為了考選煤博士,一位考生準備了這么多資料
五六選煤
2022-08-18 12:59:59
我國煉焦用煤基本上都進行洗選，而動力用煤(即動力煤)中只有約30％經過洗選，大部分未經洗選就直接燃用。研究表明：發電用煤灰分每降低1％，發熱量可增加200-360J／g，發電標煤耗下降2-5g／(kW·h)；工業鍋爐和窯爐燃煤洗選后，熱效率可提高3％～8％；同時，由于煤炭質量的提升，可有效降低煙塵、SO和NO的排放量，從而降低空氣中PM2.5的含量，減少運輸能力的浪費，降低運輸費用和煤炭價格。中國煤炭洗選和深加工技術的發展已經和國際同步，選煤廠應用的工藝技術已達到國際先進水平。但我國原煤入選率仍然偏低，發展不平衡，平均規模小，自動化水平和設備可靠性低，與世界主要產煤國家相比差距較大。隨著綜采技術的大力推廣，末原煤粒度普遍偏細，若采用跳汰分選工藝很難避免相當部分的細粒產品因吸綴作用未經分選而透篩進入中煤和矸石，從而影響精煤產率。近年來，重介質選煤技術由于具有工藝簡化、運行成本低、分選效率高、技術可靠、處理能力大等優勢，分選比重日益加大，已達到54%。重介質旋流器的發展主要表現在四個方面：①大直徑；②無壓給料，以減少次生煤泥量；③三產品，簡化分選工藝；④長壽命，降低維護費用。在“九五”、“十五”期間，通過國家科技支撐課題“簡化重介質選煤新工藝”的攻關，以具有我國自主知識產權的無壓給料三產品重介質旋流器為主選設備，應用其自身在分選的同時對加重質具有分級、濃縮作用的特點，取得了以一套低密度懸浮液分選≤80（100）mm不脫泥原煤，同時出精煤、中煤和矸石三種產品的重大成果?！笆晃濉逼陂g，根據我國高硫、難選煤牌號多，品種復雜，受成煤地質條件的影響，原煤中粗、細粒級可選性和分選密度不同，產品質量各異，要求采用不同分選條件和工藝參數分選的特點；同時針對“簡化重介質選煤新工藝”成果在實際推廣應用中發現的如煤泥重介質旋流器僅分選了約50%的煤泥，其余仍要進行浮選；煤泥重介質旋流器的懸浮液密度不易調節，影響分選效果；大型無壓給料三產品重介質旋流器的入介壓力較大，功耗較高，旋流器壽命短；脫介篩等設備面積大，影響廠房面積和功耗等不足進行全面完善、提高和持續創新，又通過承擔“十一五”國家科技支撐課題“難選煤高效分選關鍵技術”的研究，在保持“簡化重介質選煤新工藝”成果優點的同時，實現了重介質選煤技術與裝備的新突破：1、應用計算流體力學技術（CFD）對重介質旋流器進行了深入研究，開發成功了大型多供介無壓給料三產品重介質旋流器。多供介無壓給料三產品重介質旋流器采用圓筒型，但具有多供介口。研究證明，新結構的圓筒型旋流器內的速度場和密度場更均勻，對入料按懸浮液實際密度分選更有利，分選精度更高，產品質量的控制也更容易。特別是對其入料壓力的調整更方便，解決了大型無壓給料三產品重介質旋流器難于選擇大型配套介質泵的難題。2、研究開發成功以一套介質凈化回收系統實現原煤分級分選，構建了重介質旋流器分選難選煤精煤最大產率化工藝系統；實現了全部粗煤泥經小直徑重介質旋流器分選；降低了大型無壓給料三產品重介質旋流器入料壓力、功耗和磨損；原煤按粗細粒級不同可選性采用不同分選密度分選，提高了精煤產率。跳汰分選工藝較簡單，基建投資較低，技術傳統，容易操作，熟悉該技術的人員較多；但是該工藝分選的產品下限高，次生煤泥含量大，浮選量多，分選精度差，自動化程度低。定篩式跳汰機的應用已走過了發展一完善一成熟階段。目前，該設備為有電磁風閥、全自動排料系統、超聲波床層檢測、智能電控系統的篩下空氣室跳汰機。其追求的目標是設備大型化、智能化，提高單機處理能力、分選效率、控制裝置的靈敏準確性、檢測裝置的精確性和整機可靠性。目前，國內使用較多的是國產SKT系列篩下空氣室跳汰機，少數為x系列、CF、LTG系列篩側空氣室跳汰機和BM系列跳汰機。據測算，若將商品動力煤的灰分控制在20％以下，硫分控制在1％以下，約有60％的煤炭需洗選，90％以上需要排矸。同時，動篩跳汰機正是以煤排矸和動力煤分選為目的而研制的。動篩跳汰選煤工藝系統簡單、節水，循環水用量僅為一般濕法選煤方法的1/10。無論從經濟效益還是節能減排方面，動篩跳汰均是煤炭洗選加工(尤其塊煤洗選)的重要方式。動篩跳汰分選是普遍被用戶認可的易選煤和中等可選性煤的有效方法之一。目前不少礦區都在考慮采用動篩跳汰機代替手選，其發展勢頭迅猛。德國研制的液壓驅動動篩跳汰機分選塊煤效果良好，并具有設備緊湊，工藝簡單，分選效率高等特點，在國際上處于領先水平。采用液壓傳動方式，最大面積為4m2，處理能力為300t／h。國產動篩跳汰機有液壓驅動式和機械驅動式兩種類型：以電機曲柄連桿等機械機構為動力的機械式動篩跳汰機和以液壓系統為動力的液壓驅動式動篩跳汰機.最大面積為4.6m2，處理能力為250t／h左右。機械式驅動動篩跳汰機結構簡單，價格便宜，但工藝參數不能在線調節，分選效果差。相比機械動篩跳汰機，液壓驅動式動篩跳汰機由于采用液壓動力機構，在篩體急回速比特性方面具有很大優勢，分選效果較好，且操作過程中頻率、振幅等可在線調節和控制。但液壓系統復雜，尤其大型動篩跳汰機動篩體主動力要求泵壓大于20MPa、頻率40～50r／min，這樣的高壓、高頻對液壓元件要求苛刻，導致液壓系統故障頻繁、維護費用較高。國產動篩跳汰機在價格上較進口設備有較大的優勢。臥式動篩跳汰機是專門為井下毛煤預排矸設計的，它由一條刮板輸送機從水槽中排出矸石并加以脫水，輕物料在溢流口排入一個容器，用一個大容積螺旋輸送機從側面排出，并經一臺斗式提升機脫水。它可以大大減輕井下運輸系統和后續處理系統的負荷，提高礦井實際產量。近年來，國產臥式動篩跳汰機正在各大礦務局逐步發展。我國煤炭有2/3以上分布在西部,我國干法選煤整體技術處于國際領先水平。干法選煤以其不用水、基本建設投資和運行費用低、見效快的優勢為煤炭降灰提質、易泥化煤種及干旱缺水地區的煤炭分選提供了有效技術途徑,正適應我國煤炭工業發展戰略向干旱、寒冷的西部地區轉移和大力發展動力煤分選的需要。FGX系列復合式干選機和FX系列風選機得到了較多的推廣應用，并向大型化發展，最大分選床面積已達48m2，處理能力480t/h；空氣重介干法分選技術的研究也取得顯著成果，研制成功了風力跳汰機和風力搖床，先后投入市場應用并得到推廣，為我國的干法選煤設備增添了新的品種。目前，我國干法選煤技術已處于國際領先地位，設備不僅用于國內，而且出口多個國家和地區。選煤生產中存在離心機、弧形篩、脫介篩、撈坑溢流等跑粗現象，導致進入煤泥水系統中>0．5mm級物料較多，這部分物料進入煤泥水系統(包括浮選系統)不能得到及時有效地回收，不僅會造成精煤損失，而且還會造成后續壓濾系統噴漿、濾布破損、加壓過濾機壓軸等故障，嚴重影響選煤廠的正常生產。粗煤泥的回收對于煉焦煤選煤廠顯得更為重要。因為浮選不能有效回收>0．5mm級煤泥，原則上要求進入浮選系統的入料粒度<0.5mm，同時應盡可能減少入浮量。實踐證明，在浮選前增設粗煤泥回收系統，會大大改善浮選效果，降低生產成本。在脫泥作業中，增加粗煤泥回收系統可以適當增大脫泥篩篩孔尺寸，提高脫泥效率。目前，大多數選煤廠設計中均設有粗煤泥回收工藝，包括粗精煤泥回收工藝、中矸粗煤泥回收工藝及煤泥回收工藝。與粗煤泥回收工藝配套的常用設備有煤泥離心機、高頻篩、沉降過濾離心機，此外還有煤泥直線振動篩、弧形篩。由于粗煤泥回收設備的不同，其工藝配置和回收效果也有所差異。近幾年建設的大型選煤廠多采用該工藝回收粗精煤泥。該流程采用濃縮分級旋流器與弧形篩配套使用，目的是保證煤泥離心機入料濃度(400g／L以上)和流速，否則，進入離心機的物料濃度過稀或流速過快，均會造成產品水分過高或系統跑水現象。采用上述流程回收重介旋流器或煤泥重介以及水介分選產品的粗精煤泥時，產品水分在16％左右，回收粒度下限可達0.1mm。從使用情況來看，該工藝回收的粗精煤泥存在細泥污染現象，灰分偏高。原因在于旋流器有效分選下限為0。25mm左右，最低只能達0。15mm，對細泥不能實現有效分選，從而導致進入粗煤泥回收系統的細泥粘附在精煤表面而污染精煤。為了降低粗精煤泥產品灰分，可在弧形篩處加設噴淋裝置。該工藝流程可用于粗精煤泥、中矸粗煤泥和煤泥的回收。該流程中采用濃縮分級旋流器，目的是保證高頻篩入料濃度(350g／L以上)，否則，不能形成過濾層，物料透篩嚴重，造成設備不能正常運轉。該流程用于粗煤泥回收時，產品水分偏高，一般在22％～24％，回收粒度下限可達0．15mm。據生產經驗，高頻篩用于回收原生粗煤泥時具有分選作用。同一粒度級物料，篩上物料灰分明顯低于篩下物料的灰分，說明物料在低振幅、高頻率分級和回收過程中所形成的過濾層對物料有按密度分層分選的作用，密度大的物料下沉，并透過篩面進入篩下水。這說明高頻篩用于粗煤泥回收，不僅具有回收粗煤泥作用，而且還有進一步降低產品灰分的功能。該流程多用于煤泥中細泥含量較高的粗煤泥的回收。沉降過濾離心機對入料濃度無特殊要求，但對入料粒度組成要求比較苛刻，入料中<0．044mm粒級含量的臨界值為40％，大于此值不宜采用該工藝，因為這將導致產品水分過高。粗煤泥回收設備使用較多的是FC-1200煤泥離心機、GPS(GZ)1431高頻篩、TCL1418沉降過濾離心機?，F將這三種設備使用情況進行對比分析。FC-1200煤泥離心機單臺設備的處理量是GZ1431高頻篩的5～10倍，產品水分比高頻篩低近十個百分點，噸煤電耗低。二者相比，煤泥離心機更適合大型選煤廠、高效模塊選煤廠(單機、大型化設備)的粗煤泥回收。高頻篩則適合中、小型或煤泥量小的選煤廠回收粗煤泥。對產品水分要求較低時，煤泥離心機則是首選設備。上述兩種設備用于粗煤泥回收時，單機處理量相近，產品水分也相差無幾。但從總體使用情況分析，高頻篩優于沉降過濾離心機，主要表現在：①適應性好，對物料粒度組成無特殊要求。而沉降過濾離心機隨著物料中細粒級含量的增加，尤其是當物料中<0．045mm粒級含量超過40％時，產品水分和離心液濃度迅速增加，固體產率和脫水效率明顯下降；②產品水分較沉降過濾離心機低2個百分點；③功耗小，高頻篩噸煤電耗不足沉降過濾離心機的1／10；④處理量隨入料濃度提高增幅明顯，但處理量應適當，防止因處理量過大而燒毀電機；⑤故障率低，年運行成本低。高頻篩操作簡單，運轉平穩可靠，生產事故率低，年運行費用低，而沉降過濾離心機附件多，篩網、螺旋體易磨損，維修量大，生產維護費用高；⑥設備先進、可靠，已得到了推廣和應用。我國中小型選煤廠大多采用兩段選煤工藝，設備和工藝簡單，但分選效率較低，粗粒精煤損失嚴重。中型和大型選煤廠基本采用兩段半分選工藝，其主要增加了粗煤泥回收環節，復雜程度介于兩段和三段選煤模式之間，但造成浮選入料高灰細泥含量增加，精煤產率低。目前，很多新建選煤廠多采用增加了粗煤泥回收和分選的三段選煤工藝，雖然設備和工藝復雜，但實現了全粒級高精度分選，對大塊粗粒分選效果和細粒煤泥浮選效率的提高均有利，總精煤產率高，是一種較有前途的分選工藝。煉焦煤選煤廠中煤產率平均在30%以上，大都被作為動力煤使用，造成稀缺煤炭資源浪費。將中煤破碎再選工藝與粗煤泥回收工藝完美結合起來，是降低選煤生產成本、提高經濟效益和節約能源的有效途徑。我國大多數選煤廠中處于重選和浮選粒度交界（0.5mm）附近的粗煤泥分選效率較低。這部分產品灰分比精煤灰分高，比中煤灰分低。臟雜煤是指礦井在掘進煤巖、半煤巖的過程中以及在清理井下巷道、井底車場時所產生的煤與雜質的混合物。我國有相當一部分有回收價值的臟雜煤被拋在了井下或矸石山上，造成煤炭資源的浪費，并造成嚴重的環境污染和安全隱患。因此，對臟雜煤的回收與利用具有重要的經濟效益和社會效益。該技術將粗煤泥分選和浮選兩種選煤方法結合起來，3-0.25mm采用液固流化床粗煤泥分選機分選，<0.25mm采用浮選柱分選。XGR系列和CSS系列干擾床分選機均已在多座選煤廠推廣應用，使跳汰和浮選均不能有效分選的粗粒煤泥得到有效回收，提高了資源回收率。干擾床分選機是由水力分級機發展而來的，它是依據入料粒群的粒度相等或處于很窄的粒度范圍內時，礦粒的沉降速度主要取決于密度的工作原理來實現分選的。當提供一個上升流體，其速度介于高密度顆粒的沉降速度和低密度顆粒的沉降速度之間時，則高密度顆粒會在上升流體中沉降，而低密度顆粒則會上浮，從而實現粒群按密度的分選。干擾床分選機具有如下優點：1）工藝簡單成熟、結構緊湊、性價比高、投資回報率高。2）分選密度自動可調（1.3-1.9g/cm3）、分選粒度范圍寬（3.0-0.25mm）。4）動力消耗低（Φ2000，處理量達60-80t/h，僅需11kw）。5）分選效果好（精煤灰分低于10%，產率一般大于60%）。6）使用范圍廣（重介選煤廠、跳汰選煤廠、干粗煤泥選煤廠）。二是可實現-2mm物料不進入重選系統，直接采用液固流化床分選機分選，減少浮選和煤泥水處理的負荷，大幅度提高重介選煤系統處理能力和降低介質消耗（城郊選煤廠介耗降到0.3kg/t原煤），選煤成本大大降低。三是解決選煤廠重介和浮選精煤背粗煤泥灰分的問題，大幅提高精煤產率，并將目前的兩段選煤工藝拓展為三段。五是用于金屬礦3～0.25mm粒級礦物的分選與分級。煤泥重介質旋流器是在離心力場中對物料進行分選，雖然分選效果較好（分選密度范圍寬、對入選原煤煤質適應性強、分選精度高），但其單臺處理量低。煤泥重介質旋流器入料壓力是常規重介質旋流器的3～5倍，因此電耗高、磨損大；分選過程需使用超細粒磁鐵礦粉，介質制備、回收困難，系統穩定性差。這些因素導致目前我國選煤廠的大部分煤泥重介質旋流器系統達不到最佳運行狀態，分選效果差。我國選煤科技工作者開發了利用大直徑重介質旋流器對加重質的分級濃縮作用，將煤泥和精煤脫介篩(或弧形篩)篩下合格介質分流一同進入小直徑煤泥重介質旋流器再選的分選工藝。這種工藝雖然減少了特細介質的制備環節(利用了大直徑重介質旋流器分級濃縮作用產生的特細介質)，但仍需一套單獨的介質凈化回收系統，并且煤泥重介質旋流器的分選精度直接受到大直徑重介質旋流器運行狀況的影響，生產調節困難，同時由于細粒煤在兩個旋流器中隨介質高速旋轉，將產生大量的次生煤泥，增加了后續浮選作業的負荷，介耗較高。水力旋流器是一種重力分選設備，采用水及部分入料顆粒的二元混合物作為分選介質，無需任何化學藥品或外加介質，在一定條件下使得分選入料實現基于密度差異的分選過程，稱為自生介質旋流器。煤泥水介質旋流器與普通水力旋流器的主要區別在于它錐角大、錐體短，溢流管直徑大且插入筒體長度深。它的工作原理與重介質旋流器一樣，差別僅在于分選介質。懸浮液的密度與實際分選密度的接近程度越高，分選效率和精度就越高，因此水介旋流器分選精度遠不如重介旋流器，入料粒級范圍一般比較窄，且旋流器的直徑比較小，對易選煤和中等可選煤比較適合，一般與其他主選設備配套使用。水介旋流器單臺處理量大，結構簡單，設備投資少，建設周期短，工藝靈活，系統操作維護容易，但分選精度差，分選下限高，溢流不經過脫泥達不到精煤灰分要求。螺旋分選機是一種依靠液流特性，在重力和離心力的作用下實現不同密度礦物分離的分選設備。工作時，入料自螺旋分選機上端給入，沿螺旋槽向下作回轉運動；料流在螺旋槽內運動的過程中，沿槽的內側至外側水層的厚度逐漸增大，脈石等重礦物顆粒逐漸移入下層，煤等輕礦物浮于料流上層，形成了以重產物為主的下部流動層和以輕產物為主的上部流動層；顆粒群實現分層后，由于重產物位于下層，與槽體接觸，又受到上層液流的壓力，運動阻力加大，與輕產物形成一個速度差；輕產物受螺旋料流的作用向槽的外緣運動，重產物在重力、流體動壓力、摩擦力和慣性離心力的作用下向槽的內緣運動，中間密度物料則占據槽的中間帶，即輕、重顆粒在橫斷面上基本實現了按密度分帶；在螺旋分選機底部，用產品溜槽分別收集這些物料，從而實現輕、重產物的分離。螺旋分選機可以實現1～0.15mm級物料的有效分選，但螺旋分選機的設備參數不易確定和調節，處理能力低，難以大型化，而且最低分選密度通常在1.6kg／cm3以上，不能產出低灰精煤，僅適宜分選易選的動力煤。分級浮選是解決粗煤泥在浮選過程中因得不到合適的分選和藥劑條件而回收率低的又一種方法?；诖?、細煤泥不同可浮性特點的分級浮選工藝可實現不同粒級煤泥的高精度分選，減少細粒精煤中高灰細泥的污染，同時強化較粗粒煤泥的回收。現在我國每年生產的原煤中含有2億t以上的細粒煤(細粒煤通常指<0．5mm的煤)，在這部分細粒煤中細泥(細泥指的是<0．074mm的細粒煤)的含量很大。若把浮選入料上限由0.5mm降至0.2(0.1)mm，則浮選入料量可減少30％左右，0.2mm或者0.1mm以上粗煤泥可采用生產成本低、操作管理方便的其他重選設備進行處理，從而大大降低浮選設備投資及生產管理費用。與一般的浮選流程相比，分級浮選僅需增加了一臺泵和一組分級旋流器，但卻能夠有效降低藥劑耗量和生產成本，提高精煤產率和處理量，同時還能夠適當提高浮選的有效分選粒度。一般采取0.25mm或0.125mm分級，粗細粒分別選擇不同的浮選和脫水設備及不同的操作制度。分級浮選在一定程度上提高了浮選的有效分選粒度上限，彌補了重選對細粒粉煤分選精度欠佳的不足，但提高的幅度不能太大，否則粗粒的浮選效率也會很低。據有關資料介紹，有效分選粒度上限可適當提至1mm左右。分級浮選根據粗、細煤泥表現出的不同可浮性和過濾特性，采用了不同的加藥制度及浮選和脫水設備，充分發揮了各自在不同粒度范圍內的分選與脫水優勢，實現了粗、細煤泥高精度分選和高效脫水。對于難浮煤，分級浮選將會是一個發展趨勢。對于煤泥浮選工藝，實驗室和工業生產均證明：①煤泥粒度越大，回收率越低，只有在適宜的粒度下方可獲得最大回收率；②不同粒度的煤泥顆粒具有不同的浮選速率，通常浮選機前兩室浮起的煤泥粒度較細，粗顆粒煤泥在后幾室浮出；③不同粒級具有不同的選擇性，隨粒度減小浮選的選擇性降低；對浮選精煤污染最嚴重的是細粒雜質，高灰粗粒度物料對精煤污染較小，但粗粒精煤容易損失在尾礦中。因此，提高細粒級的選擇性和粗粒級的回收率是煤泥浮選的重要任務。入料中粒度越細的粒級分選效果越好；對于0.5-0.25mm粒級的粗顆粒煤泥，串聯浮選遠優于單段浮選。浮選柱串聯系統可有效改善粗顆粒煤泥的分選效果，提高粗顆粒煤泥的回收率；在保持浮選柱對細顆粒煤泥優異分選效果的同時，通過串聯系統可實現入浮煤泥的全粒級良好分選，避免“跑粗”，減少精煤損失。靜電分選技術：依靠不同物料間的電性差異，借助于高壓電場作用實現分選的一種選煤方法。聚團浮選技術：利用煤和礦物質表面性質的差異，用油作粘結劑進行選擇性粘附、團聚，使煤和黃鐵礦分離。經過多年的研究，已成功開發出一套高效、低能耗、工藝簡單、成本低的脫除煤中細粒嵌布黃鐵礦硫的新工藝-高剪切疏水聚團浮選脫硫新工藝。生物脫硫技術：它是利用微生物能夠選擇性氧化有機或無機硫的特點，去處煤炭中的硫元素，或者利用微生物的選擇性吸附作用來改善煤和黃鐵礦表面的疏水性，以達到脫硫的目的，是目前潔凈煤技術的熱門研究課題之一。它的優點是既能專一的脫除結構復雜、嵌布粒度很細的無機硫，同時又能脫除部分有機硫，而且反應條件溫和，設備簡單，成本低。化學脫硫技術：化學浮選脫硫技術利用煤與黃鐵礦的化學性質不同，用特定的方法或加入一定的藥劑，使之發生化學反應而脫除煤中硫。目前，化學脫硫技術包括：堿法脫硫、氣體脫硫、熱解與氫化脫硫、超臨界氣體抽提脫硫和氧化法脫硫等。浮選是分選＜0.5mm細粒煤泥的有效分選技術（最佳浮選粒度0.075～0.25mm），我國自主開發的浮選設備多種多樣，主要有機械攪拌式浮選機、噴射吸氣式浮選機、微泡浮選機和旋流靜態微泡浮選柱等。目前使用最多的是XJM—KS系列機械攪拌式浮選機，約占各類浮選機的70%以上，其次是噴射式浮選機和浮選柱(占15%)。(1)大型化和節能化。隨著浮選工藝技術的提高，傳統和新研發的浮選機都在向著大型化、高效化和智能化方向發展。需研制大容積浮選機，以提高單位處理能力，降低能耗，便于操作和實現最佳充氣，特別是在大容積浮選槽中確保達到足夠的充氣和良好的礦化條件。(2)專業化。浮選機在礦業領域的應用可分為硫化礦、氧化礦和煤炭三類。國內在硫化礦浮選機方面已取得了長足進步；在氧化礦用浮選機方面已起步，但還需要做更多研究設計工作；在煤炭洗選方面浮選機的大型化正在發展。由于各種礦物的密度、粒度、回收率等物理性質和表面化學性質以及浮選工藝差異懸殊，而且不同行業對浮選機的處理能力要求也有很大差別，因此需要針對不同行業需求和被選物料性質對浮選機進行專業化研究。(3)自動化。需結合選礦(選煤)行業特殊要求，研發適用、靈敏的檢測元器件，以實現浮選設備液位、精礦品位(精煤灰分)的在線檢測，進而實現單機設備和流程的信息化控制。分級破碎機是選煤廠必不可少的主要輔助設備，“十一五”之前，大型分級破碎機一直依賴進口?！笆晃濉逼陂g，通過對齒形、齒布置形式、材質、加工技術以及集成技術的潛心研究，研發成功了單機處理能力為500～5000t/h的SCC系列分級破碎機，破碎強度可達260Mpa，已替代進口產品，性能與國外產品相當，滿足了市場的需求。煤礦的大型化、高效化，需要處理能力大、成塊率高、可靠性高的大型破碎設備。英國的MMD系列分級破碎機正是滿足了以上各項要求而得到我國用戶的歡迎，但存在設備價格昂貴，售后服務不及時，供貨期長，配件費用高等問題，嚴重制約國內煤炭企業的正常生產，急需開發大型高效分級破碎設備，替代進口。近年來，國內開發的2PLF、SSC、FP等系列分級破碎機已逐漸成為主流機型。這些設備以處理能力大、功能獨特、使用可靠性高、維護量小、噪聲低、振動小等特點，深受用戶好評，現已成為煤炭破碎設備的首選產品，也是包括國外選煤設計公司在內的眾多設計單位的推薦產品。尤其是SSC(x)超大處理能力分級破碎設備，填補了國內空白，達到國際先進水平。FP系列破碎機具有破碎強度高、處理能力大、超粒和過粉碎較少、能處理濕粘物料的特點。目前篩分機的研究方向主要有三個方面：①大型化、重型化、系列化發展；②提高篩分機的工作可靠性；③提高篩分效率。用于脫水、脫介、脫泥和分級的香蕉篩通過研究開發，基本解決了強度與可靠性的問題，設計、制造的大型香蕉篩已替代進口產品應用于生產現場，目前向更大型化邁進。鑒于細粒級煤炭的難篩特性，國內近年來研究較多的是煤炭深度篩分機械。這方面的設備種類較多，有香蕉篩、博后篩(大振幅低頻率)、琴弦篩、弛張篩、棒條篩、多自由度彈性振動篩等。發展較快的是香蕉篩,且用于產品脫介有增加的趨勢。香蕉篩脫介能力大，可使設備臺數減少，有利于大型選煤廠簡化環節。但香蕉篩用于產品脫介也存在一些問題，由于篩面物料流速較快，常有一段合格介質跑到二段稀介質段的現象，造成介質循環系統不穩定。實際應用的篩寬3.6m及其以上的香蕉篩基本都是引進設備。國產大型香蕉篩仍在發展完善階段，篩寬為3.6m、4.3m的香蕉篩已成為市場主流。采用高頻篩對1.5-0.2mm物料進行初步脫水，然后與13-11.5mm末煤混合進離心機脫水，是近幾年使用的粗煤泥脫水方法之一。因此，高頻篩得到了重視和發展。國產高頻篩在可靠性和處理能力方面都低于國外同類產品，但有價格優勢。離心機發展方向是加大篩籃直徑、增加單機處理量、降低產品水分。近年來，臥式振動離心機在我國迅速推廣，立式刮刀離心機創新則較少。國產LLL系列煤泥離心機的使用效果也令人滿意，其性價比要高于國外同類離心機。沉降過濾式離心機因具有對動平衡要求較高，維護量大，電耗高等缺點，在我國使用尚不廣泛。Φ1500臥式振動卸料離心脫水機已成功推廣應用于生產現場；Φ1200型煤泥離心脫水機生產實踐證明效果良好；國產的臥式沉降過濾式離心脫水機已用于煤泥的脫水回收；正壓過濾替代負壓過濾脫水的智能加壓過濾機，其技術已居國際先進水平；過濾面積達1200m2的快開式壓濾機居國際之首。模塊式選煤廠是近年來國外突破傳統模式、采用新的設計理念建設的一種先進、高效類型的選煤廠，在煤質適應的條件下是選煤廠建設的發展方向。我國相繼由國外公司設計建設了一批模塊選煤廠。但由于存在套用國外煤質易選情況，工藝單一，分選用重介質旋流器結構參數固定，為簡化工藝系統，一些末煤和煤泥不分選，煤泥水處理系統過于簡單，受模塊框架結構及高度影響，設備難于維護檢修等問題，直接影響資源的回收率和環境保護。“十一五”期間，結合我國煤炭種類繁多、可選性難的特點，通過技術論證、理論分析、數值模擬、試驗驗證、全廠總體布局及模塊結構優化、工藝系統研究與組建、設備開發與制造、示范工程建設與驗證，實現了設計與建設技術的國產化。建設的300萬t/a的模塊示范廠生產實踐表明，建廠投資較同規模選煤廠降低30%以上，分選效率≥95%，主廠房建設周期縮短至6個月以下，總體技術達到國際先進水平，結束了我國大型模塊選煤廠依賴國外公司設計和建設的局面。國內外的選煤廠一般都建在地面，不但增加了原煤中矸石的運費及排矸費用，造成礦井提升能力緊張和噸煤利潤下降，而且矸石排放占用土地，污染環境。將原煤井下洗選排矸，矸石充填，不僅可提高礦井提升能力，還可置換部分“三下”壓煤，實現節能、減排、降耗和充分回收利用資源。“十一五”期間，國內一些單位對此開展了研究，其途徑主要有三條：一是采用井下干法選煤排矸；二是采用動篩排矸；三是采用淺槽重介分選機排矸。目前，山東新汶、河北冀中已在應用，開灤集團也在積極開展前期工作。由于成煤地質條件和煤層頂底板及夾矸物理性質的影響，原煤中粗細粒級的可選性及分選密度有所差異，因而國外大多采用分級分選工藝系統。過去我國選煤廠因廠型小，為簡化工藝系統、節約投資和運行費用，大多采用混煤入選，從而降低了精煤產率和經濟效益。由于大型選煤廠具有噸煤基本建設投資和運行費用低、用地省、分選效率高和易于實現自動控制的優勢，目前我國隨著煤炭資源的優化整合、企業的兼并重組和大型煤炭基地的建設，新建的選煤廠向大型化方向發展，老廠也正大批進行擴能改造，處理能力在1000萬t/a級的選煤廠已建成多處并投入運行，都采用分級分選工藝，設備呈單元化配置。因此，應深入研究分析分級分選理論，指導選煤廠建設和生產實踐，實現節能、減排，提高資源回收率和綜合效益。2、自主創新開發1000萬t/a級選煤廠關鍵技術裝備大型選煤廠的建設必須要有大型的裝備來支撐，我國自行研制的選煤技術裝備經過近十年的發展，已能滿足處理能力為400萬t/a級以下選煤廠建設的需要。但近幾年新建和大量擴能升級改造的選煤廠處理能力已大大超過400萬t/a。特別是十四個大型煤炭基地配套建設的選煤廠，其處理能力更遠超過4Mt/a。因此，自主創新，研發大型、高效選煤廠關鍵技術裝備，實現國產化，替代進口，不僅使我國選煤技術總體水平登上新的臺階，而且對正處于發展時期的我國選煤產業提高綜合效益、節能降耗、污染物減排、煤炭分選效率和合理利用都將發揮重要作用。我國褐煤資源豐富，約占已探明煤炭儲量的13%，但由于其具有水分高、熱值低、易風化等不足，難于洗選、儲存、運輸和利用，直接影響當地變資源優勢為經濟發展優勢。褐煤具有化學活性高、反應性強等特點，特別是低灰褐煤具有特殊化學利用價值，有利于加工和開發高附加值產品，因此，必須對褐煤資源進行優化利用，以發揮其最大經濟價值。目前一些單位正研究通過降濕、干選和成型技術，有望使提質后的褐煤產品具有與煙煤相近的性質，實現有效利用。目前煤炭井下分選排矸的方案較多，有動篩跳汰法、干選法、選擇性破碎發和淺槽重介分選機等方案，其中一些方法已在少數礦區用于生產實踐，取得了良好效果。但尚需要在工藝技術、裝備及系統配置等方面進一步完善，以其擴大應用面。積極開展煤系共伴生礦物綜合可利用技術的開發與應用，延長產業鏈，實現煤礦資源的綜合利用。