1、 1 前言 煤炭是不可再生资源，是煤炭企业赖以生存的物资基础，是国家资源经济支柱。我国 煤炭资源丰富，品种齐全。到 20 世纪末，煤炭的探明储量有 1 万亿吨，其中已利用储量 中尚有可采储量 800 多亿吨；我国的石油、天然气资源相对不足，其储量只可供开采几十 年；水力资源虽然丰富，但集中在西南地区，而且开发利用需要的投资很大；核能、太阳 能、风能、生物能的开发利用则刚刚起步1。所以，在未来几十年内，煤炭仍是我国最可 靠的能源，煤炭的基础能源地位不会改变。 如何最大程度利用好有限的资源，提高回收率，使煤炭资源利用最大化始终是煤炭工 作者为之奋斗的事业。目前，我国在能源利用方面正在加大对原煤的入
2、选比例，使煤炭工 业走可持续发展的道路。但是我国煤炭洗选加工相对落后，原煤入洗率尚不足 30%，商品 煤质量较差，因此煤炭利用率低，燃煤引起的污染严重2。选煤可以除去煤中的大部分矿 物杂质，提高煤炭质量，并把它分成不同等级，为用户合理利用创造条件。国家鼓励发展 煤炭洗选加工，原煤入选量不断提高，从 1949 年的十几万吨发展到 2003 年的 5 亿多吨3。 为了合理利用煤炭资源，提高利用效率，降低铁路运输量，减少燃煤对大气的污染，有必 要大力发展煤炭洗选加工。 本次设计的任务是：本设计拟在山西省长治市长治县王庄矿建年处理量为 6.0Mt 的大 型炼焦煤选煤厂，该厂属于矿井型选煤厂，服务年限为
3、 40 年。工作制度为 330 天/年，每 天工作 8h，每天三班，两班生产，一班检修。 原料煤来自王庄矿的两个煤层,煤种牌号为贫煤和瘦煤,以贫煤为主。根据煤质特征确 定煤的用途为炼焦煤。具体用途待进一步落实。本次设计的主要内容是对原煤的煤质资料 进行分析和综合，评定原煤的可选性。制定原煤分选工艺流程，进行流程计算以及工艺设 备的选型与计算。对厂房进行工艺布置。绘制主要生产车间的剖面图。最终对本次设计进 行技术经济评价。 2 1 厂区概况 1.1 地理、行政及交通 1.1.1 地理、行政 王庄煤矿地处山西省长治市郊区，位于屯留和潞城两县之间，行政隶属于长治市。井 田位于太行山西麓，被文土山断层
4、分成南北两部分，井田位于矿区东南部，井田内地势较 为复杂，北部地面冲沟较多，有基岩露出地表，南部地势平坦，被厚黄土层覆盖。本选煤 厂属于矿井型选煤厂，位于王庄矿的工业场地内。 1.1.2 交通 王庄煤矿位于山西省长治市北郊，铁路专用线至长治市北站 13Km，与太焦线、邯长 线连接，309 国道甘林段横穿井田，交通便利。 图 1- 1 交通位置图 Figure 1 -1 Location Map 1.2 水文地质条件 王庄矿位于王庄煤田中部哈尔脑山构成的东北向低山丘陵坡地。哈尔脑山覆盖第三系 喷出玄武岩，最高标高+713m，地形坡度大造成地表迳流强烈，侵蚀基准面以上黄土丘陵 地带冲沟发育，哈尔脑
5、山及南侧六五零厂北山构成矿区内南西至北东向的地表分水岭。 矿区附近主要有两条河流，老哈河、哈尔脑干河。 老哈河发源于河北平泉七老图山，流至王庄煤田的东部；该河常年有水，距煤田最近 距离 9 Km，为矿区地下水排泄区。 哈尔脑干河发源于楼子店以西的白塔沟，在矿区北部境界外流向东南，经马架子、北 3 七家、喇嘛地流入老哈河。全长约 50Km。河宽 50380m，河床坡降 1015，为季 节性河流，是王庄矿北区砂砾石含水层的重要补给水源。 1.3 工程地质和地震情况 王庄矿位于太行山西麓，被文土山断层分成南北两部分，井田位于矿区东南部，井田 内地势较为复杂，北部地面冲沟较多，有基岩露出地表，南部地势
6、平坦，被厚黄土层覆盖。 王庄煤田位于天山阴山纬向构造带与东北新华夏系第二沉降带的复合部位，是由北东向 压性及压扭性大断裂所构成的断陷盆地，在断陷盆地中央部分，沉积了上侏罗系煤田。此 外有第三纪辉绿岩的侵入和玄武岩喷出，因玄武岩抗风化力较强，在煤田内形成北东向山 丘。 依据中国地震动参数区划图GB18306-2001，本地区抗震设防烈度为 6 度。 1.4 气候特征 本地区属半干燥性气候，冷热多变，6-7 月份最热，最高温度 36；1 月份最冷，最 低气温为-19.6。每年 10 月开始结冰，翌年 4 月份开始解冻，冻结深度为 0.75m，积雪日 期与之相同，积雪厚度为 0.12m，基本雪压为 0.25KN/m2。每年 7-9 月份是雨季，年平均降 雨量为 894.8mm。主导风向为西南风，基本风压为 0.35KN/m2。 1.5 水源供应及排水条件 由于本选煤厂为洗水闭路循环，日常生产水循环使用，仅需补充产品带走的水分，水 量，且由于本洗煤厂距湖中岛较近，水源充足。 1.6 电源供应 取自长治城郊变电所，通过两条 6Kv电缆线路来输电。 1.7 建筑材料供
