矿作为原煤分级筛冲水。
系统设置核密度计对悬浮液密度进行实时监测，适时对介质进行分流，还可以根据工艺要求对密度进行自动调节。
系统设置加介系统，外来磁铁矿粉由加介泵打入加介浓缩机经浓缩后加至浅槽合介桶内。
3、13x2mm两产品重介旋流器分选系统
原煤13mm香蕉筛-13mm湿筛段筛下-13mm原煤，进入2mm原煤脱泥筛脱泥。
干筛段筛下原煤可经转载与湿筛段原煤一同进入原煤脱泥筛，可以直接旁路作为混煤产品销售。
脱泥筛筛上物进入重介旋流器混料桶，由重介旋流器入料泵打入重介旋流器分选出精煤、矸石两种产品。
重介旋流器的溢流经弧形筛脱介后，进入浅槽精煤香蕉筛脱介、脱水。
脱介、脱水后的精煤进入离心机进一步脱水后进入混煤皮带。
重介旋流器的底流经弧形筛脱介后，进入浅槽矸石脱介筛脱水脱介后，与浅槽矸石一同进入现有矸石系统。
重介旋流器矸石弧形筛筛下合格介质返回混料桶，精煤弧形筛筛下合格介质进入分流箱分流。
4、2x0.15mm粗煤泥分选系统
脱泥筛筛下水由原煤分级旋流器入料泵打入原煤分级旋流器组内分级后，分为底流（2x0.15mm）和溢流（0mm）两部分。
分级旋流器的底流由螺旋分选机分配器分配至各台螺旋分选机内被分选成为螺旋精煤和螺旋矸石两部分。
螺旋精煤进入精煤弧形筛预先脱水，精煤弧形筛筛上物进入煤泥离心机进一步脱水后进入精煤皮带。
螺旋矸石进入高频筛脱水后进入矸石出厂皮带。
5、0mm煤泥水处理系统
原煤分级旋流器的溢流、精煤弧形筛筛下水、煤泥离心机的离心液、矸石高频筛筛下水、加压过滤机滤液进入浓缩机保护箱，然后可分配至任意一台浓缩机。
设置2台直径为30m浓缩机，一用一备。
浓缩机底流经底流泵分别打入加压过滤机入料桶和板框压滤机入料桶，再由加压过滤机入料泵和板框压滤机入料泵分别打入加压过滤机和板框压滤机内脱水回收。
板框压滤机位于在建压滤车间，与一期浓缩机底流统一处理。
板框压滤机煤泥既可单独落地销售，也可掺入矸石外排。
6、产品系统
混煤经过一条混煤皮带转载后通过分配刮板机进入3个产品仓,单仓容量10000t。
现有选煤厂精煤可通过转载进入新建产品仓存储。
混煤煤通过新建产品仓下给煤机给入收集胶带机，进入现有块精煤仓下皮带，再转载进入714快速装车皮带，通过快速装车站快速装车外运。
矸石经矸石皮带转载至现有矸石仓，进入现有矸石外排系统。
设备选型
主要工艺环节设备采用进口或进口组装
备选型技术先进、性能可靠、高效低耗。
所选设备性能可靠、易操作管理，运行费用低。
设备选型达到通用性和互换性，生产、维护和配件管理方便。
尽可能选用与规模和系统相配套的大型设备，以简化系统、方便管理；
在保证设备性能的前提下，其规格型号、制造厂家和技术特征的选型时应尽量考虑其与现有设备的通用性和一致性；
同类设备（带式输送机、刮板机、泵类、起重设备、采暖通风设备、照明设备等）及大型部件（包括电动机、减速器、胶带等）采用同一类制造厂家，减少备品备件种类和降低采购管理难度；
溜槽、管路、料桶等损耗部件设计、布置合理，材料选择基于耐用、维护方便和经济性。
5地面工艺布置方案
1、布置原则
1）执行山西省政府（晋政发[1997]1号）“关于贯彻《国务院环境保护若干问题的决定》的实施办法”。
2）文件中关于“……河道两侧500米以内，禁止新增炼焦、造纸、冶炼、选煤和生产建材、耐火材料、铝矾土、电石、硫磺等重污染项目”的规定。
总平面布置时，将主厂房、浓缩机布置在指定工业厂地中距离黄河河道500米以外的位置。
3）在工艺合理、煤流顺畅的条件下保证外围生产系统和主厂房相互协调，满足产品结构的要求。
4）充分考虑原煤及产品系统与现有生产系统的灵活衔接。
5）充分考虑洗选系统的总体布置格局与地形地貌、风向条件紧密结合，统筹兼顾，因地制宜，便于与外围生产系统的衔接。
6）尽量采用集中联合布置方式，减少环节，节约占地，充分利用空间。
7）主厂房建筑采用钢结构，要求满足检修方便、满足运行、维修、节能、环保、卫生等各项要求。
2、地面工艺总布置
优化主厂房和各类辅助生产设施之间的位置关系，在保证总体布局美观大方、交通联系方便的前提下，实现主附设施联系方便、管理便捷。
选煤厂工艺布置的原则是力求各环节布置尽量紧凑、煤流顺畅，少占用土地，尤其是要与铁路线以及装车站台实现紧密联系。
新建二期洗选系统位于现有选煤厂的北侧。
外来煤受煤坑位于现有临时供应站的东侧。
按既定的原则和矿井工业场地的布置特点，进行相应工艺平面布置，经多种方案比选后，最终的平面布置详见附图。
6其他建设条件
二期选煤厂建设的水源、电源及采暖热源依托现有选煤厂，所需生产辅助设施在现有设施基础上进行扩建或新建，可满足二期选煤厂的建设和生产需要。
7经济效益
概述
1.
该选煤厂生产规模为Mt/a，。
8项目建议
沙坪煤矿矿井能力为Mt/a，考虑到集团公司临近磁窑沟煤矿来煤Mt/a以及外购原煤Mt/a，沙坪煤矿来煤量可达Mt/a。
而现有选煤厂能力仅为Mt/a，处理能力不足，需要新建二期洗选系统，选煤厂能力为Mt/a，设备选型留有一定的富余系统，二期选煤厂处理能力达Mt/a。
考虑到矿井来煤及外来原煤的波动性，新建原煤仓刻不容缓。
9投资估算
沙坪选煤厂二期洗选系统工程投资估算见下表：
投资估算表
序号
生产环节名称或费用名称
概算价值（单位：
人民币万元）
土建工程
设备及工器具购置
安装工程
其他费用
合计
1
外来煤受煤坑
2
原煤仓
3
原煤运输系统及其转载点
4
筛分车间
5
主厂房
6
产品仓
7
浓缩车间及泵房
8
空压机房
9
介质库
10
配电室
11
产品运输系统及其转载点
12
13
14
配电照明通信工业电视系统
15
集中控制系统
16
采暖通风除尘系统
17
矸石系统改造
18
原煤系统改造
19
产品接口改造
20
工业场地建设及地面系统
21
其他费用
建设工程总造价
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