前言我国有丰富的煤炭资源，可采储量有1886亿吨之多，是储量最为丰富的矿物燃料1。中国是煤炭生产和消费大国，在未来的50年内，以煤为主的能源结构不会有根本的改变。我国煤炭资源总量远远超过石油和天然气资源；随着高新技术的推广应用，煤炭生产本钱正在并将继续降低；洁净煤技术已取得重大突破，这都将使煤炭成为廉价、洁净、可靠的能源。我国能源资源的根本特点富煤、贫油、少气决定了煤炭在一次能源中的重要地位。随着我国进入国民经济高速开展时期，煤炭资源的消费速度也逐渐加大。因此，煤炭资源的供求矛盾日益锋利，因此，保护和合理利用煤炭，提高全行业资源利用水平，完善与煤矿环境保护有关的法律和标准就显得尤为重要。新兴煤矿隶属铁法矿务局，位于调兵山市，矿区及生活区共占地35.2 km2。其井田面积27 km2。国铁长大线横贯井田南北，矿区东临沈辽公路，西靠沈大高速公路，于本矿区公路交织相连，交通十分便利，是东北地区重要的原煤基地。新兴矿井田煤质牌号为气煤、肥煤、焦煤，其中肥煤占90，气煤及焦煤占10。木井田含煤地层为下二迭系山西组及上石炭系太原群，共含煤十层，总储量300Mt，可采储量280 Mt，效劳年限为50年以上。现开采水平400米水平，采煤方法主要是走向长壁式，支护方式为单体液压支柱配合交接顶梁，落煤方式为炮采，属高沼矿井。本次设计的任务是：铁法新兴矿1.8Mt/a炼焦煤选煤厂初步设计。以新兴矿4-1煤层和4-2煤层煤质资料资料为根底，初步设计一座年处理量为1.8 Mt的矿井型炼焦煤选煤厂。选煤厂效劳年限与矿井相同，效劳年限为50年以上。工作制度为330d/a，每天三班制，每班工作8h，两班生产，一班检修。原料煤来自新兴矿矿井，主要产品为炼焦煤，副产品动力煤和煤泥。要求完成原煤煤质资料分析，煤可选性评定，工艺流程选择与计算，设备选型，厂房布置，经济概算，图纸绘制等初步设计任务。 1 厂区概况1.1 地理、行政及交通铁法煤田位于辽宁省铁岭、法库两县之间的铁法市。新兴竖井井田位于铁法煤田西南部。铁法矿区交通较为便利。矿区东部有大清铁路编组站距铁岭20km，与长大线相接。矿区内部，西至调兵山，北至大明，南至王千采石场，均有矿区专用线与大青车站相通。矿区公路已根本形成，铁康公路贯穿煤田中部。新兴竖井选煤厂，设在竖井工业场地北侧，为加工新兴竖井所产煤炭效劳。交通位置见附图11。 图1-1 煤矿交通位置图Fig. 1-1 Chart of xinxing areas transportation1.2 水文地质条件 i厂设计20在本井田范围内仅有四家子和辽河屯两条小河，属于季节性小河，雨季水量剧增，枯季几乎断流，属于辽宁温带大陆性气候。新兴矿井田是铁法煤田地势比拟低洼的地段之一，地形十分平坦，高差变化不大，地表标高一般变化在6870m之间，西北角地势稍高，标高一般为6970m，个别达76m，向南部及东部均匀降低，标高多在6869m。万家房、双树子以北地势最低洼，原属水库区，标高仅为6567m，已无水，现今多垦为灌溉型水田，渠道纵横，四周并筑有土堤。气候，年降雨量为400800mm。 工程地质和地震情况 本井田各煤层在西部发育较好，可采煤层比拟集中，可采煤层数一般达68层，可采厚度累计一般在810m；至井田东部可采煤层数减少到24层，累计可采厚度变为35m。各可采煤层厚度及累计厚度、可采煤层数等都有从西向东变薄、变少的规律。煤层间距的变化，以4、7煤层之间为最大，两层的间距由西向东逐渐变小，其它各层的间距变化规律同4、7煤层根本一致。本区根据辽地震烈字834号文 ，属抗震设防烈度为6度地区。工业广场建筑物基底荷载为2/kg。1.4 气候特征本区位于松辽平原西侧，属温带大陆性气候，一般风多雨少，冬春季多西北风，夏秋季多西南风，风力大者达67级，小者那么23级，无风季节少见。降雨一般集中在7、8、9月，年降雨量最大1005.8mm1959年，最小428.6mm1999年。年地表平均气温72001.1.13。本区结冻期56个月，即从每年11月至下一年4月，冻结深度1.5m。表土及流沙层厚度一般为25m1.5 水源供给及排水条件选煤厂与矿井生活用水由同一水源供给。其工业用水使用矿井井下水，将井下水抽到地面储水池，经沉淀后供给选煤厂做洗煤水用水水源，缺乏局部由矿井改建统筹解决或由矿区总体统一考虑选煤厂用水。新兴矿建有自己的污水处理设施来处理生活污水和工业污水，经过处理之后，一局部作为生活非饮用水，一局部经处理合格之后用于郊区农村灌溉只用。 选煤车间底层设排水沟，当浓缩机发生事故时溢流至事故水池经沉淀澄清后，澄清水作为生产循环水使用。1.6 电源供给电源由新兴矿井工业场地内设置的变电所供给。1.7 建筑材料供给东官屯五棵树大队生产建筑用砂子和卵石，善友、张强生产料石，可做建筑材料用，木材、钢材、水泥等尚需依靠外地供给。1.8 本章小结1、新兴矿选煤厂坐落在铁法煤田中东部，地处调兵山市。铁路和公路交通均十分便利。2、本井田处于整个煤田的中部东侧，可采煤层比拟集中，水文地质比拟简单。区内无大河流，矿区地表水系不兴旺，所以设计将采用煤泥水的循环利用。3、本区属抗震设防烈度为6度地区，一般无膨胀性，属于不易地震区，可不必采取建筑的特殊抗震措施。2 原料煤基地 原料煤生产及供给新兴煤矿选煤厂主要入选新兴煤矿矿井原煤，入选原料煤的牌号为焦煤。入选原煤灰分%。采用竖井、两水平、集中运输大巷、采区上、下山开拓方式。第一水平标高-447m，第二水平标高-650m。现生产一水平，共划分九个采区见图1-4，即：西一、西二、北一、北二、东一、东二、南一、南二、南三。采煤方法为长壁式，顶板管理方式为自然垮落。矿井井下的煤用箕斗提升至煤仓，仓下设有给煤设备，将煤给到带式输送机，经皮带转载，送到选煤厂。矿井设计能力每年1.8 Mt，年工作日数为330天，每天两班生产，一班检修。每天工作16小时。2.2 煤层及煤质本井田以复合煤层为主，结构也有一定变化，当煤层夹矸有规律的增厚时，原复合煤层分叉，由一个煤层变为两个甚至几个独立的分煤层，并且在较大范围内始终保持稳定。本井田各煤层在西部发育较好，可采煤层比拟集中，可采煤层数一般达68层，可采厚度累计一般在810m；至井田东部可采煤层数减少到24层，累计可采厚度变为35m。各可采煤层厚度及累计厚度、可采煤层数等都有从西向东变薄、变少的规律。煤层间距的变化，以4、7煤层之间为最大，两层的间距由西向东逐渐变小，其它各层的间距变化规律同4、7煤层根本一致。本井田的煤变质作用以深成变质作用为根底，叠加了岩浆热变质作用。井田煤质牌号为气煤、肥煤、焦煤，其中肥煤占90，气煤及焦煤占10。木井田含煤地层为下二迭系山西组及上石炭系太原群，共含煤十层【2】。 煤层及生产煤样入选煤层为4-1、4-2两煤层，两层煤入选比例为1：9表2-1 4-1层煤自然级筛分试验表Table 2-1 4-1 layer of coal, natural level screening test table筛分总样化验结果取样地点: 东乙-450主石门试验工程水分Mad/%灰分Ad/%挥发分Vr/%发热量Qg/卡/克全硫Sg胶质层煤样X毫米Y毫米原煤66250.65表2-2 4-2层煤自然级筛分试验表Table 2-2 4-2 layer of coal, natural level screening test table筛分总样化验结果取样地点: 西二-450主石门试验工程水分Mad/%灰分Ad/%挥发分Vr/%发热量Qg/卡/克全硫Sg胶质层煤样X毫米Y毫米原煤7213422.4 本章小结1、本井田以复合煤层为主，煤变质作用以深成变质作用为根底，煤质发育较好。肥煤所占比重较大。肥煤属于配煤炼焦中的根底煤。在炼焦配煤中，肥煤配比大时，应适当配入瘦煤，或者多配弱粘煤，这样有助于改善焦炭的质量，提高强度，还能充分利用弱粘煤炼焦。2、本井田煤层发育稳定，可采煤层比拟集中，可采煤层数一般达68层，至井田东部可采煤层数减少到24层，沿井田东西走向取煤样，东部在东乙-450主石门取样，西部在西二-450主石门取样。3、入选煤层为4-1、4-2两煤层，两层煤入选比例为1：93 煤质资料分析及可选性评定煤质资料分析与研究的目的是为了进一步了解煤的特性。根据工业对煤质的要求，从而制定出合理的选煤工艺流程，根据工艺流程再进行流程计算和主要设备的选择。 煤样工业分析指标及筛分浮沉资料该选煤厂入洗原煤为41层和42层来煤，其比例为0.10：0.90，以下分析所用的煤质资料均来自两层的生产大煤样报告。以下为生产大煤样报告：41层：表3-1 4-1层筛分试验结果表 Tab.3-1 Results of sieve test for the 4-1 seam粒级/mm产物名称产率灰分占本层筛上累计Ad/%/%/%50煤夹矸煤矸石小计50-25煤25-13煤煤9煤煤煤50-0合计毛煤总计 42层：表3-2 4-2层筛分试验结果表2 Results of sieve test for the 4-2 seam粒级/mm产物名称产率灰分占本层筛上累计Ad/%/%/%50煤夹矸煤矸石小计50-25煤25-13煤煤煤煤煤50-0合计毛煤总计表3-3 4-1层破碎级筛分试验结果表Tab. 3-3Results of screening test for 4-1seam粒级/mm产物名称产率灰分占本级/%占本层/%Ad/%50-25煤39.77 10.19 60.03 25-13煤23.02 5.90 45.47 煤13.66 3.50 42.95 煤9.96 2.55 40.55 煤7.05 1.81 43.91 煤6.53 1.67 44.46 合计100.00 25.63 50.25