煤礦生產(chǎn)設(shè)備節(jié)能降耗的設(shè)計(jì)研究

煤礦產(chǎn)業(yè)是中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè)，為中國創(chuàng)造了巨大經(jīng)濟(jì)效益，但同時(shí)也帶來了一定的問題。傳統(tǒng)煤礦生產(chǎn)中造成了極大的資源浪費(fèi)和能源消耗，嚴(yán)重制約了中國煤礦產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。在國家倡導(dǎo)節(jié)能減排、綠色生產(chǎn)的背景下，需對傳統(tǒng)煤礦工程改擴(kuò)建，而在煤礦改擴(kuò)建工程中，對于煤礦生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)成為關(guān)鍵問題。

怎樣在改擴(kuò)建過程中設(shè)計(jì)科學(xué)、安全的生產(chǎn)設(shè)備，促進(jìn)煤礦安全生產(chǎn)并提高生產(chǎn)效率，減少資源浪費(fèi)，是當(dāng)下的研究關(guān)鍵和難點(diǎn)。本文中主要對常用關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。

1、采煤設(shè)備

在煤礦改擴(kuò)建工程中，采煤設(shè)備是比較基礎(chǔ)的設(shè)備，在采煤設(shè)備的設(shè)計(jì)中，必須要保證設(shè)備的精良性和生產(chǎn)能力，保證整套設(shè)備能相互匹配、正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，在設(shè)計(jì)中要計(jì)算各個設(shè)備的運(yùn)行能力。采煤設(shè)備中主要的設(shè)備有采煤機(jī)、輸送機(jī)、破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、通風(fēng)機(jī)、水泵、調(diào)度車等。

可根據(jù)計(jì)算功率等數(shù)據(jù)選取采煤機(jī)設(shè)備，然后再選取能與采煤設(shè)備相互配合的輸送機(jī)，輸送機(jī)必須要堅(jiān)固耐磨且能彎曲，其溜槽長度要和液壓支架寬度相互匹配，尺寸要與采煤機(jī)機(jī)型相互匹配，同時(shí)牽引方式也要一致。為保證煤礦生產(chǎn)正常運(yùn)行，轉(zhuǎn)載機(jī)的煤礦輸送能力要大于輸送機(jī)輸送能力，這樣可有效避免因轉(zhuǎn)載不及時(shí)，機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)不過來導(dǎo)致煤礦難以被及時(shí)轉(zhuǎn)載出去，影響后面的煤礦生產(chǎn)工作的現(xiàn)象。

2、運(yùn)輸提升設(shè)備

運(yùn)輸提升設(shè)備包括井下運(yùn)輸設(shè)備、提升設(shè)備等。井下運(yùn)輸一般運(yùn)用帶式輸送機(jī)，對于它的設(shè)計(jì)主要考慮帶寬和帶速，要在減少投資費(fèi)用的前提下保證運(yùn)輸效率。帶寬和帶速要相互配合，且需根據(jù)實(shí)際使用位置選取合適的設(shè)備。此外，還要考慮功率、輸送量、長度等因素，功率必須要滿足生產(chǎn)能力，輸送量需根據(jù)采煤量設(shè)計(jì)，長度要根據(jù)地形及其它具體情況設(shè)計(jì)，驅(qū)動方式為雙驅(qū)。

提升設(shè)備中需準(zhǔn)備鋼絲繩、滾筒、電動機(jī)及運(yùn)輸機(jī)等。在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到這些設(shè)備之間的配合度，保證鋼絲繩的安全系數(shù)，一般需計(jì)算鋼絲繩的斜長L、較大提升阻力Q1，然后根據(jù)二者計(jì)算出鋼絲繩的直徑和破斷力。而提升滾筒的選擇需計(jì)算其直徑、寬度、較大靜張力等。

3、通風(fēng)設(shè)備

在煤礦生產(chǎn)中，礦井通風(fēng)設(shè)備是保證生產(chǎn)安全的重要設(shè)備。一般來說，在生產(chǎn)區(qū)無塌陷的情況下，使用常用的抽出式通風(fēng)方式。在通風(fēng)設(shè)備的設(shè)計(jì)中，需計(jì)算礦井的風(fēng)壓、風(fēng)量、等積孔。

4、排水設(shè)備

排水設(shè)備的設(shè)計(jì)要盡可能依照原來的排水設(shè)備進(jìn)行，減少設(shè)備更換的成本，尤其是排水泵房位置要盡可能不變，一旦改變排水泵房位置，就需新建排水泵房，這樣會極大增加煤礦改建的經(jīng)濟(jì)成本。因此一般不需改變排水泵房位置，而只需更新排水設(shè)備。

5、壓縮空氣設(shè)備

壓縮空氣設(shè)備主要負(fù)責(zé)井下和井上壓風(fēng)時(shí)的空氣供應(yīng)，計(jì)算出空氣的消耗量后，再根據(jù)消耗量選取空氣設(shè)備的類型及設(shè)備臺數(shù)。同時(shí)，還要設(shè)計(jì)壓縮站與井下設(shè)備之間的連接線路和管道，一般選用鋼管，在管路的接頭處安裝閘閥，而在管路的較低點(diǎn)還需要按照油水分離器。

6、地面設(shè)備

地面設(shè)備的設(shè)計(jì)過程中，必須要考慮到地下生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)效率、功率等因素，比如在主井生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，要考慮到井下生產(chǎn)的效率，根據(jù)煤礦生產(chǎn)量設(shè)計(jì)主系統(tǒng)，設(shè)計(jì)中需要對傾角、運(yùn)量、帶速、鋼絲繩長度進(jìn)行計(jì)算，保證生產(chǎn)系統(tǒng)能將地下生產(chǎn)出的煤礦快速提升到地面并分配到各個車間。而在地下煤礦被提升到地面后，需對其進(jìn)行地面運(yùn)輸，因此還需設(shè)計(jì)地面運(yùn)輸設(shè)備。

煤礦產(chǎn)業(yè)是中國的重要產(chǎn)業(yè)，煤礦生產(chǎn)能為中國帶來工業(yè)和生活能源，但同時(shí)在生產(chǎn)過程中也消耗了大量能源，并在一定程度上造成了環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。目前中國已開始了煤礦改建擴(kuò)工程，目的在于降低生產(chǎn)中的能源消耗，實(shí)現(xiàn)安全綠色生產(chǎn)。而要實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)，需設(shè)計(jì)可用的節(jié)能設(shè)備，并盡可能降低成本。這樣才能真正實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的安全性和節(jié)能性，實(shí)現(xiàn)中國節(jié)能減排的目標(biāo)，從而促進(jìn)煤礦產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。