常村第07章地面生产系统

常村煤矿扩建工程初步设计第七章地面生产系统中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司186第七章地面生产系统常村煤矿原设计能力4.0Mt/a，设计服务年限124年。2005年矿井核定能力6.0Mt/a。采用立井开拓方式，工业场地内布置了主立井、副立井和回风立井各一个。该工业场地内还设有功能齐全的矿井机电设备修理厂、综采设备维修站、木材加工厂等辅助设施。设有与矿井生产规模相同的选煤厂，对原煤进行洗选加工。此次本矿井实施扩建工程，扩建后矿井生产能力8.00Mt/a（3号煤），地面生产系统新增包括主斜井井口房至原有原煤储煤场及动筛车间连接栈桥等。7.1煤质及其用途7.1.1原料煤基地概况常村井田内以褶曲为主，地层走向近南北，断层不发育。井田内含煤层有下二迭统山西组及上石炭统太原群，含煤地层总厚度163.36m，含煤10～17层，煤层总厚度11.25m。可采煤层特征见表7.1-1。常村井田倾斜宽度5.4km，走向长约17km，面积约83.7km2。井田内地质储量共计88125.0万t，可采储量是48345.5万t。开采深度达400多m，井田地质构造简单，煤层赋存平稳，适于机械化采煤。前期开采的上组煤为3号煤层，厚度约6.05m。占总储量的79%，为选煤厂主要原料煤。井田内参加储量计算的煤层有3号、8号、9号、12号、15-1号、15-2号及15-3号，共计7个煤层。7.1.2设计采用煤质资料本设计所采用的煤质资料来源于常村煤矿选煤厂提供的3号煤筛分浮沉试验报告（2005年11月）。常村煤矿扩建工程初步设计第七章地面生产系统中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司187表7.1-1可采煤层特征表煤层煤层厚度(m)煤层间距(m)结构（夹矸层数）稳定程度可采情况顶板岩性底板岩性最小～最大最小～最大平均平均34.84～7.3246.58～66.660～3稳定全区可采粉砂岩细、中砂岩细、中砂岩6.058-20～1.7357.17简单0～1不稳定局部可采中、粗砂岩粉砂岩0.433.60～23.2190～2.219.68局部分叉0～3不稳定局部可采粉砂岩K4灰岩上泥岩0.998.04～17.97120～1.0211.00简单不稳定局部可采K4灰岩下细砂岩K3灰岩上泥岩0.5027.53～37.5415-10～1.3529.69简单不稳定局部可采泥岩泥岩0.620.90～2.4015-20～0.871.49简单不稳定局部可采泥岩泥岩0.570.68～6.3015-30～2.733.190～3稳定除冲刷外全区可采泥岩泥岩及铝质泥岩1.661.3号煤筛分试验报告表见表7.1-2；2.3号煤自然级浮沉试验报告表见表7.1-3；3.50-0.5mm入选原煤浮沉组成综合表见表7.1-4；7.1.3煤质资料分析1.煤的粒度组成分析从大筛分试验资料可以看出煤的粒度组成有如下特点：常村煤矿3号煤煤种属贫煤，为特低硫、低灰分、低挥发份、高发热量、高软化温度、可磨性好的优质动力煤，是高炉喷吹用煤的优质煤源。——＞50mm块煤产率为27.265％，灰分为44.61％，其中大块矸石约占11.80％，其灰分加权平均超过83％，目前矿井对于此部分物料直接进行排矸处理，是正确的，可以减少破碎、洗选的生产成本。矿井能力增加后，现有动筛排矸系统能力需要同步增扩，新增动筛排矸系统选后产品同原有系统并线处理，大块煤可以单独销售，也可以破碎后再入跳汰作业分选。常村煤矿扩建工程初步设计第七章地面生产系统中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司188——原煤筛分组成显示，净煤煤质较软易碎，随原煤粒度减少，原煤灰分同步降低。块原煤灰分偏高，末煤及粉煤灰分低。——自然级原煤筛分组成含块率较高。＞50mm块煤产率为27.27％，50-25mm中块产率为13.07％，25-13mm小块产率为8.76％，＞13mm块煤含量约49％，＜13mm末煤含量约51％。——＜0.5mm原生煤泥产率为8.38％，灰分为15.54％，提示煤泥煤质较好，虽然直接做精煤产品略显不足，但是仅需要简单的降低灰分后，基本上能满足喷吹精煤的质量要求。2.煤的密度组成分析从浮沉试验资料可以看出煤的密度组成有如下特点：——各粒度级＞1.80密度级的矸石含量随粒度减小而降低，分别为27.50％、16.35％、20.67、13.20、8.60，进一步说明煤质较软易碎。——原煤低密度物料基元灰分低产量高，＜1.4密度级物料灰分平均为7.65％，产率达到50％以上；＜1.5密度级物料灰分平均为9.53％，产率达到76％以上，提示可以生产低灰分的优质精煤产品。——原煤浮沉组成明显呈两头大中间小的型态，＜1.5密度级物料累计产率为76％左右，＞1.8密度级物料累计产率16.66％左右，中间物含量低于10％，原煤属于易选至中等可选。——＜1.8密度级物料累计灰分为10.50％左右，累计产率超过80％，＞1.8密度级物料累计灰分超过80％，提示可实施两产品排矸分选工艺。——各粒级的浮沉煤泥量较小，且浮沉煤泥灰分低于本粒级的灰分，浮沉煤泥平均约18.17％，说明矸石无泥化现象。7.1.4煤的可选性50-0.5mm原煤浮沉组成综合表见表7.1-4，可选性曲线见图7.1-1；原煤可选性评价表见表7.1-5。常村煤矿扩建工程初步设计第七章地面生产系统中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司189筛分试验报告表山西潞安常村煤矿S采区、N采区煤层3#试验日期：2005年11月筛分前煤样总重：3717.8kg筛分后煤样总重：3621.9kg表7.1-2粒级（mm)产率煤炭质量Qgr,d(MJ/kg)质量占全样累计水分灰分全硫挥发份（kg）（％）（％）Mad%Ad%St,d%Vdaf%＞100煤308.508.528.520.4712.930.3231.07矸石271.207.4916.010.8685.490.062.48小计579.7016.0116.010.6546.87100-80煤61.601.7017.710.4715.930.2730.29矸石42.701.1818.890.9084.850.072.40小计104.302.8818.890.7944.1480-50煤189.905.2424.130.4215.210.2930.37矸石113.603.1427.260.8682.680.073.45小计303.508.3827.260.6040.46＞50煤560.0017.5315.4612.38矸石427.5011.8011.8084.68小计987.5027.2627.260.6344.6150-25煤473.2013.0640.331.5532.970.2423.2525-13煤317.108.7649.081.6024.400.2926.6313-6煤432.0011.9361.011.5825.360.2626.306-3煤422.3011.6672.671.5120.610.3228.183-0.5煤686.4018.9591.621.6116.060.3830.360.5-0煤303.408.38100.001.7015.540.3730.2713-0合计1844.150.9219.1950-0合计2634.472.741.4922.29毛煤总计3621.9100.0031.51原煤总计（除矸）3194.488.2028.38常村煤矿扩建工程初步设计第七章地面生产系统中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司19050-0.5mm原煤浮沉组成综合表表7.1-4密度g/cm3产物浮物累计沉物累计R(％)Ad%R(％)Ad%R(％)Ad%-1.308.056.428.056.42100.0022.161.30-1.4041.927.9049.977.6691.9523.541.40-1.5026.5513.0476.529.5350.0336.641.50-1.603.7523.2080.2710.1723.4863.341.60-1.701.8429.7382.1210.6119.7370.981.70-1.801.2337.7083.3411.0017.8875.231.80-2.001.4947.7084.8311.6516.6677.99+2.0015.1780.96100.0022.1615.1780.96合计100.0022.16表7.1-5原煤可选性评价表分选密度（kg/L）δP±0.1含量（%）可选性等级1.4068.47极难选1.5030.30难选1.605.59易选1.803.25易选从表中可知，当理论分选密度δP＜1.40g/mm³时，为极难选，1.40≤δP≤1.50g/mm³时，为难选至极难选，1.50＜δP≤1.60g/mm³时，为难选至易选，δP＞1.60g/mm³时，为易选。结合精煤产品结构要求，当洗选不同灰分等级的喷吹精煤时，对应的分选密度及可选性等级如下：特级喷吹精煤：Ad＜8.0%、δP理论＜1.40g/cm³、原煤属极难选至难选；一级喷吹精煤：Ad＜10.0%、δP理论＜1.60g/cm³、原煤属中等可选至易选；常村煤矿扩建工程初步设计第七章地面生产系统中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司191图7.1-1二级喷吹精煤：Ad＜12.0%、δP理论＜1.80g/cm³、原煤属易选。对于3号煤煤质，通过上述分析，得出结论如下：——原煤粒度组成平均，原煤13mm分级和25mm分级产生的块煤产率同筛分粒度呈线性分配关系，既筛分粒度增加一倍，筛分设备处理能力提高一倍，块煤产率降低一半。这一特点可以满足现有原煤准备筛分车间当筛分粒度增大至25（30）mm时，在处理能力上可以适应矿井能力提升至8.00Mt/a的要求，而块煤量没有大的增加，保证现有块煤跳汰车间能够适应矿井8.00Mt/a的原煤生产要求。——煤质较软易碎，原生煤泥量及浮沉煤泥含量不高，灰分较低，煤泥煤质较好，常村煤矿扩建工程初步设计第七章地面生产系统中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司192在工艺设计中，可考虑采用加工费用较低的螺旋分选方法。——原煤浮沉组成明显呈两头大中间小的型态，＜1.5g/mm³密度级物料累计产率约80％，＞1.8g/mm³密度级物累计产率约16.66％，中间物含量低，原煤属于易选至中等可选。——原煤基元灰分低，低密度精煤产率高，＜1.4g/mm³密度级物料累计灰分7.5％左右，精煤产率达到50％左右，可生产超低灰分的特级喷吹精煤产品。——＜1.7g/mm³密度级物料累计灰分为10.50％左右，累计产率超过80％，＞1.7g/mm³密度级物料累计灰分超过75％，提示可实施两产品排矸工艺。7.1.5煤的用途潞安矿区位于山西省上党盆地，是国家重要的煤炭生产基地。矿区内煤炭储量丰富，煤质优良，现开采的煤层主要有瘦煤和贫瘦煤，属特低硫、低磷、低中灰、高发热量的优质动力煤或炼焦配煤。发热量每千克为6500kcal/kg左右，灰分在16%左右，三号煤含硫0.5%以下，适用于炼焦、发电、动力、冶金、化工生产，用途十分广泛。矿区地理位置优越，交通便利。四邻有较好的工业基础和交通条件，化工、发电、冶金、机制等大型企业多，并在不断兴建，煤炭就地消化能力很大。常村煤矿3号煤煤种属贫煤，为特低硫、低灰分、低挥发份、高发热量、高软化温度、可磨性好的优质动力煤，是高炉喷吹用煤的优质煤源。根据常村煤矿3号煤煤质条件，结合国内主要钢铁企业对喷吹精煤的煤质要求，设计推荐常村煤矿外销主导产品为一级喷吹精煤。煤质要求如下：粒度30～0mm；灰分Ad≤10%；全水分Mt≤10%；挥发份Vdaf≤15%；全硫St.d≤0.5%；粘结指数G值≤10哈氏可磨系数（HGI）≥80；灰熔点≥1400；常村煤矿扩建工程初步设计第七章地面生产系统中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司193发热量Qnet.ar≥25MJ/kg。7.2煤的加工7.2.1概述1983年11月原国家计委批准常村矿井项目后开始筹建，1985年7月破土动工，1995年9月建成投产。矿井设计能力为生产能力400万t，核