屯留选煤厂初设说明书ggWord格式文档下载.docx

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三、编制依据

1.煤炭工业邯郸煤炭设计院2002年7月编制的《山西潞安矿业（集团）责任有限公司屯留矿井选煤厂方案设计》。

2.屯留矿井选煤厂方案设计审查会议纪要。

3.国家发展与计划委员会《关于山西潞安矿业（集团）有限责任公司屯留矿井、选煤厂可行性研究报告的批复意见》。

4.《山西省潞安矿区屯留井田（精查）地质报告》及全储决字［1994］452号文审查批准决议书。

5.《潞安矿区总体发展规划》及能源部计［1990］1106号《关于潞安矿区总体发展规划的批复》。

6.国家工程建设强制性法规条文及有关的设计规范、安全规程及有关规定。

7.北京华宇工程有限公司与煤炭工业邯郸煤炭设计研究院签定的《屯留矿井、选煤厂设计协调及资料委托会议纪要》。

8.北京华宇工程有限公司所提供的屯留矿井工业场地总平面布置图。

四．主要设计内容

1．煤源

屯留井田面积160.24km2，地质储量为1528Mt，工业储量为1278.63Mt，可采储量为679.93Mt。

主要以开采3号煤为主，3号煤层可采储量为636.04Mt。

矿井服务年限为80.9a，屯留矿井设计年生产能力为6.0Mt，其中一期工程为2.7Mt/a。

3号煤层原煤为中灰、特低硫、中高发热量、高熔灰分的贫煤和无烟煤。

以优质贫煤为主，主要用于电力、冶金、化工、建材等行业。

2．建设规模

选煤厂设计生产能力为6.0Mt/a,分期建设，初期生产能力2.70Mt/a。

选煤厂工作制度为年工作日300d，每天14h生产。

3．选煤工艺

设计采用的选煤方法为：

初期采用块煤动筛跳汰机排矸工艺，以满足电力用煤或化工用煤的质量要求；

后期根据高炉喷吹用煤市场需求，采用重介旋流器洗选，煤泥水系统采用浓缩机浓缩、加压过滤机脱水、循环水净化工艺，实现煤泥水厂内回收，洗水达到一级闭路循环。

4.产品结构

初期：

洗块煤:

r=20.61%，Q=55.65万t/a，Ad=13.88%;

混煤：

r=71.94%，Q=194.24万t/a，Ad=17.57%;

煤泥：

r=0.63%，Q=1.70万t/a，Ad=21.10%;

矸石：

r=6.82%，Q=18.41万t/a，Ad=84.24%;

一期：

r=20.61%，Q=123.66万t/a，Ad=13.88%;

洗精煤：

r=23.65%，Q=141.90万t/a，Ad=10.46%;

r=45.83%，Q=274.98万t/a，Ad=17.23%;

矸石：

r=9.91%，Q=59.46万t/a，Ad=82.15%;

二期：

r=57.79%，Q=346.74万t/a，Ad=10.47%;

r=5.59%，Q=33.54万t/a，Ad=16.25%;

r=16.01%，Q=96.06万t/a，Ad=72.19%;

5．主要技术经济

选煤厂概算总投资为33222.23万元，吨煤投资55.37元。

其中：

土建工程为9458.61万元，设备及工器具购置费为13638.59万元，安装工程2345.02万元，其他费用3200.13万元，基本预备费1718.54万元，建设期贷款利息979.64万元，铺底流动资金818万元。

初期投资21312.88万元，（包括装车站1063.70万元），一期投资5817.86万元，二期投资6091.49万元。

第一章厂区及原料煤基地概况

第一节厂区概况

一．位置与交通

屯留井田位于山西省屯留县、襄垣县境内，潞矿集团公司的西部，矿区对外交通有太（原）焦（作）铁路、邯（郸）长（治）铁路和太（原）洛（阳）公路。

太焦铁路经矿区东部由北向南通过，潞矿集团公司距夏店约7km，距五阳站16km。

以夏店站为起点距太原市约230km，距焦作市约204km，距邯郸市约216km。

本矿选煤厂装车站距邯长铁路长治北站约29km。

屯留矿井在距潞矿集团公司西南约23km处的屯留县后庄村北，距长治市约35km，距屯留县城约6km，距常村矿约11km。

有公路通往太原、临汾、长治等市。

交通比较方便。

矿井交通位置见图1-1-1。

二．地形地势

屯留井田位于太行山中段西侧，长治盆地西部。

井田内广为第四系黄土覆盖。

北部西部边缘为高原丘陵地带，冲沟发育，地形复杂，仅沟底有零星基岩出露。

中部绛河由西向东流入漳泽水库，形成河谷阶地。

南部及工业场地附近地形较平缓，总体上地势为西北高，东南低，井田内最高点在北部的老干庄东南的白云山（+1113.1m），最底点在屯留县南侧1km的绛河河滩处（+906.3m），工业场地地面标高在+950～+970m之间。

矿区主要河流为浊漳河（由南向北）、西漳河（由西向东）汇合于五阳村；

井田范围内主要河流为绛河，为海河水系浊漳河的支流。

由西向东穿越井田，注入漳泽水库。

其流量为0.37～5.06m3/s。

井田西北余吾镇北侧有一条交川河，流量为0.02～0.17m3/s，属季节性河。

另外，在工业场地东北部有“七一”水库，库容量为1.07Mm3，工业场地西北有一贾庄水库。

三、气象及地震

本区属典型大陆性气候，干燥多风，四季分明，年平均气温8.9℃，日最高气温37.4℃，最低气温-29.1℃。

年平均降水量为583.3mm，最大917.0mm，最小414.0mm，雨季集中在7、8、9三个月，日最大降水量109.7mm。

年平均蒸发量为1755.3mm（高于降水量2.01倍）；

最高为1996.3mm，最低为1502.1mm。

全年最多风向为西北风，夏季风向为东南风，最大风速为17m/s，最大风压为350Pa。

冰冻期为每年10月末到翌年4月，最大冻土深度为0.75m。

根据1990年国家地震局对屯留、襄垣县地区地震基本烈度的划分意见，本区地震基本烈度为6度。

四、煤矿发展简史

潞安矿区在沁水煤田的东部边缘，解放前即有小窑开采，五十年代末国家投资大规模开发，矿区现有生产矿井共5对，总规模为11.2Mt/a。

1988年原煤产量突破10Mt，已跨入千万吨级大型矿区行列。

1991年潞安矿务局晋升为国家一级企业。

五、矿区所在地的经济概况

潞矿集团公司为我国煤炭工业的重要企业，地处山西省长治市。

长治市位于山西省东南部，是连接晋、冀、豫三省的重要通道。

全市总面积13896Km2，其中市区面积334Km2。

平均海拔+1000m，最高处+2453m。

现长治市辖13县、区，人口312万人，其中市区人口61万人。

长治市农业生产条件优越，全市耕地面积456万亩，其中水地面积100.2万亩；

全市宜林面积735万亩，实有林地585万亩；

宜牧面积480万亩，已开发草场271万亩。

长治市地下矿藏资源丰富，现已探明有开采价值的矿藏有煤、铁、锰、铝、硫磺、石灰石、石膏、石英、大理石等40多种，其中预测煤炭埋藏量906亿吨，已探明储量346亿吨。

长治工业基础较好，是山西能源、重化工基础的重要组成部分和轻工业基地。

主要工业门类有：

煤炭、电力、治金、机械、化工、医药、建材等；

主要工业产品有：

原煤、电力、钢材、焦炭、水泥、轴承、洗衣机、锻压设备、中药制剂、生化药品、防爆电器、健身器材、锯条、化肥、铁合金、生铁等。

2001年长治市国内生产总值已达到185亿元以上，财政总收入17.91亿元，农民人均纯收入2427元，城镇居民支配收入5244元。

六、水源和电源

（1）水源

矿井及选煤厂工业用水采用井下排水处理后复用。

生活用水原准备取自常村矿井水源地奥灰水，用约10.5km的长距离输水管送到矿井工业场地。

由于生活饮用水水源过远，目前，潞矿集团正在矿井工业场地与矿井东风井场地之间进行水源勘探，积极查明第四系底砾层及中奥陶系O2f、O2s等地层的水文情况，如其水量、水质能满足饮用水要求和标准，则优先利用其作为矿井饮用水源。

（2）电源

长治地区有华北电网主力电厂——漳泽电厂，处于漳泽水库大坝东约2.5km，现装机容量已达1000MW.长治北有220kV变电站一座，容量2×

90MVA，电压为220/110/35kV，目前以220KV线路与霍县电厂（400MW）、漳泽电厂并网，该变电站为电力系统的枢纽变电站。

矿区现有电源三处：

西北兔电厂，规模（3×

6+12）MW；

长治电厂装机23MW；

五阳矿坑口热电厂装机2×

25MW。

常村矿设有110kV变电站，是矿区的一座中心变电所，电源两回引自位于常村东南约3km的辛安开闭所，两回引自五阳电厂，装置3台31.5MVA变压器，电压为110/35/6kV。

本矿井电源条件可靠。

第二节原料煤基地概况

一．煤层特征

屯留井田含煤地层为二迭系下统山西组和石炭系上统太原组，煤系地层总厚134.78～187.56m，平均154.74m，其中主要可采煤层一层，为3号煤，该煤层全区稳定可采，位于山西组中下部，煤层厚5.0~7.25m，平均5.99m。

夹矸0～3层，一般1层，厚约0.27m，属结构简单至较简单煤层。

顶板一般为泥岩、粉砂质泥岩，底板一般为黑色泥岩、粉砂岩。

本井田尚有极不稳定和不稳定的局部可采煤层四层，分别为9号、12号、15-2号，15-3号煤层，因其硫分较高，俗称臭煤。

煤层特征见表1-2-1。

二．生产矿井及其储量、生产能力和服务年限

矿井井田走向长16km，倾斜宽10km，井田面积160.24km2，地质储量为1528Mt，工业储量为1278.63Mt，可采储量为679.93Mt。

其中3号煤层可采储量为636.04Mt。

矿井设计可采储量见表1-2-2。

矿井设计年工作日300d，日工作14h，每天3班作业，其中2班生产，1班准备，每天净提升时间14h，采煤方法为走向长壁综采放顶煤，主井采用主箕斗提升。

矿井设计年处理能力为6.0Mt。

矿井服务年限为80.9年，其中3号煤服务年限为75.7年。

第二章厂型、厂址、及工作制度

一．选煤厂类型、规模、工作制度及服务年限

屯留选煤厂为矿井型选煤厂，设计生产总能力为600万/a。

选煤厂分期建设，一期工程270万/a，最终生产能力为600万/a。

与矿井生产能力相同。

选煤厂服务年限亦与矿井相同，为80.9a。

二．厂址

选煤厂与矿井位于同一工业场地内，地处屯留县后庄村北。

其主井座标为：

X=4026650.00m,Y=38397425.00m。

三．工作制度

选煤厂工作制度为300d/a,14h/d，每天两班生产，一班检修。

选煤厂日处理能力20000t，小时处理能力为1428.57t；

初期日处理能力为9000t，小时处理能力642.86t。

第三章选煤工艺

第一节煤质特征及其可选性

一、煤质特征

1．煤的物理性质及宏观煤岩类型、显微煤岩特征

3号煤层：

黑色、条痕灰黑色，半亮型为主，次为半暗型，夹镜煤及丝

炭条带，金刚光泽，具细-中条带状，层状结构。

9号煤层：

黑色、条痕灰黑色，半亮-半暗型，夹镜煤及丝炭条带，含黄铁矿结核。

金刚光泽，具细-中条带状，层状结构。

12号煤层：

黑色、条痕灰黑色，半亮-半暗型，夹镜煤及丝炭条带，具细-中条带状，层状结构。

15-2号煤层：

黑色、条痕灰黑色，半亮型为主，次为半暗型，夹镜煤条带，偶见丝炭，金刚光泽，具细-中条带状，层状结构。

15-3号煤层：

黑色、条痕灰黑色，半亮型为主，次为半暗型，夹镜煤条带及丝炭透镜体，含黄铁矿结核。

本井田内含有贫煤和无烟煤两大类。

煤的变质作用类型以深度变质为主，即随煤层的赋存深度的增加，煤的变质程度增高，表现为上部为贫煤，下部为无烟煤。

镜质组以基质镜质体为主，其次为均质镜质体，含量变化在69.00%～92.8%之间，平均为82.18%。

半镜质体为结构半镜质体，其含量变化在0.4%～7.3%之间，平均为4.1%。

半镜质组和镜质组的界线常不很清晰，呈过渡状。

半丝质组+丝质组含量不高，在6.4%～27.8%之间，平均14.7%。

多为氧化丝质体、粗粒体，少量为火焚丝质体、碎屑体。

矿物含量变化在4.4%～11.5%之间，平均为7.9%。

以分散状粘土为主，分布在基质镜体中或充填在丝炭胞腔内。

偶见方解石充填在丝炭胞腔里。

黄铁矿多为细晶体。

2．煤的化学性质及工艺特性

各煤层煤质化验结果表见表3-1-1。

各煤层的热稳定性见表3-1-2。

各煤层对二氧化碳反应性见表3-1-3。

各煤层煤的可磨性指数在61.2～100.4之间。

从表中可以看出：

3号煤层贫煤：

原煤灰分为11.60%～23.03%，平均为16.39%。

挥发分为11.19%～15.63%，平均为12.95%。

硫分0.16～0.55%，平均为0.29%。

3号煤层无烟煤：

原煤灰分为5.15%～10.56%，平均为7.5%。

挥发分为9.76%～12.88%，平均为11.38%。

硫分0.14%～0.61%，平均0.31%。

3号煤层原煤发热量（Qgr.v.d）为26.33～31.43MJ/kg，平均29.35MJ/kg。

煤灰成分以SiO2+Al2O3为主，ST>

1396℃。

属中灰、特低硫、中高发热量、高熔灰分的贫煤和无烟煤。

热稳定性好，煤对CO2的还原率较低，可磨性好，HGI高于90，TS+6高于80%。

块煤可作为化工用煤，末煤是优质的高炉喷吹用煤。

二．煤的可选性

本设计是以《屯留井田精查地质报告》为基础，参照2001年9月常村矿生产大样筛分浮沉试验报告进行设计的。

屯留矿和常村矿的井田同属于一个煤田，常村矿紧邻屯留矿,《屯留井田精查地质报告》显示,该井田内煤层稳定，区域变质程度并不明显,煤质差异不大，且常村矿采用放顶煤综采技术，与屯留矿的采煤方法相同，目前屯留矿尚未开采，仅有钻孔煤芯资料，见表3-1-4，与常村矿的浮沉资料相比，二者相同密度级的灰分差一般小于2%，

-1.8密度级的浮物累计灰分相差小于1%，常村矿的资料基本上反映了屯留矿井将来的煤质情况。

所不同的是屯留井田顶板岩性一般为泥岩、粉砂岩，底板为黑色泥岩、粉砂岩。

而常村矿井田顶板岩性为粉砂岩，细、中砂岩，底板为细、中砂岩。

故屯留矿井矸石具有泥化现象，综合分析，本次设计利用常村矿的筛分浮沉资料来进行屯留矿选煤厂的设计是可行的，但应注意泥化现象的存在。

屯留井田钻孔煤样浮沉组成见表3-1-4；

原煤筛分试验结果表见3-1-5；

原煤-0.5mm级小筛分试验结果见表3-1-6；

原煤300-30mm级浮沉组成见表3-1-7；

原煤30-0.5mm级浮沉组成见表3-1-8；

300-30mm块原煤可选性曲线见图3-1-1；

30-0.5mm原煤可选性曲线见图3-1-2。

1．煤质资料分析

筛分资料分析：

1）原煤灰分为21.38%，属中灰煤。

2）原煤中+50mm级的大块矸石含量较多，达5.23%，属高含矸煤，且根据井田勘探（精查）地质报告，由于其夹矸和顶底板多为泥岩和粉砂岩，在加水并翻转后泥化明显。

3）各粒级原煤灰分随粒度的减小而降低，变化规律十分明显，说明煤质较脆，在块煤的加工及储存环节应加以注意。

4）-0.5mm级的产率为10.41%，灰分为13.38%，灰分较其邻近粒级低，这可能与将来实际生产情况不相符合，由于泥化现象的存在，煤泥灰分势必将大大增加。

至于矸石对煤的泥化现象到底有多严重，将来矿井正常生产后需要做详细的生产大样后才能确定。

2．浮沉资料分析：

1）各粒级原煤，其密度组成均具有低密度物产率高、灰分低，中间密度物产率低，高密度物产率较高、灰分高的特点，易于分选。

2）从各密度级的产率上，其主导粒级1.3-1.4密度级的产率最高。

3）从表3-1-7中可以看出，+30mm块煤当分选密度为1.4kg/l时，分选密度下的±

0.1含量为91.42%，属极难选煤，其理论精煤产率为50.74%，灰分为9.16%。

当分选密度为1.5kg/l时，分选密度下的±

0.1含量为26.90%，属较难选煤，其理论精煤产率为67.75%，灰分为10.50%。

当分选密度>

1.6kg/l时，分选密度下的±

0.1含量均<

10%，属易选煤，其理论精煤产率>

70%。

4）从表3-1-8中可以看出，30-0.5mm原煤当分选密度为1.4kg/l时，分选密度下的±

0.1含量为86.69%，属极难选煤，其理论精煤产率为64.30%，灰分为6.86%。

当分选密度为1.5kg/l时，分选密度下的±

0.1含量为23.02%，属较难选煤，其理论精煤产率为80.48%，灰分为8.41%。

0.1含量<

80%。

从煤质资料分析中可看出，本矿井原煤经简单大块煤排矸后即可满足电力用户要求。

如生产高炉喷吹用煤时,则需进一步洗选以提高产品质量。

第二节产品结构

屯留矿井原煤属中灰、特低硫、中高发热量、高熔灰分的贫煤。

是优质的电力、化工及高炉喷吹用煤，与无烟煤相比，其挥发份稍高，且原煤较易碎，因此作为化工用煤的块煤产品在煤炭市场难以占优势。

根据潞安矿业集团总体规划，结合屯留井田煤质特征，屯留矿井选煤厂将建设成为产品煤以电力用煤、高炉喷吹用煤为主，化工用煤为辅的高效先进动力煤选煤厂。

高炉喷吹用煤市场虽然在快速发展中，但目前市场需求量毕竟有限，因此，选煤厂前期应以电力用煤为主，后期根据市场情况确定洗选高炉喷吹用煤。

对化工用煤，合成氨工业用煤的质量要求：

一级灰分为16%，二级16%～20%。

结合山西省块煤产品普遍灰分在14%以下，确定当选煤厂生产洗块煤时，其产品灰分<

14%。

根据市场电力用煤质量要求，电力用煤产品灰分要求≤18%，从矿井原煤生产大样可看出，原煤灰分为21.38%，难以满足要求，其中块煤中含矸率很高，需要排矸后才能满足产品质量要求，因此设计考虑屯留矿井选煤方法为前期采用块煤排矸，以满足电力用煤或化工用煤的质量要求，后期根据高炉喷吹用煤市场需求,增建选煤系统进一步加工洗选。

为了满足产品市场不同的用户需求，要求选煤厂生产系统灵活，既能实现分品种单独装仓销售，又可通过洗后配煤销售。

因此要求该厂的产品结构完全可随市场的需求进行不同的组合，使企业效益达到最佳。

为此，对选煤厂产品进行了详细的分析和计算，预测本厂初期可生产的产品结构如下：

1.洗大块煤：

Q=55.63万t/a，Ad=13.88%；

混煤：

Q=194.25万t/a，Ad=17.57%；

2.洗喷吹煤：

Q=47.47万t/a，Ad=10.47%；

混煤：

3.混煤：

Q=254.34万t/a，Ad=17.47%；

当选煤厂仅生产混煤产品时，通过对选后产品进行合理的搭配，可生产出不同产品质量混煤产品，以满足用户需求。

选煤厂初期混煤产品结构组成见表3-2-1。

一期工程将洗选部分喷吹用煤，以提高屯留矿井产品附加值，其产品质量根据喷吹用煤质量要求确定,应满足灰分≤10.5%的要求。

当喷吹煤市场看好时，通过二期工程建设，选煤厂全部洗选喷吹用煤。

届时，选煤厂经济效益将得到全面提高。

主要工艺设备选型见表3-6-1，3-6-2，3-6-3。

第七节地面及车间工艺布置

一．地面工艺总布置

根据矿井地面总体布置和选煤厂所确定的生产工艺，设计进行选煤厂地面工艺总布置，其主要布置原则：

1.选煤厂生产能力为6.00Ｍt／a。

采用分期建设方案，初期选煤厂以生产电力用煤为主，化工用煤为辅。

仅建设地面生产系统。

一期增建2.70Ｍt／a选煤厂，洗选高炉喷吹用煤，二期选煤厂扩建至6.00Ｍt／a,为保证工程不重复建设及不影响选煤厂今后正常生产，地面生产系统能分期建设的尽量分开，不能分开的按6.00Ｍ