1、目 录一.设计任务和要求-11 设计任务- 12 设计要求-13 车间工艺布置注意事项-1二煤质资料综合-2三煤质资料分析-3四原煤准备工艺流程-3五准备作业计算-41.入料数、质量的计算-42.筛下物数、质量的计算-43.筛上物数、质量的计算-44.选矸作业的计算-45.破碎作业的计算-56.进入跳汰主选的原煤输送量-5六、工艺设备的选型与计算-5（一）工艺设备选型与计算的原则与规定-5（二）带式输送机的选型与计算-6（三）筛分设备的选型与计算-9七、工艺布置说明-12选煤厂准备车间设计说明书摘要本作业是在给定原煤资料的基础上而进行的原料煤资料综合与分析及主要工艺设备的计算与选型，最终设计出
2、原煤准备车间。1、设计任务和要求1.设计任务设计一座处理能力为 120 万吨/年的矿井选煤厂原煤准备车间布置，工作制度每年工作 330 天，每天工作 16 小时（即两班生产、一班检修） 。三层原煤入选比例分别为 15%、30%、55%。2.设计要求（1）对入场原煤资料进行综合、分析。（2）根据工艺流程和煤质资料进行设备的选型与计算。（3）绘制选煤厂原煤准备车间设计布置图。3. 车间工艺布置注意事项准备车间及设备的工艺布置是选煤厂工艺设计的重要组成部分，它是根据工艺厂房总平面布置图、工艺流程图、设备选型资料以及生产经营管理要求等，将厂房和设备综合而合理地在平面及立面上进行布置。工艺布置时要求做到
3、生产流程通畅、设备布置紧凑，并便于安装、操作和检修。原煤准备车间的任务是为后续工序准备合适的原料，主要作业有：筛分、破碎、磨矿、排矸、除杂等。筛分是根据下段工序对物料粒度的要求，通过筛分设备将原料分为不同粒度级别。破碎和磨矿是根据物料的物理性质，选择适当的破碎和磨矿设备将物料粒度减小到适当尺寸，或将嵌布脉石的物料适当解离。排矸是通过机械或人工方法，预先将物料中的大块矸石排除，以减少矸石对后续作业的不良影响。除杂是通过机械或人工方法，除去物料中的铁器、木屑等杂物。按照后续工序的不同要求，将上述工作进行不同组合，并将选定的设备合理摆放和连接，便形成了原煤准备车间。2、原煤资料综合表 1 三层原煤筛
4、分试验结果综合表一层(K1=15%) 二层(K2=30%) 三层(K3=55%) 综合(K=100%)粒级/mm 产物名称 占本层/%占全样/% A/%占本层/% 占全样/% A/%占本层/%占全样/% A/%占全样/% A/%1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14煤 0.95 0.14 29.67 7.27 2.18 12.36 12.09 6.65 22.07 8.97 19.83 夹矸煤 0.00 0.40 0.12 58.25 1.24 0.68 52.58 0.80 53.43 硫铁矿 0.00 0.01 0.00 58.34 1.29 0.71 79.26
5、 0.71 79.17 矸石 0.73 0.11 77.95 2.11 0.63 85.41 0.04 0.02 61.99 0.76 83.67 100 手选小计 1.68 0.25 50.65 9.79 2.94 30.03 14.66 8.06 29.79 11.25 30.32 煤 2.81 0.42 32.25 6.56 1.97 13.52 6.33 3.48 23.10 5.87 20.55 夹矸煤 0.36 0.05 61.62 0.23 0.07 57.43 1.05 0.58 53.99 0.70 54.92 硫铁矿 0.00 0.02 0.01 51.50 2.43 1.
6、34 80.30 1.34 80.17 矸石 1.30 0.20 73.04 1.03 0.31 85.33 0.05 0.03 65.23 0.54 79.78 10050 手选小计 4.47 0.67 46.48 7.84 2.35 24.34 9.86 5.42 40.70 8.45 36.60 50 合计 6.15 0.92 47.62 17.63 5.29 27.50 24.52 13.49 34.18 19.70 33.01 5025 煤 5.97 0.90 36.62 10.61 3.18 19.78 10.74 5.91 34.44 9.99 29.96 2513 煤 10.6
7、3 1.59 30.51 18.70 5.61 18.98 11.50 6.33 32.34 13.53 26.58 136 煤 16.61 2.49 25.82 19.00 5.70 18.30 18.37 10.10 29.81 18.30 25.68 63 煤 18.79 2.82 19.96 7.31 2.19 19.32 9.55 5.25 27.41 10.26 23.64 30.5 煤 29.74 4.46 15.82 20.42 6.13 16.82 16.20 8.91 23.39 19.50 19.59 0.50 煤 12.11 1.82 15.34 6.33 1.90 1
8、7.74 9.12 5.02 19.72 8.73 18.38 500 合计 93.85 14.08 21.34 82.37 24.71 18.33 75.48 41.51 27.95 80.30 23.83 毛煤合计 100.00 15.00 22.96 100.00 30.00 19.94 100.00 55.00 29.48 100.00 25.64 三、煤质资料分析（1）50mm 粒级情况：将50mm 粒级的煤采用手选的方法分开并进行分析实验，得到煤，夹矸石和硫铁矿和矸石的含量、灰分。夹矸煤含量和结构特征可以作为选择入选粒度上限的参考因素。矸石含量可以用来评定原煤含矸量等级。由含矸量标
9、准(表 2）可得，三层原煤含矸量（占全样%）为 1.3，处于 15 之间，所以三层原煤含矸等级为中矸。因此要在煤的分选之前进行排矸。（2）各粒级含量分析：各粒级的质量百分数相近，说明原煤粒度分布均匀，大粒级含量较少说明煤质较脆。（3）各粒级质量分析：由表 1 可得三层原煤灰分随粒度减小而减小，包括-0.5mm 以下粒级灰分也低，表明煤质脆易碎。当部分粒级灰分已符合用户质量要求，可以考虑将这部分粒级直接筛分出来作为商品煤出售，这样可以降低分选负荷，减少煤泥量，提高经济效益。四、原煤准备工艺流程原煤准备车间的任务是为后续工序准备合适的原料，主要作业有：筛分、破碎、排矸等。按照后续工序的不同要求，将
10、上述作业进行不同组合，并将选定的设备合理摆放和连接，便形成了原煤准备车间。原煤 Q A2 + 预先筛分 1 -手选 d=50mm3+ 破碎 -4矸石杂物5主选表 2 入厂原煤含矸量等级（参考值）含矸量（占全样）/% 5含矸等级 低矸 中矸 高矸五、准备作业计算1.入料数、质量的计算 由以上煤质资料经下式计算选煤厂每小时处理量： TtQ0式中：Q选煤厂小时处理量，t/hQ0选煤厂年生产能力，t/aT选煤厂年工作日数，d/at选煤厂日工作小时数，h/d扣除来煤中 5%的水量，经计算得该选煤厂每小时处理量为 Q t/h=120000033016(100%5%)=215.91由表 1，查出入料灰分 A
11、=25.64%；原煤入场的第一个作业产率 =100%2.筛下物数，质量的计算筛孔尺寸 d 的选择由工艺流程确定，但要和筛分试验资料核对，从资料中查出理论筛下物产率 -d%=80.30%，A 1%=23.83%。1=-d=100% =80.30%80.30%Q1=1Q=215.91 173.38 t/h80.30%=3.筛上物数，质量的计算Q2=Q-Q1=215.91-173.38=42.53t/h2=100-1=100%-80.30%=19.70%A2=(100A-1A1)/(100-1）= 33.02% 10025.6480.3023.8310080.30 =4.选矸作业的计算该流程采用检查
12、性手选，由表 1 知矸石含矸率为 1.3%，+50mm 矸石数量为 3=1.3%，灰分 A3= 81.44%，故该原煤中所含矸石量为：Q3=Q 手矸 =Q 3 t/h =215.911.3%=2.81 则进入破碎机的原煤输送量为： 4=18.4 A4=(A22-A33)/ 4=29.60Q4=Q 破碎 =Q1-Q 手矸 =42.53-2.81=39.72 t/h破碎后与筛下物混合 Q5=Q4+Q1=213.1t/h 5=4+1=98.7%,破碎前后数质量不变。5.破碎作业的计算该流程选用的是开路破碎作业。经破碎后，认为只有粒度的变化，而破碎前后数量、质量不变。筛分试验破碎级的粒度特性，代表本作
13、业的结果。故破碎后：Q4=Q 破碎 =39.72 t/h6.进入跳汰主选的原煤输送量Q5=Q2+Q4=173.38+39.72=213.1 t/h六、工艺设备的选型与计算（1）工艺设备选型与计算的原则与规定1. 设备选型时应注意以下几项原则（1）所选设备的型号与台数，应与所设计厂型相匹配，尽量采用大型设备，充分考虑机组间的配合，使设备与厂房布置紧凑，便于生产操作。（2）所选设备的类型应适合原煤特征和产品质量要求。（3）做到技术先进、性能可靠，可优先选用高效率、低能耗、成熟可靠的新产品。（4）经济实用，综合考虑节能、使用寿命和备品备件等因素，尽可能选用同类型、同系列的设备产品，以便检修和备件的更
14、换。优先选用具有“兼容性” 的系列设备，便于新型设备对老型设备的更换，也便于更新和改扩建。在设备选用的过程中，要贯彻国家当前的技术经济政策，考虑长远规划。 2.设备型号、规格和台数的确定原则设备型号、规格和台数的确定，应注意生产的不均衡性和灵活性。在设备选择中，还应考虑设备的备用问题。备用设备的数量根据厂型大小、工作性质、设备可能产生故障和检修工作量的大小等因素决定。设备台数的确定，还应与车间布置统筹考虑，兼顾到布置的整齐、不同工艺环节设备台数的匹配以及物料输送的需要等。3.不均衡系数的确定原则在选煤厂的生产中，原煤的数量和质量具有不均衡性，随时都可能产生波动。为了保证选煤厂均衡生产，在确定设
15、备的型号和台数时，要将数、质量流程所计算的各工作环节的处理量乘上相应的不均衡系数，作为选择设备的依据。不均衡系数的选取按 GB 503592005煤炭洗选工程设计规范 规定如下：（1）矿井来煤时，从井口或受煤仓到配（原）煤仓的设备处理能力应与矿井最大提升能力一致。（2）由标准规矩车辆来煤，受煤坑到配（原）煤仓设备处理能力的不均衡系数应不大于 1.5，当采用翻车机卸煤时，配（原）煤仓前设备的处理能力应与翻车机能力相适应。（3）在配（原）煤仓以后，设备的处理能力不均衡系数，在额定小时能力的基础上，煤流系统取 1.15，矸石系统取 1.50，煤泥水系统和重介质悬浮液系统取1.25。在生产实际中，煤泥
16、水系统设备的处理能力对全厂生产的影响比较大。因此，应尽量将煤泥水系统设备的处理能力放大，可按分选环节的最大能力作为选型基数。（二）带式输送机的选型与计算在设计带式运输机时需考虑煤的安息角，原煤的安息角在 3540之间。输送原煤的最大需用安息角为 18，输送机的倾角必须小于安息角才能保证运输畅通。1. 运输原煤用的带式输送机(1)带宽按下式计算： ckQB式中 B带宽，mm；k物料不均衡系数，k=1.15；Q输送量，t/h；断面系数；（与物料的动堆积角 及带宽 B 有关）物料容量， t/m3c倾角系数； 带速， m/s；速度系数；由表 8,原煤带式输送机带速 v=1.0m/s，故速度系数 =1.
17、0；由表 3，物料容重=0.9t.m-3；物料不均衡系数 k=1.15；由表 6，输送机倾角取为 14，故倾角系数 c=0.9；由表 4，取皮带形状为槽形，断面系数 =435。故= 1.15215.914350.91.00.91.0=0.84=840故选取运输原煤用的带式输送机的带宽为 B=1000mm，皮带形状为槽形表 3 物料容重及其动堆积角物料名称 */t.m-3 * 物料名称 /t.m-3 煤 0.81.0 30 小块石灰石 1.21.6 25煤渣 0.61.0 35 烧结混合物 1.6 30焦炭 0.50.7 35 砂 1.6 30黄铁矿 2.0 25 干松泥土 1.2 20白云石
18、1.21.6 25 无烟煤 1.2 20石灰石 1.62.0 25 黏土 1.82.0 35表 4 断面系数值20 25 30 35槽形 平形 槽形 平形 槽形 平形 槽形 平形500650320 130 355 170 390 210 420 2508001000360 145 400 190 435 230 470 27012001400380 150 420 200 455 240 500 285B/mm表 5 速度系数值v/m.s-1 1.6 1.62.5 2.53.15 3.154 1.0 0.980.95 0.940.90 0.840.80表 6 倾角系数 c 值* 6 8 10
19、12 14 16 18 20 22 24 25c 1.0 0.96 0.94 0.92 0.90 0.88 0.85 0.81 0.76 0.74 0.72表 7 速度系数值v/m.s-1 1.6 1.62.5 2.53.15 3.154 1.0 0.980.95 0.940.90 0.840.80(2)带速的选择A.运输散状物料时，带速选择参考表 8；表 8 带速选择参考表B/mm500、650 800、1000 1200、1400物 料 特 性v/m.s-1磨损性小物料（如原煤、盐） 0.82.5 1.03.15 1.04.0有磨损性的中小块物料（如炉渣） 0.82.0 1.02.5 1.
20、03.15有磨损性的大块物料（如大块矿石） 0.81.6 1.02.0 1.02.5B.在胶带上选矸或检查性手选时，带速最高不超过 0.3m/s；C.用于带式给料机或输送灰尘很大的物料时，带速取 0.81.0m/s；D.采用犁式卸料器时，带速不宜超过 2.0m/s;E.采用卸料车时，带速不宜超过 3.15m/s;F.人工配料称重的输送机，带速选用 1.25m/s。一般较长的水平输送机可选较高带速；输送机的倾角越大，输送距离越短，则带速应越慢。故该原煤带式输送机带速 v=1.0m/s；2.检查性手选带式输送机手选带式输送机呈水平布置 。手选带长度取决于每班工作的手选工人数（1）手选工人数计算=2
21、 =42.5361.3%2.3 =1.44式中 每班手选工人数，人/班；nQ2手选作业处理量，t/h；T每班工作时数，h；X含矸率，%；手选工效率（由表 9 查取） ，%；取 2.3。故所需手选工人数为 2 人，手选工两边交叉站立工作。表 9 手选工效率选矸量/t矸石粒度/mm1h 6h 7h+100 0.6 3.4 3.9+75 0.5 2.9 3.3+50 0.4 2.3 2.610050 0.3 1.7 2.0 5025 0.1 0.5 0.6（2）手选带长度计算mbenlaL 4.51.25.06式中 L手选带长度，m；手选带机头长度（一般取 2.6m） ，m；手选带机尾长度（一般取 1.01.8m） ， m；b手选工工作距离（一般取 1.21.6m） ，m；l每班手选工人数，人/班；n系数（当带宽650mm 时，手选工站在一面工作， e=1；当带宽e800mm 时，手选工可两边交叉站立工作，e=0.5)。故手选带长度 L=5.4m。（3）手选带宽度计算：
