丁集矿年处理原煤能力6.0mt选煤厂项目投资可行性研究论证报告.doc

淮南矿业（集团）有限责任公司
丁集矿井选煤厂项目

项目建议书

工程编号：F2896
工程规模：6.0Mt/a

总 经 理：周少雷
：邓晓阳
处 长：吕建红
主任工程师 ：郭牛喜
项目总工程师：黎哲昕

北京华宇工程有限公司
二○○二年十二月

主 要 设 计 人 员 名 单

专业
姓 名
职务及职称
选煤
周少雷
总经理、教授级高工
李明辉
副总经理、教授级高工
邓晓阳
副总经理、总工程师、
设计大师
纪金连
副总工程师、设计大师
吴 影
副处长、教授级高工
郭牛喜
副所长、高级工程师
黎哲昕 李志勇 叶 鹤
高级工程师
杨国峰 郭中华 杨军伟 郝景山
工 程 师
土建
付书礼 戚元生
高级工程师
机制
曲康敏 李延峰
高级工程师
电气
吕建红
所长、高级工程师
杨晓慧
教授级高工
曲景鹏 郭士良
高级工程师
总图
石剑峰
高级工程师
铁路
王松成 邢玉兴
高级工程师
水道
陈中文 魏 豫
高级工程师
暖通
王 震 陈雪平
高级工程师
经济
陈鸿瑞
所长、注册造价工程师
吴心静
副所长、注册造价工程师
渠 涛 陈大万
注册造价工程师

建议书编制人员名单

专 业
姓 名
职务或职称
选 煤
郭牛喜
副所长、高级工程师
李志勇
高级工程师
黎哲昕
高级工程师
孙宝辉
高级工程师
陈作声
高级工程师
杨国峰
工 程 师
袁永胜
工 程 师
郝景山
工 程 师
杨军伟
工 程 师
电 气
吕建红
所长、高级工程师
杨晓慧
高级工程师
邢玉兴
高级工程师
土 建
张海兰
高级工程师
李树东
高级工程师
戚元生
高级工程师
朱书峰
高级工程师
谢俊卿
工 程 师
机 制
曲康敏
高级工程师
顾永正
高级工程师
暖 通
陈雪平
高级工程师
王 振
高级工程师
总 图
石剑峰
高级工程师
王松成
高级工程师
经 济
陈鸿瑞
所长、高级工程师
李国庆
高级工程师
周永超
工 程 师
附 图 目 录

顺序
图 纸 名 称
图 号
1
原则工艺流程图（方案Ⅰ）
块煤浅槽+末煤有压重介旋流器
K2869-2200-01
2
原则工艺流程图（方案Ⅱ）
块煤动筛+混煤有压重介旋流器
K2869-2200-02
3
原则工艺流程图（方案Ⅲ）
块煤浅槽+末煤无压重介旋流器
K2869-2200-03
4
配煤工艺流程图
K2869-2200-04
5
总平面布置方案一～六
汽车卸车机房设备布置图
K2869-2203-01
6
总平面布置方案一、三、四、五、六
原煤配煤场设备布置图
K2869-2207-01
7
总平面布置方案一、二、三
主厂房设备布置图（推荐方案）
K2869-2210-01
8
总平面布置方案一、二、三
主厂房设备布置图（比选方案）
K2869-2210-02
9
总平面布置方案四
动筛车间设备布置图
K2869-2210-03
10
总平面布置方案四
重介车间设备布置图
K2869-2210-04
11
总平面布置方案三、四、六
压滤车间设备布置图
K2869-2216-01
12
总平面布置方案一～六
块煤产品仓设备布置图
K2869-2219-01
13
总平面布置方案一、四、五、六
末煤产品跨线装车仓设备布置图
K2869-2219-02
14
工业场地总平面布置图 方案一（推荐方案）
K2869-2400-01
15
全厂供配电原则系统图
K2869-2510-01

目 录

第一章 项目组概况 1
第二章 项目建设背景 2
第三章 项目内容及建设必要性 4
第四章 项目实施条件 0
第五章 工程设计概要 0
第六章 环境保护 0
第七章 劳动安全与工业卫生 0
第八章 消防
第九章 节能措施综述
第十章 项目实施计划
第十一章 资估算及经济评价

第一章 项目组概况

第一节 项目名称、主办单位及负责人

项目名称：淮南矿业（集团）有限责任公司丁集矿井选煤厂
主办单位：淮南矿业（集团）有限责任公司
负 责 人：王 源、袁 亮

第二节项目建议书编制单位及负责人

编制单位：中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司
主要技术负责人：
总 经 理：周少雷
总工程师：邓晓阳
处 长：吕建红
主任工程师：郭牛喜
项目负责人：黎哲昕

第二章 项目建设背景

近年来，随着我国经济改革的不断深化，煤炭行业已步入了市场经济的轨道，竟争日趋激烈。市场对煤炭产品的种类要求广泛，对质量的要求也越来越高。
今后我国煤炭需求增加主要来自发电和供热用煤以及出口拉动。“十五”期间，冶金、建材和化工行业用煤量将维持1998年320Mt的水平，其他行业（不包括电力）煤炭消费量将呈逐步下降趋势。1998年电力行业煤炭消费为527Mt，预测2005年需求量将达到630Mt以上，年增加20Mt。我国目前燃煤电厂电耗为394g/kW·h（标煤），比发达国家高80～40g/kW·h。为了提高火力发电的技术经济水平，今后的发展方向是：新建电厂以高参数大型电厂为主，国家要求新投的凝气式机组的供电煤耗不超过330g/kW·h，供热机组不超过270～280g/kW·h，淘汰中低压机组；改造现有的高压机组；加强电网的经济调度，提高大机组的发电比例。
根据我国的能源结构和国际煤炭市场的发展，说明煤炭市场的发展是非常乐观的，煤炭在我国的基础能源地位不会改变。随着我国能源政策的引导和环保政策的不断加强，以及市场竞争的进一步加剧，动力煤市场对煤炭的质量要求必将越来越高。煤炭行业应跟踪燃煤电厂的发展趋势，制定为大电厂供煤的产品方向。
丁集矿井选煤厂所在地华东地区是严重缺煤地区，是我国最大的煤炭调入地区，并且煤炭需求呈稳定增长态势，且以电煤增长为主。淮南矿业集团公司已经形成了分布于江、浙、沪、粤、赣、皖等省市的营销网络，拥有一批用量大、较为稳定的消费群体，从淮南集团公司的销售市场来看，华东占90%，华南占10%，安徽省内外各占50%，电力用煤占到50%以上。并且，丁集矿井选煤厂生产的煤炭产品具有特低硫、高发热量等淮南煤之所以被称为绿色能源、环保煤的显著特点。再加上良好的产品质量和区位和运输优势，面对国内外巨大的煤炭市场需求，只要企业能做到：
1）保证产品品质，为用户提供高质量、稳定性好的煤炭产品。
2）降低产品含杂率、保证粒度不超限。
3）充分利用各方优势，努力开拓市场，树立自己的品牌形象。
4）建立现代企业制度，加强企业管理、降低生产成本。
丁集矿井选煤厂的煤炭产品市场前景将十分广阔。
潘谢矿区现有潘集一、三矿、张集矿、谢桥矿四座动力煤选煤厂，准备新建的有丁集(6.0Mt/a)、张集北区(4.0mt/a)、顾桥(10.0Mt/a)三座大型选煤厂。根据对国内外煤炭市场的分析以及国内外煤炭市场对动力用煤产品质量的要求情况，并结合集团公司的实际情况以及集团公司对市场的准确判断和把握定位，全公司产品煤按:炼焦精煤:优质动力煤:普通动力煤=10:20:70进行组织生产。公司对丁集矿井选煤厂的生产总体安排是以生产普通动力煤为主，灰分要求在22%～28%之间且灵活可调，同时根据煤炭市场不断变化的实际情况，选煤厂应实现产品煤可“无级调灰”，市场需要什么质量的煤就能生产什么质量的煤。

第三节 第三章 项目内容及建设必要性

第一节 项目内容

淮南矿业（集团）有限责任公司丁集矿井选煤厂项目的建设内容为建设一座年处理原煤能力为6.0Mt的选煤厂。建设范围从矿井主井箕斗煤仓下给煤机出料溜槽接起至产品装车仓的全部生产及其辅助生产系统，包括选煤厂必需的维修、办公设施，包括铁路站场。选煤厂的水源、电源、热源均取自矿井，不在选煤厂设计范围内。

第四节 第二节 建设必要性

1）是稳定发展矿区生产，实现可持续发展的必要
根据集团公司产业发展思路和目标，要发展新区，建设新井，提高煤炭生产规模，发挥资源及区位优势，优化产品结构，实现经济效益大幅增长。
老区现有7对生产矿井，由于建井时间长、资源枯竭、设备老化等原因，大多矿井已进入关停报废期，老区产量将逐步萎缩，为此集团公司要稳定和发展矿区生产，只有加快潘谢新区的开发，实现可持续发展。
2）是丁集矿井配套建设的必要
丁集矿井选煤厂是与丁集矿井相配套建设的矿井型选煤厂。矿井原煤如不洗选加工，质量难以保证，不能满足各类用户对煤炭产品质量的要求。根据国家规定大中型煤矿要有配套的选煤厂规划发展要求，配套建设丁集矿井选煤厂是十分必要的。而且，选煤厂建成后能优化企业的产品结构，稳定产品质量，提高企业在市场中的竞争力。
3）是满足环境保护和洁净煤技术的必要
随着国家对环境保护的日益严格，生产和使用洁净煤产品已成为必然趋势。发展和推广洁净煤技术是保证我国能源安全和可持续发展的战略选择。而煤炭洗选又是洁净煤技术的源头技术，是减少燃煤对大气污染的有效途径。煤炭经过洗选后，商品煤质量稳定，在国内外市场上竞争力增强，提高了企业的经济效益和社会效益，因此，选煤厂的建设也是非常必要的。

第五节 第四章 项目实施条件

第一节 煤源和煤质
一 煤源概况
1.1 主要煤源
丁集矿井选煤厂的煤源全部来自丁集矿井。丁集矿井的井田境界如下：
丁集井田勘察范围：东起十五线与潘集三、四井田相邻，西至三十一线与顾桥井田深部相接，北以F27断层为界，与朱集勘察区相望，南以13-1煤层-1000m等高线的地面投影线为界。全井田东西长6～9km，南北宽约11km左右，面积约75km2。
全区共A+B+C级储量996983kt，其中A级186487kt，B级190686kt，C级619810kt，A+B级377173kt，占A+B+C级的37.8%。
-800m以上有A+B+C级储量350214kt，其中A级171207kt，B级77532kt，C级101475kt，A级占A+B+C级的68.8%，A+B级占A+B+C级的71%。井田储量丰富，煤源可靠。
1.2 可采煤层
1）可采煤层的稳定性
稳定煤层三层：13-1、5-1、4-1煤，煤层平均总厚10.05m。
较稳定煤层六层：11-2、8、7-2、5-2、4-2、3煤，煤层平均总厚11.8m。
不稳定煤层一层：1煤，平均煤厚0.89m。
2）可采煤层叙述
（1）4-1煤
煤层厚度为0.86～5.92m，平均煤厚3.31m，变异系数25%，可采频率100%，全区可采，厚度变化小，结构简单，一般不含夹矸，属稳定煤层。顶板以砂岩、粉砂岩为主。煤层下12m处有标志层铝质泥岩和花斑状粘土岩，对比可靠。
（2）5-1煤
煤层厚度为0.83～6.21m，平均煤厚3.07m，变异系数32%，可采频率100%，全区可采，煤层结构较简单，含1-2层夹矸，局部与5-2煤层合并，属较稳定煤层。顶板多为砂质粘土岩，对比可靠。
（3）13-1煤
煤层厚度为1.56～9.79m，平均煤厚3.67m，变异系数29%，可采频率100%，全部可采，煤层结构简单，含1～2层夹矸，东部岩浆岩局部侵蚀煤层，属稳定煤层。顶板为粘土岩，煤层上下各有薄煤一层，分属 13-2、12煤，大多不可采。煤下12m处有一层花斑状粘土岩，全区稳定发育，是其主要对比标志，对比可靠。

二 煤质特征
2.1 煤类划分
本井田原煤属于中灰、中～高挥发分、中等粘结、中等～中高发热量煤、低硫、特低磷的气煤和1/3焦煤。
结渣指数和结污指数均属低等，可使燃烧炉正常出渣。
本区煤灰熔点为1260～1500,属高熔灰分到难熔灰分。
各煤层煤质主要指标见各煤层煤质特征汇总表1-5。
总的划分结果见表1-6。
煤类划分结果表
表1-6
煤层
13-1
11-2
8
7-2
5-1
4-2
4-1
3
1
煤类
QM
QM～1/3JM
QM～1/3JM
1/3JM
1/3JM
QM～1/3JM
1/3JM
1/3JM
1/3JM

三 煤质资料综合与可选性分析
3.1 煤质资料依据
由于丁集矿井还未开采，因而没有实际的生产大样资料。本次设计所采用的煤质资料来源于淮南矿业集团公司招标文件提供的煤质资料以及我公司补充收集的淮南矿业集团公司潘谢矿区其它生产矿井资料，具体原始资料见招标书。
为使设计基础资料更可靠、准确，本设计对潘谢矿区各矿煤质进行了全面的对比分析。
1）除张集矿原煤灰分略小为28.36%外，其余几个矿井的原煤灰分在31.95%～35.53%之间；
2）+50mm级大块含量在12.46%～13.95%之间，平均为13.217%。块煤中含矸量均较高，一般在2.48%～6.64%，平均为4.742%。
3）+13mm级含量潘谢矿区东部的潘集一、三矿分别为27%、33.84%，矿区西部的张集矿、谢桥矿分别为47.234%、42.236%。可见东部矿井+13mm级含量明显小于西部矿井。-0.5mm级含量矿区东部的潘集一、三矿分别为9.34%、10.21%，矿区西部的张集矿、谢桥矿分别为3.886%、4.333%。可见东部矿井-0.5mm级含量明显大于西部矿井，这说明潘谢矿区煤质从东向西有逐渐变硬的现象，这一现象在煤质资料调整中具有指导作用。
4）从各矿浮沉组成可知，相同密度级的基元灰分基本相同，只是随着原煤灰分的变化各级浮沉组成不同，说明潘谢矿区煤质浮沉特性相似，进一步分析表明各矿原煤在同一分选密度下的可选性也基本一致，分选密度在1.5kg/L以下属难选至极难选，分选密度在1.6kg/L～1.9kg/L为易选至中等可选。
5）从各矿浮沉煤泥产率及灰分来看均较高，产率分别在7.711%～14.68%（占本级）之间，Ad=26.11%～38.05%，说明矸石有泥化现象。
3.3 煤质资料的综合与校正
由于丁集矿井是未开采矿井，对于未开采矿井的毛煤灰份的预测，可借鉴临近生产矿井的毛煤质量，并作相应调整。与丁集矿井临近且已生产的矿井是东面的潘集三矿。丁集矿井与潘集三矿分界是以勘察线十五线为界，地质构造没有大的变化，开采煤层与潘集三矿相同13-1煤。
本设计最终拟采用潘集三矿生产大样资料（1999年12月）进行校正综合，作为丁集矿井选煤厂的设计基础资料。
1）筛分资料的综合与校正
设计以潘集三矿生产大样筛分资料为基础进行综合校正，具体如下：
（1）经与其它矿对比，生产大样+50mm粒级产率代表性较强，不作调整，直接采用；
（2）0.5～0mm粒级产率与其它矿实际资料相比较高，考虑到潘谢矿区煤质从东向西有逐渐变硬的现象，将0.5～0mm粒级产率减少1.0%，25～13mm粒级产率相应增加1.0%。
（3）从收集到的潘集矿2002年7、8、9三个月的月综合资料来看，其毛煤灰分分别为34.81%、34.46%、34.43%，因此本设计将资料中毛煤灰分由33.31%调整为34.31%。
校正调整后的原煤筛分组成表见表1-22。
2）浮沉资料综合与校正
浮沉资料校正以校正后的筛分资料采用产率校正法对浮沉资料进行校正。
校正调整后原煤浮沉组成见表1-23；
50-0.5mm原煤浮沉组成综合表见表1-24；
+50mm原煤浮沉组成综合表见表1-25；
50-13mm原煤浮沉组成综合表见表1-26。

四 可选性分析
4.1 筛分资料分析
通过对表1-22的分析，我们可以得出以下结论：
1）+50mm级大块中矸石含量大，为6.64%，属高含矸量煤；经前面分析矸石具有泥化的特点，宜预先排除大块矸石；
2）50-13mm自然级含量为20.89%，产率较小；
3）自然级筛分组成中，+13mm块煤含量较低为34.84%，-13mm末煤含量较高为65.16%，且随着粒级的变小，各粒级产率逐渐增大，灰分逐渐变小，说明煤质较软、易碎，在选煤厂布置中应尽量减小原煤转载落差，以减小煤的破碎；
4）原煤中+13mm块煤灰分为44.26%，-13mm末煤灰分为28.98%，块煤灰分高出末煤灰分15.28%，因此生产高灰普通动力煤时，可以预见只入洗块煤就能满足要求，生产低灰普通动力煤时才考虑末煤的入洗；
5）-0.5mm煤泥产率为9.21%，灰分为28.25%。
4.2 浮沉资料的分析
通过对表1-23浮沉资料的分析，我们可以得出如下结论：
1）各粒级的浮沉组成规律基本相同，一般情况下随着粒级的减小，+1.8kg/L密度级灰分逐渐降低，浮沉煤泥产率逐渐升高。
2）+1.8kg/L密度级含量大，灰分高，一方面是造成原煤灰分高的原因，另一方面说明原煤排矸后可较大幅度降低灰分。
3）各粒级低密度物基元灰分较高，表明生产低灰分产品较困难。
4）浮沉煤泥产率大、灰分高，说明矸石较易泥化。
4.3 可选性
根据各粒级原煤浮沉组成综合表表1-24、1-25、1-26绘制各粒级原煤可选性曲线，分别见图1-4、1-5、1-6。由原煤可选性曲线可查出各分选密度下的可选性见表1-27。
由表1-27可知，当dp≤1.4kg/L时，属极难选煤；dp=1.5kg/L左右时，属难选煤；dp≥1.6kg/L左右时，属中等可选煤。

第二节 厂址及工业场地

丁集井田位于安徽省淮南市西北部，凤台县境内，距淮南市洞山约50km。地理座标为：东径116°36′49″～116°42′37″，北纬32° 47′29″～32°54′31″。厂区内地表平坦，完全可以满足建厂工艺布置要求。设计地面工艺布置图见图5-13及图5-14。

第六节 交 通

丁集井田位于淮南市西北部凤台县境内，煤源充足，交通便捷。凤台～蒙城公路在区内通过，并与淮河水相接，南有铁路，淮南线与京九、京沪铁路接轨，矿区铁路自东向西纵贯本井田。公路四通八达，满足矿井和选煤厂运输要求。交通位置见图4-1。

第四节 水文地质

井田区年平均降雨量926.3mm，最大1723.5mm（1954年），最小471.9mm（1966年），日最大降雨量320.44mm，小时最大降雨量75.3mm。降雨多集中在6、7、8三个月，约占全年的40%。
年平均蒸发量1610.14mm（水面），最大2008.1mm（1958年），最小1261.2mm（1980年）。蒸发量大于降雨量，潮湿系数近似0.5。
本区属淮河冲积平原，地形平坦，一般标高为+21～+23m。泥河经本区由西北流向东南，注入淮河，河宽30～40m，两岸地势低洼，两季淮河水位上涨易成内涝。淮河的水位标高一般为+15m，历史最高洪水位标高为+25.63m（1954年7月29日），1991年为+24.03m。两岸筑有大堤，最大堤距3000～3500m，右堤顶高+26.61m，左堤顶高+27.11m。

第五节 水源、电源、热源

选煤厂水源、电源、热源均接自矿井，满足建厂要求。

第六节 劳动力、技术人才

淮南矿业集团属大型矿区，劳动力及技术人才力量十分雄厚。丁集选煤厂劳动力、技术人员可采用矿区下岗分流人员培训上岗加以解决。

第七节 环保措施

丁集选煤厂建设项目设有完善的环境保护措施，确保在项目投产后，不对周边环境造成污染。主要防治措施：
1）煤尘处理
（1）对原煤储煤场，设计采用轻质钢制圆形屋面，具有防尘隔雨作用，并在周围种植树木。
（2）对生产各环节产生的煤尘，设计在各处均设有机械除尘器，使含尘空气经除尘器处理后通过离心通风机排至室外。不对环境产生污染。
2）废水处理
（1）本工程设计有完善的煤泥水回收系统。具体说来，选煤厂生产过程中产生的煤泥水先经浓缩机浓缩然后采用压滤机回收。全厂共设有两台Φ38mm浓缩机（互相备用）和一台Ф20m净化水浓缩机，这些措施可达到煤泥厂内回收，洗水闭路循环的要求。
3）噪声防治

为了符合标准要求，采取以下治理措施：
（1）在设备选型时选择噪声值低的设备；
（2）备安装时采取防震、减震等措施，并注意安装精度；
（3）在溜槽的内侧镶耐磨降噪材料做衬垫，减少煤块与钢板的撞击磨擦。
（4）在产噪设备比较集中的地方设吸声吊板。
4）矸石处理
选煤厂水洗矸石由汽车转运至矿井矸石山，由矿井统一考虑处理和综合利用。
5）生活垃圾处理
生活垃圾集中收集后与全矿生活垃圾一并处理。
综上所述，丁集矿井选煤厂完全具备建厂条件。

第五章 工程设计概要

第一节 厂型、厂址、工作制度

一 厂型
丁集选煤厂根据标书要求生产能力为6.0Mt/a设计，入洗本矿井原煤。
二 厂址
丁集井田位于安徽省淮南市西北部凤台县境内，距淮南市洞山约50km。
三 工作制度
选煤厂按年工作350d，每天工作16h，两班作业，一班检修。

第二节 选煤工艺

一 选煤方法的比选
1.1 不确定因素分析
丁集矿井生产大样资料目前没有，主要是参考招标书提供的临近矿井潘集三矿选煤厂和谢桥矿选煤厂的煤质资料，因此在选择确定合理的选煤方法和工艺方案的时候，必须对今后生产中会出现的几种不确定性因素有一个较全面的分析。
1）原煤煤质的不确定性：原煤煤质的不确定性主要有：灰分、粒度组成和原煤外在水分，设计确定的选煤方法和工艺方案必须对这种变化有较强适应能力。
2）产品用户要求的不确定性：动力煤选煤厂的显著特点就是产品用途广，不同用户有不同的质量要求，招标书的要求，产品灰分在22%～28%之间，本身就是一个不确定性，同时在实际生产中产品灰分变化范围还可能会更大。因此，应满足不同用户对不同产品质量的要求。
1.2 选煤方法选择
根据前面的煤质分析和产品质量要求，原煤必须洗选才能满足用户要求。目前国内洗选块、末煤或混煤的选煤方法主要有：重介旋流器、重介浅槽、重介斜立轮、动筛、跳汰等。各种选煤方法比较表见表5-1。
重介斜立轮分选机作为块煤分选设备，它具有分选粒级宽（13-300mm），分选精度高的特点，但近年来在我国已很少使用，主要原因在于体积过于宠大，不便于工艺布置，设备维护困难，配套系统复杂，生产费用偏高，同时技术更新不足也影响了它的推广使用。
动筛跳汰通常用在大块煤的排矸，以机械方式代替人工手选，减轻工人劳动强度，提高效率。而大直径重介旋流器，因它具有体积小、分选效率高、处理量大，近年来在我国已使用越来越多，结合到淮南潘谢新区原煤煤质较软，矸石易泥化，采用大直径无压给料重介旋流器与采用煤介混合有压给料重介旋流器相比，实践证明能有效地减少次生煤泥量（约3～5%）的产生、减轻矸石泥化、减轻煤泥水处理系统的负担。因此本设计对重介斜立轮和有压给料重介旋流器等选煤方法不作比选，对大直径无压重介旋流器和定筛跳汰作详细比较。
1.3 入洗方式的比较
结合丁集矿井原煤煤质条件和产品质量要求，可以知道原煤无需深度降灰，只需简单排矸就可满足要求。因此针对原煤的入洗有两种选择：一种选择是原煤部分入洗，另一种选择是原煤分级入洗。在选煤方法相同的情况下，原煤分级入洗与部分入洗产品计算比较后，虽然原煤部分入洗方式，取消分级作业，能简化系统，但是无论从入洗量、电煤产率还是洗选时产生的煤泥量，分级入洗方式都要好于部分入洗方式，同时考虑到块原煤灰分均要高于末煤灰分，应尽量入洗块原煤，故本设计推荐采用原煤分级入洗方式。
在确定了原煤应分级入洗后，面临的就是在那一粒级分级更好，分析结果,13mm分级入洗要优于25mm分级入洗。当要求电煤灰分为28%，可考虑将井口毛煤25mm分级，+25mm入大块排矸系统，-25mm原煤直接作为产品。
1.4 工艺方案的制定。
结合原煤煤质条件和产品灰分（Ad=22%～28%）变化范围大的要求，在合适的选煤方法和确定的入洗方式的情况下制定了如下原则工艺方案进行比选：
方案A：毛煤经50mm，13mm二次筛分分级，+50mm块煤动筛排矸，50～13mm块煤以及部分-13mm末煤（洗低灰电煤时）大直径无压三产品重介旋流器分选。
方案B：毛煤经50mm，13mm二次筛分分级，+50mm块煤动筛排矸，50～13mm块煤以及部分-13mm末煤（洗低灰电煤时）大直径无压二产品重介旋流器分选。
方案C：毛煤经50mm，13mm二次筛分分级，+50mm块煤动筛排矸，50～13mm块煤以及部分-13mm末煤三产品跳汰分选。
方案D：毛煤经50mm，13mm二次筛分分级，+50mm块煤动筛排矸，50～13mm块煤以及部分-13mm末煤（洗低灰电煤时）二产品跳汰分选。
方案E：毛煤13mm筛分分级，+13mm块煤重介浅槽排矸，-13mm末煤部分（洗低灰电煤时）入重介旋流器或跳汰分选。
1.5 工艺方案的评述
通过分析，各工艺方案的评述如下：
方案A、B、C、D在处理+50mm大块均采用动筛跳汰排矸。动筛跳汰最早用于选矿，1985年德国KHD公司利用现代先进的技术手段，重新开发煤用动筛跳汰机。在德国、中国、印度成功广泛使用，实践证明动筛跳汰机用来选前排矸具有适应粒度范围比较宽，一般在50（25）-300mm、分选精度高、低水耗、低电耗、低成本、工艺简单、效率高等特点。如果采用重介排矸方式，势必造成成本升高，工艺复杂。因此本设计认为采用动筛跳汰排矸是经济的、合理的、可行的。
-50mm原煤在方案A、B中采用大直径无压给料重介旋流器分选。大直径重介旋流器由于分选上限的提高，简化了重介工艺流程，近几年发展非常快，时一种成熟的选煤方法，它具有分选效率高，适应性强，能力大等优点。同时煤水接触时间短，减少了次生煤泥的产生，减轻了矸石泥化。
方案D、E则是采用跳汰机分选，跳汰分选在国内也是一种成熟的应用广泛的选煤方法，它具有工艺简单、操作简便、生产成本较低等优点。本设计对-50mm原煤是采用大直径无压三产品、二产品重介旋流分选或三产品、二产品跳汰分选需进一步作详细的技术经济比较。
方案E：毛煤+13mm分级，300-13mm块煤入重介浅槽分选，就重介浅槽分选机本身来说，它是前几年就已出现的一种分选块煤的有效设备，它具有分选精度高，体积小，结构简单，没有大的运动部件，近年来在我国洗块煤动力煤选煤厂应用较多。它的分选粒度范围一般在200-13mm，最佳范围在150-13mm。但结合到丁集矿井选煤厂自身的特点来看，它存在如下一些缺点：①由于矿井毛煤最大粒度在300mm，这样重介浅槽不能适应200-300mm这一粒级，如果增设200mm固定筛分级、手选和破碎，又造成系统复杂，同时也不满足招标书机械排矸的要求；②通过后一节工艺流程的计算可知:只入洗+13mm块煤无法满足22%～26%产品灰分要求，因此-13mm末煤也必须部分入洗，这样造成了块、末煤系统必须同时建设和运转的局面，不仅没有简化工艺系统，反而造成生产系统复杂化；③如果13mm分级入重介浅槽，通过前面的不确定性因素分析由于原煤粒级和外在水分的原因而影响到13mm分级效率，这样就要增设选前脱泥筛，同时也就造成系统复杂化；④本厂产品以普通动力用煤为主，主要是作为电力用煤，因此重介浅槽的+50mm块精煤必须要经过破碎，这样就造成选前+200mm破碎和选后产品破碎两次破碎。
综上所述，在要求产品灰分变化范围比较大的条件下，丁集矿井选煤厂只有大直径重介旋流器和跳汰机才能满足既可以单独洗块煤又可以洗混煤。在力求动力煤选煤厂工艺简单和减轻煤泥水处理负荷的前提下，保证系统的灵活性和可调整性，显然方案E不满足要求，本设计不予推荐，但对方案A、B、C、D需进一步、更深入细致比较，以确定最佳选煤方法和工艺方案。
1.6 重点工艺方案的技术经济比较
在上节我们只从以往的生产实践经验对各选煤方法和工艺方案做了一些定性分析，对各选煤方法和工艺方案的优缺点有了较全面的定性认识，并排除了一些存在明显不足的选煤方法和工艺方案。但对剩下的四个选煤方法和工艺方案，仅有定性分析是不够的，必须通过定量计算分析，才能确定最佳工艺方案。
1）主要分选指标的选取
分选指标是流程计算的基础和依据，分选指标选取的准确将直接影响计算结果的准确度以及可比性。本设计选取的指标是根据设计规范和国内外相关资料提供。各分选指标的选取如下：
25mm筛分效率 η=85%
13mm筛分效率 η=80%
300-50mm动筛跳汰 I=0.1
-50mm无压三产品重介旋流 Ep1=0.04 Ep2=0.06
-50mm无压二产品重介旋流 Ep=0.04
-50mm三产品跳汰 I1=0.14 I2=0.16
-50mm二产品跳汰 I=0.14
2）计算结果及分析
根据招标书规定的产品灰分要求，设计对工艺方案A、B、C、D分别通过计算机仿真计算了+50mm块煤动筛，-50mm原煤13mm分级入洗时电煤灰分分别为22%、24%、26%、28%时的产品结构，计算结果比较表见表5-4～表5-7。
通过对表5-4～表5-7的比较分析和归纳总结，可得出以下几点重要结论：
（1）+50mm块煤动筛排矸，排矸灰分为85.93%，矸石很纯；块精煤灰分为16.70%，已满足电煤灰分要求。因此可知动筛跳汰排矸是一种有效的大块煤排矸方式，能取得满意的分选效果；
（2）随着电煤灰分的降低，入洗量也逐渐增大。当电煤灰分要求＜24%时，只洗选块煤不能满足最终电煤灰分要求，必须入洗部分-13mm末煤；
（3）在标书规定的电煤灰分范围内，各工艺方案均能洗选出来合格的电煤产品，排矸灰分也都较高，一般在72.44%～83.02%之间，二产品跳汰个别为68.50%；
（4）重介工艺方案优于跳汰工艺方案；
从技术角度比较：
a、从最终电煤产率来看：重介选高于跳汰选，电煤灰分越低，两者之间差值越大。
b、从洗选时产生的煤泥来看：重介选采用了无压给料方式，能有效减少次生煤泥的产生，同时也缩短了分选时间，减轻了矸石泥化。循环水用量少,因此相对跳汰来说重介选工艺减轻了煤泥水的负担，有利于选煤厂生产和管理。
c、从排矸灰分来看：重介选高于跳汰选，灰分差值在3.9～7.13%之间，平均为5.42%，可见重介选排矸更纯。
从经济角度比较：经济比较表见表5-8。
从表5-8可知，跳汰厂房无论是占地面积还是体积都比重介厂房大，面积大190m2，体积大9330m3。由于跳汰循环用水量大，煤泥水处理选用2台Φ45m浓缩机，而重介循环用水量小，煤泥水处理选用2台Φ38m浓缩机。重介选主厂房与配套浓缩车间总用功率为2753.4kW，跳汰为2398.4kW，重介比跳汰高355kW，加上重介工艺的介质消耗，生产成本重介比跳汰稍高。从投资来看，重介工艺方案总投资是22384.52万元，跳汰工艺方案23552.84万元，重介工艺方案比跳汰工艺方案少1168.32 万元。
综上所述,从技术经济两方面分析比较，本设计认为对于本厂重介工艺方案较跳汰工艺方案具有如下优势:
①占地小，厂房体积小，基建投资少；
②采用无压给料，避免了泵对煤的粉碎作用，能有效减少次生煤泥的产生，缩短了分选时间，有利于减轻矸石泥化。煤泥水系统简单，有利于选煤厂的生产和管理；
③避免了跳汰透筛的缺点。分选精度高，电煤产率高，虽然生产成本略高于跳汰，但综合效益好于跳汰，初步估算每年可为选煤厂多赢利 753万元；
④重介工艺对煤质和市场的变化适应能力强。特别是随着耐磨设备、耐磨材料和计算机控制系统的不断发展，为重介工艺推广应用打下了坚实的基础。
⑤重介工艺技术优势是一个长期优势。特别是近几年来，大直径无压重介旋流器的研制成功和广泛应用，提高了入洗上限，无需脱泥作业，重介工艺跳汰化，简化了重介工艺流程，完全实现自动化生产，大大提高了生产效率，是技术与时代的进步，是建设现代化选煤厂的必然选择，必将为选煤厂带来巨大经济效益。
故本设计推荐大直径无压重介旋流器工艺方案。
（5）三产品重介旋流器工艺方案优于二产品重介旋流器工艺方案：
从技术上分析，在目前煤质和产品质量要求下，无论是三产品重介旋流器还是二产品重介旋流器分选，均能满足电煤灰分在22%～28%之间的要求，其电煤产率、洗选时产生的煤泥以及排矸灰分也没有什么的差别。因此必须以发展的眼光来看丁集矿井选煤厂的建设，从系统的灵活性、适应性和生产管理等方面来进行综合评价，综合评价结果见表5-9。
分析比较表5-9可知：
①三产品与二产品重介相比其功耗和主要工艺设备投资略高，但可实现低密度分选高密度排矸，介质密度低，便于配制，稳定性好，对设备和管道的磨损轻；
②二产品重介虽功耗略低，但分选介质密度要高于三产品重介分选介质密度。考虑到淮南所用介质的特点，品位较低，非磁性物含量较大，高密度介质不便配制，稳定性差，对设备和管道磨损严重；
③三产品重介对煤质和产品质量变化的适应能力强，灵活性好于二产品重介。在目前要求普通动力煤灰分的情况下，中煤可并入精煤或矸石中，但本设计考虑到系统的灵活性，预留了中煤的单独作为产品的出路。因此本设计认为在满足标书的规定产品灰分情况下，应以发展的眼光来看，三产品重介工艺简单、分选介质密度低便于配制、设备和管道的磨损轻、维护费用少、管理方便、系统灵活、适应能力强。故设计推荐大直径无压三产品重介旋流器工艺方案。
综上所述，+50mm大块动筛排矸，工艺简单、分选效果好，当要求电煤灰分在28%左右时，可以考虑井口毛煤25mm分级入动筛排矸，以简化后续生产。大直径无压三产品重介旋流器工艺方案在满足标书规定条件下，具有工艺简单、系统灵活性好、便于生产和管理等优点，本设计推荐工艺方案A。
二 工艺流程的制定
通过前面具体而细致的选煤方法和工艺环节的技术经济比选后，根据推荐的选煤方法和工艺环节以及具有可比性的选煤方法最终制定如下工艺流程：
方案Ⅰ（推荐）：+50mm块煤动筛排矸，50-