【正文】 — 前 言 一、項(xiàng)目背景 潘三礦選煤廠(chǎng)是隸屬于淮南礦業(yè)集團(tuán)潘三礦的礦井型動(dòng)力煤選煤廠(chǎng)。隨著潘三礦井高定位技改的進(jìn)行，礦井生產(chǎn)能力將由現(xiàn)在的 300 萬(wàn)噸 /年提高到500 萬(wàn)噸 /年，而且隨著井下采區(qū)的延伸，原煤灰分逐步增高，現(xiàn)在的選煤廠(chǎng)諸多生產(chǎn)環(huán)節(jié)不能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要，必須進(jìn)行改造。 我院于 2021 年元月在淮南礦業(yè)集團(tuán)組織的潘三礦選煤 廠(chǎng)技術(shù)改造工程總承包招議標(biāo)工作中一舉中標(biāo)，并于 2021 年 3 月完成了可行性研究報(bào)告的編制工作。根據(jù)集團(tuán)公司《可行性研究報(bào)告審查會(huì)議紀(jì)要》精神，我們完成了本次初步設(shè)計(jì)編制工作。 二、廠(chǎng)區(qū)概況 廠(chǎng)區(qū)位置與交通 潘三礦位于安徽省淮南市淮河北岸潘集區(qū)。潘集煤田位于安徽省鳳臺(tái)縣東北，明龍山南，淮河以北與淮南煤礦（老區(qū)）隔河相望。南距鳳臺(tái)縣城 6Km，東距田家庵 25Km。礦區(qū)走向?yàn)槟蠔| 北西，長(zhǎng) 25Km，寬 8Km，面積 200Km2，選煤廠(chǎng)位于礦井工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。 礦井東部有自鳳臺(tái)縣城經(jīng)潘集至陶王寨（泥河）的公路，臨近西部約 有鳳（臺(tái)）蒙（城）公路。自井田中央向東 可通潘集一礦，南行達(dá)淮南與淮南鐵路線(xiàn)相接連通全國(guó)，淮阜鐵路經(jīng)過(guò)礦井南緣，南 10Km 接淮河水運(yùn)，水陸交通十分便利。 廠(chǎng)區(qū)地理概況 本區(qū)地處淮河沖積平原之上，地形平坦，地面標(biāo)高 +20+23m，地勢(shì)西北略高，東南稍低。 淮河為臨近本區(qū)的主要河流，流經(jīng)淮南時(shí)，一般水位標(biāo)高為 +，歷淮南礦業(yè)集團(tuán) 潘三礦選煤廠(chǎng)技術(shù)改造 初步設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院 — 2 — 史最高洪水水位標(biāo)高為 +，堤面標(biāo)高 +，可防洪患。其支流泥河自西北向東南斜臥于礦區(qū)中部之上，雨季礦井東南部的泥河西岸低洼地帶常常形成短時(shí)間的內(nèi)澇積 水，顧高新河及人工水渠可作為排泄雨水和灌溉農(nóng)田之用。 氣象及地震概況 潘三礦所在地區(qū)屬過(guò)渡帶氣候，季節(jié)性明顯，年均氣溫 ℃ ,兩極氣溫分別為 ℃和 ℃；全年一般春季多東南及東風(fēng)，秋季多東南及東北風(fēng)，風(fēng)速一般為 ～ ，平均 3m/s；年平均降雨量 ，最大 ，雨期多集中在 8 三個(gè)月；雪期一般在每年 11 月上旬至次年 3 月中旬，最大降雪量為 16cm；土壤的最大凍結(jié)深度為 30cm。 根據(jù)中華人民共和國(guó)建設(shè)部與國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局 2021 年 7 月20 日頒 布、 2021 年 1 月 1 日正式實(shí)施的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，該地區(qū)地震烈度為 7 度。 三、設(shè)計(jì)依據(jù)和范圍 設(shè)計(jì)依據(jù) (1)潘三礦選煤廠(chǎng)高定位技改資料。 (2)潘三礦選煤廠(chǎng)提供的篩分浮沉資料、小篩分、小浮沉資料及補(bǔ)充資料。 (3)我院所作《潘三礦選煤廠(chǎng)技改招標(biāo)書(shū)》。 (4)我院所作《潘三礦選煤廠(chǎng)技術(shù)改造可行性研究報(bào)告》。 (5)《潘三礦選煤廠(chǎng)技術(shù)改造可行性研究報(bào)告初步審查會(huì)議紀(jì)要》。 (6)《潘三礦選煤廠(chǎng)技術(shù)改造可行性研究報(bào)告審查會(huì)議紀(jì)要》。 (7)選煤院所作的潘三礦選煤廠(chǎng)設(shè)計(jì)及技改相關(guān)資料。 (8)國(guó)家及原 煤炭工業(yè)部頒發(fā)的有關(guān)規(guī)程、規(guī)范等。 設(shè)計(jì)范圍 本次設(shè)計(jì)范圍是：從礦井主井箕斗倉(cāng)下給煤機(jī)起至產(chǎn)品裝車(chē)外運(yùn)的全部生產(chǎn)及輔助生產(chǎn)系統(tǒng)。 淮南礦業(yè)集團(tuán) 潘三礦選煤廠(chǎng)技術(shù)改造 初步設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院 — 3 — 設(shè)計(jì)改造工程包括：主井箕斗倉(cāng)下、準(zhǔn)備車(chē)間、入洗緩沖倉(cāng)、篩分車(chē)間、塊煤車(chē)間、未煤車(chē)間、濃縮車(chē)間及泵房、裝車(chē)系統(tǒng)、壓濾煤泥落地棧橋，完善生產(chǎn)系統(tǒng)的采暖、消防、照明等。 設(shè)計(jì)新增部分包括： 20 萬(wàn)噸儲(chǔ)煤場(chǎng)，直徑為 18 米的入洗原煤緩沖倉(cāng)，事故濃縮機(jī)及泵房，壓濾車(chē)間，塊矸石倉(cāng)及棧橋，介質(zhì)制備車(chē)間，機(jī)修間，材料庫(kù)。 四、選煤廠(chǎng)生產(chǎn)現(xiàn)狀及存在問(wèn)題 現(xiàn)有生產(chǎn)情況簡(jiǎn)述 潘三礦現(xiàn)有選煤廠(chǎng)設(shè)計(jì) 處理能力為 300 萬(wàn)噸 /年，選煤方法為塊煤重介斜輪分選，末煤有壓兩產(chǎn)品重介旋流器分選，粗煤泥離心機(jī)回收，細(xì)煤泥壓濾機(jī)回收的聯(lián)合工藝流程。 礦井來(lái)煤首先在準(zhǔn)備車(chē)間經(jīng) 70mm 分級(jí)， +70mm 手選出特大塊煤，70mm 原煤進(jìn)入篩分車(chē)間或進(jìn)入原煤緩沖倉(cāng)。 篩分車(chē)間設(shè)置 13mm 分級(jí)篩，篩上塊原煤進(jìn)入塊煤車(chē)間分選，篩下末原煤經(jīng)脫粉機(jī)脫粉后進(jìn)入末煤車(chē)間分選，脫粉機(jī)脫除的 1mm 粉煤摻入洗后產(chǎn)品中。 塊煤車(chē)間設(shè)置兩套重介斜輪分選機(jī)，分選出塊精煤和塊矸石，塊矸石經(jīng)脫介篩脫介后進(jìn)入塊矸石倉(cāng)。塊精煤進(jìn)入雙層脫介篩脫介并分級(jí)， 50～ 13mm塊精煤與末煤車(chē)間洗后產(chǎn)品一起裝入末煤倉(cāng)， +50mm 大塊精煤直接裝入塊精煤倉(cāng)或破碎后與 50～ 13mm 塊精煤一起裝倉(cāng)。精煤脫介篩下合格介質(zhì)分流一部分與精煤稀介、矸石稀介一起進(jìn)入磁選機(jī)回收。磁選尾礦經(jīng)分級(jí)濃縮旋流器濃縮后，底流入高頻篩回收粗煤泥，其篩上物摻入洗后產(chǎn)品。細(xì)煤泥進(jìn)入塊煤濃縮系統(tǒng)。 末原煤經(jīng) 脫泥后進(jìn)入有壓兩產(chǎn)品重介旋流器，分選出精煤、矸石兩種產(chǎn)品，并進(jìn)入各自的脫介篩。矸石脫介后直接裝入末矸石倉(cāng)。精煤脫介后經(jīng)離心機(jī)脫水作為洗后產(chǎn)品裝倉(cāng)。精煤脫介篩下合格介分流一部分與精淮南礦業(yè)集團(tuán) 潘三礦選煤廠(chǎng)技術(shù)改造 初步設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院 — 4 — 煤稀介、矸石稀介一起 進(jìn)入磁選機(jī)回收。磁選尾礦經(jīng)分級(jí)濃縮旋流器濃縮后到高頻篩回收粗煤泥，再經(jīng)煤泥離心機(jī)脫水后摻入洗后產(chǎn)品。細(xì)煤泥進(jìn)入末煤濃縮系統(tǒng)。 塊煤濃縮機(jī)與末煤濃縮機(jī)溢流作為循環(huán)水分別進(jìn)入各自系統(tǒng)循環(huán)使用。底流進(jìn)入壓濾車(chē)間，壓濾機(jī)回收的細(xì)煤泥進(jìn)入煤泥堆放場(chǎng)地或摻入洗后產(chǎn)品裝倉(cāng)，濾液返回濃縮系統(tǒng)進(jìn)一步澄清凈化作為清水使用。 存在的主要問(wèn)題 ，選煤廠(chǎng)無(wú)法與礦井生產(chǎn)能力相匹配。 ，且今后幾年仍有持續(xù)增高的趨勢(shì)，加之市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求越來(lái)越嚴(yán)，造成煤炭銷(xiāo)售困難。 ，故障率高，且配件不易購(gòu)買(mǎi)，影響選煤廠(chǎng)正常生產(chǎn)。 ，限制了礦井的生產(chǎn)。 ，造成洗水濃度過(guò)高，煤泥不能有效回收，影響全廠(chǎng)正常生產(chǎn)。 ，影響選煤廠(chǎng)自動(dòng)化高效生產(chǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。 、供熱等輔助生產(chǎn)系統(tǒng)不完善。 ，且運(yùn)輸方式單一。 ，導(dǎo)致入洗比例偏低，影響最終產(chǎn)品灰分，無(wú)法滿(mǎn)足要求。 五、技術(shù)改造的必要性及意義 技術(shù)改造的必要性 潘三礦井生 產(chǎn)能力提高，選煤廠(chǎng)現(xiàn)有生產(chǎn)能力不能滿(mǎn)足要求，這是選煤廠(chǎng)需要技術(shù)改造的直接原因。另外，原煤緩沖能力不足很大程度上限制了礦井生產(chǎn)；全廠(chǎng)消防、采暖等輔助生產(chǎn)系統(tǒng)的不完善，直接影響到選煤廠(chǎng)現(xiàn)實(shí)高產(chǎn)高效的生產(chǎn)目標(biāo)。隨著煤炭市場(chǎng)的好轉(zhuǎn)，市場(chǎng)需求量增大，價(jià)格升高，淮南礦業(yè)集團(tuán) 潘三礦選煤廠(chǎng)技術(shù)改造 初步設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院 — 5 — 為煤炭企業(yè)提供了極好的發(fā)展、壯大自身的外部條件。同時(shí)也向煤炭企業(yè)自身提出了管理水平、生產(chǎn)能力上的更高要求。然而潘三礦選煤廠(chǎng)現(xiàn)存的種種問(wèn)題大大制約了選煤廠(chǎng)乃至礦井生產(chǎn)能力的提升和自動(dòng)化水平的提高。因此，對(duì)潘三礦選煤廠(chǎng)進(jìn)行全面改造，使之成為一座高產(chǎn)、高效、生產(chǎn)管理高度自動(dòng)化的現(xiàn)代化選煤廠(chǎng)是很必要的。 技術(shù)改造的意義 選煤廠(chǎng)通過(guò)技術(shù)改造，達(dá)到下列目的： 500 萬(wàn)噸 /年。 20 萬(wàn)噸礦井儲(chǔ)煤場(chǎng)，增加礦井原煤直接落地、儲(chǔ)煤場(chǎng)原煤返煤入洗、洗原煤落地及返煤裝車(chē)功能，保證礦井和選煤廠(chǎng)正常生產(chǎn)，并為原煤地銷(xiāo)提供方便條件。 ，以解決現(xiàn)有緩沖能力不足的問(wèn)題。 ，解決了煤泥回收系統(tǒng)處理能力不足的問(wèn)題。 ，完善各種檢測(cè)、計(jì)量等自動(dòng)控制系統(tǒng)，使管理更加科學(xué)化、現(xiàn)代化。 、廠(chǎng)區(qū) 采暖等輔助生產(chǎn)設(shè)施。 ，矸石倉(cāng)容量達(dá)到實(shí)際生產(chǎn)要求，且外運(yùn)方式更合理。 潘三礦選煤廠(chǎng)的技改有以下有利條件： （ 1）所有的地面生產(chǎn)系統(tǒng)已形成了一套完整的系統(tǒng)。 （ 2）現(xiàn)有塊煤主廠(chǎng)房?jī)?nèi)分為兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的生產(chǎn)系統(tǒng)，改造時(shí)只需將其中一套系統(tǒng)拆除，待改造完成后再對(duì)另外一套進(jìn)行改造。這樣不會(huì)對(duì)選煤廠(chǎng)正常生產(chǎn)造成影響。 （ 3）現(xiàn)有末煤主廠(chǎng)房為 2021 新建投產(chǎn)，現(xiàn)在運(yùn)行狀況良好。經(jīng)過(guò)計(jì)算，只需對(duì)必要設(shè)備進(jìn)行改造，并調(diào)整其分選上限以及入洗比例即可滿(mǎn)足全廠(chǎng)生產(chǎn)合格精煤產(chǎn)品的要求。 淮南礦業(yè)集團(tuán) 潘三礦選煤廠(chǎng)技術(shù)改造 初步設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院 — 6 — （ 4）改造過(guò)程中，可充分利用現(xiàn)有 的設(shè)備。 我們認(rèn)為潘三礦選煤廠(chǎng)技術(shù)改造是非常必要的，并且通過(guò)精心優(yōu)化的方案設(shè)計(jì)也是合理可行的。 六、工程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述 (1)潘三礦選煤廠(chǎng)為礦井型選煤廠(chǎng)，技術(shù)改造后生產(chǎn)能力為 500 萬(wàn)噸 /年，產(chǎn)品煤灰分 24～ 28％， Mt＜ 8%，粒度＜ 25mm，發(fā)熱量 5000～ 5400kcal/kg主要作為動(dòng)力煤銷(xiāo)售，同時(shí)留有出 25mm 大塊精煤的可能。 (2)選煤工藝： 150～ 13mm 塊原煤采用重介淺槽分選； 13～ 0. 5mm 末原煤采用有壓兩產(chǎn)品重介旋流器分選；粗煤泥濃縮后采用高頻篩回收；細(xì)煤泥采用壓濾機(jī)回收的聯(lián)合工藝流程。 (3)設(shè)備選型：符合簡(jiǎn)化高效，技術(shù)先進(jìn)可靠的原則。 (4)完善全廠(chǎng)照明、消防、采暖系統(tǒng)。 (5)根據(jù)工藝要求校核全廠(chǎng)運(yùn)輸設(shè)備能力并作出相應(yīng)改造以滿(mǎn)足選煤廠(chǎng)500 萬(wàn)噸 /年的生產(chǎn)能力要求。 (6)重介系統(tǒng)采用介質(zhì)密度自動(dòng)控制，具有手段先進(jìn)、調(diào)節(jié)快捷、精確度及自動(dòng)化高的特點(diǎn)。 (7)選煤廠(chǎng)設(shè)計(jì)總投資： 建設(shè)項(xiàng)目總造價(jià)為 萬(wàn)元（儲(chǔ)煤場(chǎng)造價(jià) 萬(wàn)元，選煤廠(chǎng)造價(jià) 萬(wàn)元） 其中：土建工程 萬(wàn)元；占總投資的 % 設(shè)備及工器具購(gòu)置 萬(wàn)元；占總投資的 % 安 裝工程 萬(wàn)元；占總投資的 % 工程建設(shè)其他費(fèi)用 萬(wàn)元；占總投資的 % 基本預(yù)備費(fèi) 萬(wàn)元；占總投資的 % 建設(shè)期貸款利息 萬(wàn)元；占總投資的 % 本次設(shè)計(jì)投資概算除重介質(zhì)淺槽分選機(jī)以外，全部按國(guó)產(chǎn)設(shè)備考慮。如淮南礦業(yè)集團(tuán) 潘三礦選煤廠(chǎng)技術(shù)改造 初步設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院 — 7 — 將如下設(shè)備變?yōu)橐M(jìn)設(shè)備則總投資增加 萬(wàn)元，此時(shí)全廠(chǎng)總投資為 萬(wàn)元。 國(guó)產(chǎn)改為引進(jìn)設(shè)備目錄 序號(hào) 設(shè)備名稱(chēng) 主要技術(shù)規(guī)格 選用 臺(tái)數(shù) 1 塊煤脫泥篩 F= 篩孔 3mm 1 2 精煤脫介篩 F=18m2 篩孔 合介： 、稀介： 1mm 1 3 矸石脫介篩 F=18m2 篩孔 合介： 、稀介： 1mm 1 4 磁選機(jī) HMDA6φ 914 2743(雙筒并聯(lián) ) N=2 4Kw 1 5 塊粗煤泥回收高頻篩 F= 篩縫： 1 6 壓濾機(jī) APN18S6 F=208m2 4 7 末粗煤泥回收高頻篩 F= 篩縫： 1 淮南礦業(yè)集團(tuán) 潘三礦選煤廠(chǎng)技術(shù)改造 初步設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院 — 8 — 第一章 原料煤基地概況 一、煤層特征 本井田煤系地層為石炭系和二疊系。二疊系山西組與上、下石盒子組為主要含煤層段。井田內(nèi)含煤層段總厚度約 717 米，含煤 35 層，煤層總厚度 米。可采煤層 14 層，煤層厚度 米。其中， 13 11 8 煤層為穩(wěn)定煤層，厚度 米，占 36%，為主要開(kāi)采煤層，礦井達(dá)到 500 萬(wàn)噸 /年規(guī)模后，三層煤開(kāi)采比例為 48： 21： 31。 各煤層特征表見(jiàn)表 11。 表 11 可采煤層情況統(tǒng)計(jì)表 煤層 名稱(chēng) 煤層厚度（米） 最大～最小 /平均 頂板巖性 底板巖 性 斷層密度 可采性 131 煤層 ～ 粉細(xì)砂巖、砂 質(zhì)泥巖、泥巖 砂質(zhì)泥巖 及泥巖 條 /Km2 全區(qū)可采 112 煤層 ～ 中細(xì)砂巖 砂質(zhì)泥巖 砂質(zhì)泥巖 及泥巖 條 /Km2 大部可采 8 煤層 ～ 二、生產(chǎn)礦井及其儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 潘三礦井開(kāi)拓方式采用立井、集中大巷和分區(qū)石門(mén)開(kāi)拓。全井田共劃分兩個(gè)水平開(kāi)拓：一水平標(biāo)高 650m，下山采至 730m；二水平標(biāo)高 855m，下山采至 1000m，兩水平均采用走向長(zhǎng)壁采煤方法。主井井筒內(nèi)布置有兩套16t 雙箕斗，提升能力為 萬(wàn)噸 /年。 礦井可采儲(chǔ)量 61345 萬(wàn)噸，改造后礦井提升能力為 500 萬(wàn)噸 /年，服務(wù)年限為 年，其中一水平以上為 年，二水平為 年。 礦井設(shè)計(jì)工作制度為每年生產(chǎn) 350 天，每天三班作業(yè)，其中兩班生產(chǎn)一班檢修，日凈提升時(shí)間為 18 小時(shí)。 淮南礦業(yè)集團(tuán) 潘三礦選煤廠(chǎng)技術(shù)改造 初步設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院 — 9 — 第二章 建設(shè)規(guī)模及工作制度 一、建設(shè)規(guī)模 選煤廠(chǎng)設(shè)計(jì)能力為 。每天處理原煤 14286 噸，小時(shí) 處理能力 噸。 二、工作制度 選煤廠(chǎng)設(shè)計(jì)工作制度為：每年工作 350 天，每天兩班生產(chǎn) 16 小時(shí)，全年生產(chǎn) 5600 小時(shí)。 三、服務(wù)年限 選煤廠(chǎng)服務(wù)年限與礦井相同，為 年。 淮南礦業(yè)集團(tuán) 潘三礦選煤廠(chǎng)技術(shù)改造 初步設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院 — 10 — 第三章 選煤工藝 第一節(jié) 煤質(zhì)特征及其可選性 一、煤質(zhì)特征 煤的物理性質(zhì) 各層原煤堆密度一般小于 ，有個(gè)別略大于 ，靜止角在 33176?！?39176。之間，其磨擦角在 27176?！?38176。之間，原煤水分小于 7%。物理性質(zhì)見(jiàn)表 311。 表 311 物理性質(zhì) 真密