第一篇 距離世界多遠

　　1、中國選煤現狀概覽

　　中國選煤技術無論是設計，還是設備大型化制造，亦或是托管運營模式；都已經屬于世界一流水平。中國的煤炭工業，大多數時候是沿襲的“澳洲路線”。就是說澳大利亞的選煤技術整體發展水平比中國快3-5年。目前來看，選煤設備制造這個方面已經不存在差異。差異在于工程設計水平和國際項目執行經驗。而且，力拓主導了“智慧礦山”項目，大筆投資把很多礦山項目大數據和云計算技術升級到了科幻水平（比如：重達數百噸的無人駕駛礦卡），選煤廠也是其中之一。

　　2、工程設計現狀

　　除了少數幾家工程公司能夠應用簡單的三維設計以外，其余中國的設計院和工程公司都停留在二維設計階段。

　　

 　　原因：轉變三維設計方法，對于設計單位來講，需要投入大量的人力和資金，還有3-5年的準備周期，畢竟僅僅是設備建模就是巨大的工作量。如果沒有市場需求，很多公司缺乏動力來啟動這個事情。當然，有一些工程公司和設計院接觸過海外項目，了解三維設計是海外市場的敲門磚，于是零零散散的做了一些投入，一般能夠達到管道設計時采用三維設計的水平。對于工程師來講，更換設計方法，會在一開始趕到不適應，工作效率下降，會比較抵觸這種改變[與ERP一樣，實施效果不好的主要原因類似]。因此，中國的選煤技術提供商們如果希望走出國門，設計方法是必須要轉變的。

　　3、設備制造現狀

　　大型化？可靠化？精細化？No,No,No。我們聊點別的。選煤設備制造業真正的現實情況是什么。

　　多數設備制造商仍處于“仿制階段”；加工制造沒有流程化，QA/QC沒有……不過，核心的問題有兩個：一個是沒有重視知識產權的重要性，一個是沒有理論和研發積累。

　　這會帶來什么后果？

　　首先，知識產權的重要性無須重復，一旦進入國際市場，就將面臨國外制造商的知識產權訴訟。因為大家還沒有走出去，所以不在意。請多關注一下華為、小米等公司做國際市場初期遭遇的麻煩。所以，一定要重視知識產權這個事情，要多申請整機和核心部件的國際專利，尤其是銷售目標市場所在國家。這樣，才能更好的保護品牌和技術。

　　在發達國家，如果涉及侵權的產品，最終用戶一般是不會采購的，因為會承擔法律上的連帶責任。所以，沒有足夠的知識產權，其實高端的國際市場已經關門了。

　　[案例]2014年，筆者作為業主方工程師負責澳大利亞卡利登煤業庫克煉焦煤選煤廠改造的評標的主任評委工作（Caledon Resources LLC, COOK CHPP Upgraded Project）。在設備招標的評標過程中，澳大利亞偉爾沃曼公司（Weir Warman）和澳大利亞申克公司就分別祭出了“知識產權”這個終極武器。兩家公司在中國的競爭對手在中國境內的法院判決書以及涉及到的知識產權問題清單和細節一并遞交到了評標會，有理有據。

　　結果：澳大利亞業主方和所有評委全部采納了這些文件。將涉及侵權的兩家中國制造商直接廢標。

　　另外一個問題是沒有理論基礎和研發積累。

　　與中國的采購模式不同，發達國家的工業設備采購一般由工程師和最終使用者主導，商務層面的溝通都必須基于工程師的認可才能繼續進行。

　　這就給處于“仿制”階段的中國制造商提出了一個巨大的難題。

　　當走出去遇到國外工程師時，會是怎么樣的情形？

　　首先，人家會交流你的技術模型，這個模型會包含從最初的原理，到細節的技術分析（比如：應力分析），計算依據等。如果沒有這些原始資料，一般會被認定為“侵權”，問題又回到知識產權保護上了。中國制造商們要盡快完善自主研發體系，積累足夠的原始數據，這本身也是幫助自己不斷改進設備制造和提升使用效果的方法。如果繼續只盯眼前利益，走出去是永遠走不進發達市場的。

　　[案例]中國某國有制造商，先中東地區遞交了一份快速定量火車裝車系統的投標文件。技術文件和報價都獲得認可。最后環節，評標會要求遞交原型數據和相關分析來佐證裝車系統的精確性和穩定性。中國公司無法提供，遺憾錯失拓展一流市場的機會。

　　4、工廠管理模式落后

　　關于中國制造與歐美日本的差異，這里不討論。煤礦機械裝備領域，中國的現狀是工業4.0級別的制造工廠和小作坊共存。市場業態也比較混亂，沒有完全區分出高端和中低端產品，很多時候大家一起競標，現在行情又是低價中標，小作坊的產品價格優勢是有的，選煤廠選用后擦屁股的事情一堆。

　　鄭煤機、天地科技、景津、HOT南昌工廠等代表著最好煤機領域最領先的制造加工水平。但是，大多數煤機制造商（不僅是選煤設備制造商）都參與小作坊或小規模作業的情況；其中不乏一些外資或合資公司的制造工廠，現場布置混亂，沒有流線型作業，忽視工人職業健康和生產安全等情況仍然很普遍。

　　這會帶來什么問題？當然，如果只是做中國市場，暫時也不會有什么問題，畢竟大家都半斤八兩。市場是會向著進步的方向發展的，也許三年后，這樣的工廠管理模式在中國就會被質疑加工水平、質量管理、人員職業健康的問題了。這些問題，已經是國外客戶來中國考察時出來產品本身以外會關注的內容。不重視這個問題，供應商資格都拿不下來，更不要談銷售合同。

　　[案例]2010年，英美資源（Anglo American）為尋求更多的設備供應渠道，來中國考察。受到了當時國內兩大工程總承包公司的熱情邀請。英美資源在考察前認為，作為EPC提供商，又有自己的設備加工廠，這樣的供應商是最理想的選擇。可是，考察的過程就是一個不斷失望的過程。

　　考察對象一，某美資品牌（實際是中國公司），現場管理混亂，原材料和最終產品堆放一起。關鍵是，加工工藝粗糙，很多焊接也沒有做探傷。產品出廠前幾乎沒有完善的監測和發運前調試環節。最要命的是，現場有一臺中國制造的篩機，打折美國另一個品牌，工人正在刷漆，刷的內容是“Made in USA”……這樣的行為，直接給來訪客戶留下了不專業而且不誠信的印象。直接后果是，不僅失去了英美礦業這一個客戶，也失去進入國際一流市場的機會。

　　考察對象二，沒有上述美資品牌的問題。但是，現場工人的安全意識差，在操作設備和搬運時，一根橫梁從客戶頭上快速劃過……結果，就可想而知了。

　　5、工程建設及管理模式差異

　　中國的總承包商一直很自豪，因為做的EPC，然后以此輕視很多國外同行只敢做EPCM。

　　啥？什么是EPC？什么是EPCM？……請問度娘吧。

　　每次聽到這個，想笑又不好笑，畢竟說這些話的人都是行業資深工程師，多數也是筆者的師兄。這里，簡單的和大家講講國外的選煤工程項目為什么大多數是EPCM（印度除外）。

　　工程造價差異：中國的鋼材、水泥、人工都很便宜。這幾項的成本放到澳大利亞、美國甚至南非都不便宜。在中國一個500萬噸的動力煤選煤廠，工藝簡單一點，外圍也簡單一點，造價大約1.5億元人民幣。放到澳大利亞，估計只夠設計費。也許還有同仁會問，那么，主洗系統的核心設備價格差異不大嘛，因為中國用得很多也是進口設備。這個嘛，如果大家深入了解一下澳標、美標與國標的差異，就會明白，就算是同品牌的設備，在中國用的成本，就是比在澳洲便宜。

　　因此，在澳洲和美國、甚至印度，一個選煤廠項目動輒過億美元。而且技術要求都非常苛刻，工程公司一般是不愿意承擔這樣的風險的。所以，大家賺點設計和項目管理費就好。其他事情，還是交給其他供應商自己協調吧。

　　也許看到這里，又有中國工程公司不服了，過億美元不算大，國內也做過一個選煤廠就接近20億人民幣造價的項目。拜托，這是在中國！出去試試？別的不說，就說最簡單的招標文件吧，中國的總承包招標文件200頁到頭了吧？國外的主招標書都是1000頁左右的；中標后，每一臺設備，每一個細節，每一個設計專業的標準要求等都有單獨的文件（視情況，一般子文件也是每個100頁起）。先問問自己能不能搞定這些文件吧；都不用提項目執行的事情。

　　對設計價值認可的差異：這其實才是國外工程公司不樂意做EPC的最主要原因。國內現在的選煤廠設計還能有錢賺么？是不是可研和初步設計報價已經處于血拼？就連施工圖也是低價？是不是經常聽到噸煤0.6元設計費全包的合同（還有更低的）？噸煤0.6元？一個300萬噸的中型選煤廠，才180萬人民幣設計費。那么多工程師半年左右的工作量啊。我去，大家夜以繼日埋頭畫圖，不畫圖時也在煤礦現場啃著帶煤灰的埋頭，就為了0.6元/噸煤的設計費？

　　設計是工程項目的核心，好的設計，才能真正創造有價值的項目。市場環境越來越糟，對工程師的壓榨就越多。

　　知道澳大利亞是什么情況么？可研報告就是200萬-500萬美元。全套工程設計鮮有少于1000萬美元的。價值差異在哪里？為什么要做灰頭土臉的EPC？說得難聽點，不就是包工頭嗎？

　　國外工程公司就算做EPC，也不是單純的EPC，而是BOT或BOM。相當于是地產開發商的角色了。他們絕不會為了獲得了一個當包工頭的機會，而降低設計工作的附加值。

　　6、金融模式——從零起步

　　國內選煤技術或項目建設完全沒有金融支持的業務模式。因此，中國暫時還沒有真正意義上的BOT/BOM，也沒有成熟的融資租賃為主要業務模式的選煤項目。

　　7、發展方向

　　（1）智能化[工業4.0]：利用大數據和云計算為選煤廠插上智慧的翅膀，是下一個階段的重點發展方向。

　　（2）基于全生命周期的設計方法：工程設計要基于選煤廠的生命周期運營管理的三維設計，是中國大多數工程技術公司需要提升的。

　　（3）金融介入：市場環境差，發展清潔用煤符合國家政策，又是大勢所趨；煤炭企業缺錢做選煤項目或選煤技改；后面，金融工具的介入是發展方向。

　　第二篇 有了哪些進步

　　2002-2012年，中國的基本建設管理體制和工程項目設計審核程序發生了根本性的變化。這些變化，促進了中國的工程技術公司和國有設計院的設計文件編制質量、技術水平均有了明顯進步，編制內容也發生了很大的變化，主要表現在以下方面。

　　1、煤質分析方面的變化

　　1.1煤炭的用途拓展延伸

　　現在，煤炭已經不僅僅是傳統意義上的動力燃料和煉焦原料，也是作為替代石化產品的現代煤化工、煤基合成油等高附加值產業的寶貴原料。煤炭清潔利用、煤化油、煤液化、煤氣化化等產業獲得了良好的發展契機，如：超臨界、超超臨界煤粉鍋爐，大型循環流化床鍋爐，煤基合成氣制甲醇、甲醇制化工產品（二甲醚、醋酸及其下游產品）、甲醇制醇醚燃料、甲醇制烯烴、多聯產，直接液化、間接液化，低溫干餾對褐煤干燥提質等。

　　煤炭的用途獲得了極大的豐富和產業延伸。不同的煤炭利用方式，不同的轉化工藝對煤質又有著不同的要求。這就要求選煤工程設計工程師要努力拓展知識廣度。

　　1.2對煤質分析的要求更加嚴格

　　煤質特征及工藝性能分析是重中之重，因為這是確定煤炭洗選后的產品方向及產品結構的基礎條件之一。

　　1.3煤質分析的項目和內容更加全面

　　除常規的工業分析、元素分析而外，還應包括煤炭工藝性能指標分析、顯微煤巖結構分析、煤化程度、變質程度分析等。設計文件最好能反映地質報告原始數據。設計文件中列出的煤質特性資料多數時候內容不全，也缺乏針對性，主要存在這些問題：

　　（1）作動力煤時（電煤），缺少對鍋爐腐蝕有關的氯含量、氟含量指標，與鍋爐排渣有關的灰熔點、結渣性、結污性等指標。

　　（2）作煤化工原料時，往缺少與移動（固定）床氣化爐氣化效率有關的機械抗碎強度、熱穩定性、對CO2轉化率等指標。

　　[案例]潞安礦區某礦的貧煤，機械抗碎強度極低，運輸過程易粉碎。太原某廠是該礦的塊煤產品用戶，用作造氣。因運輸過程中塊煤粉碎，引起合同糾紛。說明該礦的貧煤不適合塊煤造氣。

　　（3）當煤炭用作液化時，往往缺少煤的顯微煤巖組成、反映煤化程度、變質程度的鏡質組反射率指標、碳氫比、氧元素含量、氫元素含量、可磨性、煤灰軟化、流動溫度等與煤炭液化、煤制合成氣工藝密切相關的重要指標；

　　（4）當煤炭用作生產合成氣的原料，而且氣化工藝采用水煤漿氣流床工藝時，缺少對煤的成漿性分析。

　　[案例]陜北榆神礦區某礦的不粘煤是供山東某煤炭集團榆林100萬噸/年煤炭間接液化項目的原料煤基地，該項目煤制合成氣采用德士古水煤漿氣流床工藝；缺少對煤的成漿性分析。該礦的不粘煤成漿性差，實驗室試驗煤漿濃度僅為59.5%，而間接液化項目《可研》設計煤漿濃度僅為65.0%，這給氣化工藝帶來諸多不利影響（煤耗、氧耗增加，為擴大空分裝置增加數億元投資）。

　　1.4對煤質分析要求更加精細、準確

　　煤質特征及工藝性能指標的表述不夠準確，沒有嚴格按照各類煤質指標劃分等級的相關國家標準或行業標準來表述。需要注意的是，這些標準實行動態管理，隨著時間的推移和技術進步，各類煤質指標劃分等級的標準也在不斷的修改、完善。我們必須掌握新版《標準》。

　　1.5煤炭種類、硫分含量是確定煤炭產品方向時，二個不可忽視的重要因素

　　國家實行煤炭資源分類使用和優化配置的原則（發改工業[2006]1350號文）。煤炭種類和硫分含量，涉及國家有關資源合理利用的原則問題。根據國家環保總局、國家經貿委、科技部2002年1月30日聯合發布的文件（環發[2002]26號）第3.1條規定“各地不得新建煤層含硫分大于3%的礦井”；在《煤、泥炭地質勘探規范》（DZ/T0215-2002）附錄E建議的煤炭資源量估算指標中，最大硫分為3%；國家發展和改革委員會2007年80號公告《煤炭產業政策》第十三條中也指出，“國家對特殊和稀缺煤種實行保護性開發，限制高硫、高灰煤炭資源開發”。

　　因而國土資源部在項目核準會簽中十分重視這兩個問題。例如：（1）淮南礦區顧橋礦井的氣煤不作煉焦煤而用于發電的問題；（2）重慶松藻礦區的高硫煤（St.d＞4.0%）資源，開發利用是否合理的問題。在國家發改委對這兩個項目核準會簽中均遇到國土資源部質疑。另請專家，重新進行了論證。所以，當設計遇到特殊和稀缺煤種挪作他用或高硫煤資源需要開發時，對開發、利用的必要性、合理性應進行論證。設計文件往往缺乏這種必要的論證，特別是云、貴、川地區的高硫煤礦區的開發。

　　[案例]貴州織金礦區肥田礦井各煤層硫分總體偏高是本井田主要煤質特征之一，其中7號、23號二層煤平均硫分分別高達4.22%和4.10%，均屬高硫煤。

　　然而，《可研》對該井田賦存的高硫煤資源進行開采、利用的理由、必要性缺乏必要的論證和闡述。

　　貴州省煤炭儲量比較豐富，但高硫煤資源較多。例如，肥田井田硫分＞3%和＜3%的煤炭儲量幾乎各占一半。使高硫煤資源得到充分合理地利用是個不能回避的現實問題。

　　僅從以下三個方面對開采高硫煤的理由提供一些思路，供《可研》編制單位考慮：

　　（1）開采方面。井田內硫分＞3%的高硫煤和硫分＜3%的煤炭資源是交錯共生的。例如，上組三層煤中，6、6-1號煤層平均硫分＜3%，而7號煤層平均硫分＞3%。在開采過程中，如果邁過7號高硫煤層不采，繼續開采下部煤層，則7號煤層也會遭到垮落破壞。即便在平均硫分＜3%的同一煤層中，也存在硫分＞3%的塊段，例如，6號煤層平均硫分雖然為2.59%，但硫分波動范圍卻在1.88%～3.21%之間。在開采過程中，也不可能邁過高硫煤塊段不開采。總之，井下開采工藝難以實現只開采低硫煤，不開采高硫煤。實際情況是在開采低硫煤的同時，若不開采高硫煤，則高硫煤資源將遭到破壞，無法完整保留下來。這是對寶貴的一次性化石能源資源的極大浪費。

　　（2）煤質方面。鑒于本井田高硫煤的硫分組成以無機硫黃鐵礦為主（占近80%），有機硫的含量低，這就為洗選脫硫提供了極為有利的條件。精查地質報告資料表明，高硫煤洗選后理論脫硫率高達近70%。其中7號煤硫分可從4.22%降至1.32%；23號煤可從4.10%降至1.44%。對于本礦井的高硫煤而言，通過洗選加工，煤中大部分硫分是可以脫除的。采用洗選脫硫+電廠鍋爐煙道尾氣脫硫相結合的處理方式，完全能夠有效控制SO2對環境的污染，達到國家環保要求，為本礦井高硫煤資源得到合理利用提供了可行的條件。

　　（3）本礦井無煙煤除硫分高外，其余煤質特性：如高～特高熱值、特低磷、低砷、中等煤灰軟化溫度、高熱穩定性、高抗碎強度等特性均符合優質動力電煤以及優質造氣用煤的要求。從保護國家資源考慮，本礦井高硫無煙煤資源應該進行開采，并通過綜合加工利用途徑加以充分利用。

　　2、煤炭產品方向、產品結構定位要基于市場需求

　　煤炭產品方向、產品結構定位要基于市場需求。市場銷售的適應性等有了更高的要求，比計劃經濟時期和市場經濟初期有了質的變化。因而在可研報告評審時，對煤炭產品目標市場的分析要求更為準確，用戶要求更為落實，一般要求附有與目標用戶草簽的供煤協議作為支撐文件。

　　目標市場分析、落實之所以重要，是因為它是確定煤炭產品方向和產品結構定位的依據之一。

　　2.1確定煤炭產品方向和產品結構定位的依據

　　煤炭產品方向和產品結構定位的依據主要有二條：一是煤質特性；二是市場需求。產品目標市場不落實，產品方向定的不準確，建成后將會造成被動與損失。

　　[案例]濟北礦區某選煤廠主要入洗本礦生產的3號煤層原煤。3號煤層的內在灰分較低，與兗州礦區煤的內灰相近。但是，輕密度級物料的產率卻比兗州煤要低得多。現將兗州礦區的3＃煤與濟北礦區某兩個煤礦的3＃煤，對比如下：

　　兗州（3＃） 濟北塘口（3＃） 濟北許廠（3＃）

　　浮煤累計灰分% 8.54        8.52                 8.57

　　浮煤累計產率% 87.32       70.43               71.88

　　由此可見，濟北礦區的原煤在生產低灰產品的條件下，精煤產率大大低于兗州礦區（約低16個百分點），其經濟效益可能遠不如兗州礦區好。加之華東地區氣煤儲量極為豐富，而當地煉焦煤市場對氣煤用作配焦煤的需求量又十分有限。濟北礦區生產低灰煉焦配煤產品，無法與鄰近的兗州礦區優質氣煤競爭，故選后產品的灰分不宜定得過低。根據濟北礦區某選煤廠3＃煤的浮沉資料分析得出，當生產灰分≤12%的優質動力煤時，其產率增加幅度最大。比生產灰分為9%的煉焦配煤產品時，每年提高產量約18萬噸，增加利潤約2000萬元以上。所以，建議對濟北礦區某選煤廠產品定位，宜以生產灰分≤12%的優質動力煤為主。

　　[案例] 陜西省黃陵礦區某礦的弱粘煤，雖然具有低內水、低灰、低硫、高發熱量等優良煤質特性，但是，并不是高爐噴吹的理想用煤。因揮發分較高（Vdaf=33.75%屬中高揮發分）、磷分較高（Pt.d=0.067%屬中磷）、煤灰成分中可作為高溫條件下噴吹煤粒骨架的Al2O3含量低（僅為21.67%），作為高爐噴吹煤并不理想。

　　國內高爐噴吹煤市場需求量有限，年需高爐噴吹煤20.00Mt/a左右。而本礦煤炭因煤質方面的原因，作為高爐噴吹煤并不理想，與周邊省份的礦區如晉城、陽泉礦區的無煙煤、潞安礦區的貧煤相比，質量差距較大，作為高爐噴吹煤其市場競爭力不強，銷路難以打開。另外，弱粘煤作為煉焦配煤市場用量更不大。故黃陵二號煤礦將高爐噴吹煤和配焦煤作為主要產品方向，原煤基本全部洗選，生產低灰精煤產品的加工原則，是不盡合理的。

　　據了解，該選煤廠試運行期間，因高爐噴吹煤和煉焦配煤市場推不開，末精煤產品銷路不暢，致使其末煤重介分選系統和干擾床煤泥分選系統長時間閑置不用，造成了浪費。

　　本案例充分證明了煤質條件和市場需求對確定正確的產品方向，制定合理的產品結構有著舉足輕重的影響，具有典型意義。

　　3、《可研報告》中市場分析普遍存在的共性問題

　　（1）市場分析涵蓋國際和國內，內容空泛，與可研項目本身掛鉤不緊密。

　　（2）對目標市場用戶的分析不夠具體；缺少最終用戶煤炭需求意向的文字協議。

　　對目標市場的具體分析和向用戶供煤的文字協議均是國家發改委核準項目的重要條件之一，是不可或缺的，切忌空對空。（最簡單的道理：如果沒有用戶，開礦就沒有必要，國家不提倡用新開礦井的產品去擠兌現有市場，這是浪費資源。）

　　第三篇 還有哪些不足

　　近年來，中國重介分選工藝研發的突破，幫助中國的選煤工藝技術快速發展。各種類型的重介分選工藝和鋼結構模塊化工藝布置的普及，幫助選煤工程設計發生了巨大變化，有了質的飛躍。建成后的項目環保、美觀、耐看；突破了對選煤廠的傳統的臟亂差的認識。但在設計過程中，仍有不少不足點需要改進，比如：

　　1、可選性試驗資料不齊全，缺乏代表性

　　依據缺乏代表性的篩分浮沉資料制定選煤工藝，是對設計的誤導，后果是嚴重的。

　　所以新頒《煤炭洗選工程設計規范》5.1.6條（黑體字強制性條文）明確要求“可行性研究和初步設計必須對篩分、浮沉試驗資料的代表性進行評述。當篩分、浮沉試驗資料的代表性不足時，應按規定進行調整，使其接近生產實際”。這是新規范與舊規范最主要改變之一。這就要求必須結合本井田的條件和礦井采用的開采工藝，對上述借用資料進行合理的調整，以增加資料的代表性。

　　目前，調整資料的方法，中國暫時無統一規范。只能按照《煤炭洗選工程設計規范》5.1.6條規定的原則進行調整。《設計規范》對資料調整的規定是“1 參照鄰近煤礦、選煤廠的實際生產情況調整。2 根據煤田地質報告、采煤方法、運輸提升方式等因素調整”。 調整資料時，需要特別注意以下幾個方面：

　　（1） 對生產原煤灰分進行合理預測；

　　（2） 對小窯原煤篩分資料的粒度組成進行合理調整，鑒于動力煤分選多采用塊煤排矸或分粒級分選。所以，對于動力煤分選而言，原煤篩分資料的粒度組成的準確性及代表性尤為重要。

　　如果沒有做好可選性分析或合理預測，選煤廠在建成后的實際生產中會遇到很多問題，甚至現場無法處理。在所有問題中，以灰分預測不準確，煤泥水處理能力考慮不足帶來的煤泥水系統問題最為突出。

　　[案例]四川某煤炭集團在華鎣山地區某選煤廠，由德國某公司設計并總承包建設。設計時由于原煤可選性資料不足，主持設計的選煤工程師也沒有做過西南地區的選煤廠項目，直接借鑒北方選煤廠設計經驗進行設計和設備選型。

　　選煤廠建成后，煤泥水系統經常由于處理能力嚴重不足帶來了很多生產和環保的問題。

　　造成煤泥水系統處理能力嚴重不足的一個主要原因是，中國西南地區的煤比北方的煤更易泥化，次生煤泥量也更高。另一個原因是，開采方式的變化，在選煤廠設計之初，與選煤廠配套的煤礦采用的是高檔普采，在選煤廠設計及建設過程中，煤礦開采方式升級為薄煤層長臂開采（綜合機械化開采）。升級為綜采后，頂底板的夾矸率明顯提高。由于煤炭企業管理體系造成采煤、選煤兩套班子溝通不多，總承包合同價格已定等原因，總承包單位沒有立即調整設計方案。因此，該選煤廠建成后，煤泥水系統就頻繁因為能力不足出問題。

　　該選煤廠項目成了該煤炭集團的心病，從此以后，該集團再也沒有實施過選煤廠總承包項目，并且集團高層對現代選煤技術持有偏見。

　　2、選煤廠同時入選二層煤時，不能正確處理

　　如果選煤廠入選的原煤來自多個礦井或同一礦井的多個煤層(實際上大多數設計是屬于這種情況)，這時就需要考慮多層原煤是應該采取混合入選還是分組入選的問題。

　　《煤炭洗選工程設計規范》5.1.5條要求“當各煤層在分選密度相同的條件下，其可選性、基元灰分相差較大、凈煤硫分相差較大或煤種不同時，宜分別分選”。這時，井下采取分采、分運，地面分儲、分別入選的方式最為合理；

　　如果煤質條件允許實行混合入選方式，也還必須解決如何保證實現各層煤混合入選比例的問題。這時，最佳方案仍是井下采取分采、分運，地面分儲按比例配煤入洗。

　　但是，井下實現分采、分運、分別提升困難較大，一般礦井不具備這種條件。退而求其次，可以考慮在地面設置原煤均質化混煤場，保證入選原煤性質在一段時間內（時間長短取決于混煤場容量，一般為2～3天）保持相對均勻。國外、國內均有選煤廠采用這種方法。

　　[案例]準格爾礦區某煤礦首采區的4、6上二層煤灰分、密度組成相差較大是本井田煤質方面一個主要特點。《可研》推薦取長補短配煤入洗的方式。鑒于井下未實行分采分運，二層煤開采的數量和質量具有隨機性，地面生產系統也沒有采取任何混煤措施，因而《可研》確定的4、6上二層煤的混煤比例（1：5）得不到保證，配煤入洗的方式亦無從落實。實際上使4、6上二層煤變成了隨機混合入選。最終將造成分選過程難以控制，選后產品質量不穩定的嚴重后果。

　　3、確定選煤工藝方面存在的問題

　　分選工藝方案的比較只作定性的技術分析，沒有充分考慮與分選工藝相關的各種因素，缺少量化數據，論據不夠充分，結論難以服人。

　　新頒《煤炭洗選工程設計規范》5.1.7條（黑體字強制性條文）明確規定“選煤方法應根據原煤性質（如粒度組成、密度組成、可選性、可浮性、硫分構成及其賦存特性、矸石巖性）、產品要求、分選效率、銷售收入、生產成本、基建投資等相關因素，經過技術經濟比較后確定”。上述條文比老《規范》有了質的變化，這是新規范與舊規范最主要的區別和進步點之一。其核心要求是應根據具有代表性的可選性資料，統籌考慮與分選工藝相關的各種因素，通過技術經濟量化比較，綜合論證，來確定分選工藝。選煤方法的確定，除應體現最大產率原則外，還要體現經濟效益最大化原則。

　　[案例]東北鶴崗礦區，某外國公司設計建設的某煉焦煤選煤廠（1.50Mt/a）就是采用選前脫泥兩段有壓入料二產品重介旋流器+粗煤泥入螺旋分選機分選工藝。結果，比本礦區采用選前不脫泥無壓入料三產品重介質旋流器+煤泥重介旋流器分選工藝的選煤廠的精煤產率低了約5%。一年損失幾千萬元的收入。可謂對細粒煤（含粗煤泥）分選工藝選擇不當的典型警示范例。

　　[案例]陜北榆橫礦區某選煤廠（4.00Mt/a），入洗煤類為長焰煤。本礦煤質方面的的最大特點是多數煤層的頂底板及夾矸巖性均為泥巖，遇水易崩解、易泥化。選煤工藝采用原煤全部入洗工藝，即選前脫泥，50～1.5mm采用有壓入料兩產品重介旋流器分選，1.5～0.15mm粗煤泥采用螺旋分選機分選，-0.15mm細泥采用壓濾機直接回收。

　　自試生產調試以來，主要入洗本礦井開采的4-2煤層原煤，該層煤平均含有厚200mm泥巖夾矸。存在的主要問題是即便在入洗煤量不大（平均實際入洗煤量不足設計額定能力的1/5）的情況下，洗水很快變黑、變稠，煤泥水系統能力嚴重不足，煤泥處理不了，導致循環水池液位不斷上漲、溢出，開車僅幾個小時，便無法生產。究其原因，主要有以下二點：

　　（1）設計采用有壓入料重介旋流器分選方式，產生次生煤泥量大。入料經離心泵葉片強烈撞擊，高速攪動，原煤中所含泥巖矸石，大量被泥化。據現場實測，進入濃縮機的 -0.15mm細泥量占原煤的18%，比原設計預測值5.23%高出近3.5倍。結果造成煤泥水系統能力嚴重不足。

　　（2）泥巖矸石遇水泥化后，不易沉降，壓濾效果變差，按常規選型的濃縮機、壓濾機面積明顯不夠，細泥得不到及時回收，大量積聚在洗水中，導致循環水很快變黑、變稠，循環水池液位不斷上漲、溢出。

　　后來不得不“亡羊補牢”，增建一座壓濾車間，在原設計3臺壓濾機（300m2/臺）的基礎上，再增加6臺壓濾機（400m2/臺），壓濾面積增加兩倍多，增加投資近1500萬元。

　　這些都是反面案例，主要原因是因為選煤方法選擇不當。另外，案例也說明矸石巖性對煤方法選擇有很大的影響。

　　對這種含有大量易泥化的泥巖矸石的原煤，“預排矸”是廣泛采用并成熟應用的工藝。國內主要由兩種預排矸工藝，重介淺槽，動篩跳汰機。

　　備注：這里不做工藝適應性的討論，每一種原煤都有不同的適應工藝，并不是“一招鮮，吃遍天”。沒有最好的選煤工藝，只有最適用的選煤工藝！

　　預排矸工藝能將大塊泥巖矸石盡早地從系統中排除，這樣對后續主選工藝和煤泥水系統十分有利。重介淺槽的有效分選粒度在技術說明書中一般寫的是13mm-200mm，有一些制造商在宣傳中甚至說最低分選下限是6mm，其實這些是誤導。從實際運行經驗看，只有在入選粒度≥25mm時，重介淺槽才有較好的分選效果。

　　在澳大利亞和南非，預排矸的主流工藝是“選擇性破碎機”。

　　提及選擇性破碎機，中國選煤同仁多數會嗤之以鼻，認為是中國淘汰了10年的技術，怎么可能會在澳大利亞這樣的礦業技術發達國家使用。其實，不然。

　　澳大利亞和南非用到的選擇性破碎機，原理和中國10年前淘汰的技術確實一樣，但是設備使用效果及適應性卻完全不一樣。選擇性破碎機在澳大利亞和南非的選煤預排矸工藝環節，使用非常成功，而且設備故障率低，維護保養成本比動篩跳汰機和重介淺槽都更低，操作也簡易。

　　主要原因是澳大利亞原煤和中國原煤的煤質差異，國內目前只有晉城無煙煤集團的礦井和寧夏部分礦井適用選擇性破碎機作為預排矸工藝，其他地區的煤質都不太適合。另外，就是設備的加工制造細節。當被問起為什么設備售價差異這么大時，筆者經常做的簡單比喻是，夏利和奔馳都可以上路，您說有什么區別？這里不做細節討論。

　　4、采用動篩跳汰機分選工藝時存在的問題

　　目前采用動篩跳汰機預排矸分選工藝的比較多，但對采用該工藝的合理條件往往缺乏深入分析。例如，不問動篩跳汰機入料中矸石所占的比例是否合理，在矸石含量很少的情況下，就盲目采用動篩跳汰機預排矸；另外，不少設計院在動篩跳汰機前加設緩沖倉，導致入料中的限下率增加，使動篩跳汰機不能正常工作。

　　[案例]陜西神府礦區（南區）某礦選煤廠（6.00Mt/a），《可研》采用動篩跳汰機預排矸。而該礦原煤矸石含量總體就少，塊矸含量更少，+50mm塊原煤中的矸石含量只占不足9%。采用動篩跳汰機預排矸不盡合理。因為含矸量太少的原煤采用動篩跳汰機排矸，不利于動篩跳汰機處理能力的充分發揮。將導致相應增加動篩跳汰機選型臺數。

　　[案例]山西潞安礦區某選煤廠采用動篩跳汰機預排矸工藝，但在動篩跳汰機前加設緩沖倉，增加了入料中的限下率，使動篩跳汰機不能正常工作。

　　5、兩個以上介質系統設計中存在的問題

　　大型重介選煤廠若布置兩個以上獨立的生產系統時，有的設計因為廠房空間緊張，將兩個生產系統中的介質系統的某些環節（如稀介桶、磁選機）合并為一臺設備去處理，看似減少了設備臺數，卻是很不合理的。為了提高介質密度、分流量控制的精度，保持每個生產系統所屬介質系統的獨立性是十分必要的。

　　6、重介質分選介耗偏高的問題

　　介耗是重介分選的重要技術經濟指標，是選煤廠生產成本影響的主要因素。降低介耗是重介分選工藝設計的重點之一。《煤炭洗選工程設計規范》第5.3.9條為強制性條文，規定“分選每噸煤的磁鐵礦粉技術耗量應符合下列規定：塊煤：<0.8kg；混煤、末煤：<2.0kg”。但不少設計在投產后往往效果不佳，介耗偏大，多數大于2kg，甚至3～5kg，在泥化程度嚴重的貴州還有超過8kg的介耗。

　　影響介耗指標的因素是多方面的，必須全面考慮，采取綜合技術措施，方能收到好的效果。這些技術措施包括：

　　（1）合理選足脫介篩的面積和篩孔縫隙（合格段0.5mm，稀介段和弧形篩0.75～1.0mm,若篩下物料最終去浮選則不宜大于0.5mm），杜絕脫介篩跑介；

　　（2）除設弧形篩預脫介外，脫介篩必須設合格介質段，盡量減少去稀介段的介質數量，以減少介質凈化所造成的損耗；

　　（3）盡量避免采用雙層脫介篩。不少設計在重介分選系統中，采用雙層脫介篩，將產品脫介與分級兩個作業的功能合并在一臺雙層篩內完成。雖然有環節簡化、方便布置等優點，但也存在下層篩脫介效率不高，將增加介耗的弊端；

　　（4）物料入脫介篩前加設均料設施（如弧形篩、均料槽）使物料均布篩面，以提高脫介效率；

　　（5） 提高脫介篩噴水的壓頭并保證足夠的噴水量（小水量、高壓頭），以便減少篩上物料帶走的介質量；

　　（6） 選用高梯度磁選機回收介質，其磁選效率高達99.9 %左右，可有效地減少介耗；

　　（7） 嚴格控制磁選機的入料量(100 m3/h·m)，保證合理的入料濃度（15%～25%，最佳值20%），保證磁選機入料中磁性物含量不超過允許值（18.5t/h·m）。以便使磁選機的工況和磁選效率保持在最佳狀態，這對降低介耗十分重要。入料礦漿（即稀介質）濃度不僅取決于脫介篩噴水量的大小，還與選前是否設預先脫泥環節有著直置接關系。因此工藝流程的制定與計算應與磁選機選型結合起來考慮；

　　（8） 合理選擇補加介質方式。為了保證及時補加介質，中矸磁選機的處理能力應留有一定的富裕或專設一臺磁選機作為凈化補加新介質用。

　　7、工藝設備選型常見問

　　工藝設備選型失誤，不良后果只能在選煤廠建成投產后才逐漸暴露出來。因為，工程一旦建成，廠房的空間和面積已經固定，再來彌補改正設備選型方面的失誤，難度非常大。暫不論經濟方面的損失，僅實施設備變更的技術工作就十分困難。如果接受既成事實，又會給選煤廠的生產管理造成難以克服的被動和麻煩，甚至留下永久的遺憾。無論多好的設計，工藝多么先進、完善；最終還是要靠設備的長期穩定，并正常運行才能體現出來。近年來設計投產的重介選煤廠，在工藝流程方面出問題的并不多，暴露出來的大多數問題都是因為設備選型失誤造成的。

　　目前為止，設備選型問題，在國內幾乎每個選煤廠的設計中存在；問題大小差異而已。

　　這類設備選型的失誤的“習慣”，如果在做國際項目，還是這個態度，代價會非常慘重，足以讓設計單位或工程總承包公司破產。

　　[案例] 南非著名的礦業工程技術提供商BATEMAN，因為某項目的失誤，不僅賠光了幾千萬美元的EPCM費用（工程設計+項目管理合同），并遭到業主索賠。直接導致從股票市場退市，最后一蹶不振，落到被競爭對手低價收購的結果。

　　所以，設計工程師一定要高度重視工藝設備選型在選煤廠設計中的重要性。

　　8、設備選型方面的失誤，主要表現在以下兩方面

　　（1）對設備的性能、特長把握不準；為了片面追求規格型號統一，選型不是偏大就是偏小，比《規范》提供的參考指標偏離較多，有的偏離多達數倍。

　　[案例] 山東巨野礦區某選煤廠主洗系統實行工程總承包。脫介篩選型采用水平直線振動篩，雖然可行，但因水平直線振動篩用于脫介，其單位面積處理能力較小（3～4t/m2），故一般篩子面積選型規格較大，而大面積水平直線振動篩結構剛性差，易斷橫梁。對于-50mm混煤產品脫介而言，采用單位面積處理能力相對較大（5～6t/m2）、結構剛性較強的香蕉篩更為適宜。

　　精煤脫介篩面積為4×22 m2，其單位面積處理能力已達6t/m2，超過《規范》指標近一倍，說明選型面積小了近一倍。而中、矸脫介篩為保持與精煤脫介篩規格型號一致，選型面積又過于大，其單位面積處理能力才不到2t/m2，大大低于《規范》指標。中、矸脫介篩選型面積過大，還會帶來脫介篩噴水過量的弊端，導致磁選機入料濃度偏低，影響磁選效率。設備選型不必刻意追求規格型號的統一，造成不必要的投資浪費，對于工程總承包項目而言，更是如此。

　　[案例] 有的設計對塊煤重介分選產品脫介篩選型采用香蕉篩不盡合理。

　　[案例] 陜西榆橫礦區某選煤廠重介旋流器入料泵的選型失誤給工程總承包造成的經濟損失的深刻教訓必須認真吸取。

　　[案例] 不少工藝流程設計，采用粗細煤泥分別脫水回收的原則是合理的。但對粒度小于0.15mm的細煤泥采用加壓過濾機進行脫水回收，卻存在濾餅水分大，脫水效率低，處理能力成倍減少的問題，設計宜慎重對待。

　　（2）片面追求引進設備，宜優先考慮國內技術過關的設備。

　　[案例] 不是給景津集團打廣告，現在壓濾機選型如果繼續采用外資品牌，那一定是土豪行為。

　　9、工藝布置方面存在的問題

　　1）不少設計院在地面生產系統工藝平面布置時，不設儲煤場和原煤緩沖倉，主井井口提升設備直接與選煤廠生產系統相連。這首先不符合新頒《煤炭洗選工程設計規范》第3.2.1條、3.2.3條的規定，同時還存在一系列弊端：

　　（1）直接相連，使選煤廠生產系統設備小時能力必須與主井提升設備相同，而且為了保證主井提升的安全，選煤廠生產系統需設備用系統，這必將造成投資的極大浪費。

　　（2）選煤廠生產系統中任何一臺設備出故障，因煤流系統有閉鎖關系，都將導致主井提升設備（膠帶機）停車。如果主井提升設備為絞車，必將給礦井生產帶來極大危害。

　　2）目前選煤廠主廠房設計往往號稱采用模塊化布置。但實際上多數主廠房設計并不是真正的模塊化結構，更談不上模塊化工藝布置。