採煤系統

採區內的巷道布置系統以及為了正常生產而建立的採區內用於運輸、通風等目的的生產系統

基本介紹

• 中文名：採煤系統
• 外文名：mining system
• 屬性：煤礦術語
• 目的：運輸、通風等
• 分類：運輸系統、通風系統、排水系統等
• 讀音：cǎi méi xì tǒng

運輸系統

運煤系統實際上就是把煤炭從采場內運出。並通過一些關聯的巷道、井硐最後運到地面的提升運輸路線和手段。各種礦井開拓方式和不同的採煤方法都有其獨特和完善的運輸方法。目前，在走向長壁採煤法的回採工作面中，炮采、機采和綜采均有使用。中國隨著採煤機械化程度的提高，近期回採工作面的平均長度已在100m左右，工作面月平均產量炮採為1萬噸左右，機採為1.5萬噸左右，綜採為3.5 萬噸左右。此法主要適用於緩傾斜和傾斜的薄及中厚煤層，傾斜分層走向長壁下行垮落採煤法。開採緩傾斜厚煤層時，需將煤層按傾斜方向劃分為若干分層，每個分層的厚度在炮采和普采工作面為1.8～2.4m,在綜采工作面可達到3.5m左右，各分層由上而下利用全部垮落法依次逐層開採。頂分層的回採與單一中厚煤層回採相同，回採以下各分層時，由於其頂板是上一分層回採時冒落的破碎岩塊，管理上困難極大。過去曾採用分層間留煤皮的方法解決，但煤炭損失大，自燃發火嚴重，後來逐步改用木板、金屬網、竹笆或荊笆等人工假頂。煤層頂板為頁岩或含泥質成分較高的岩石時，向採空區注水或灌注泥漿，有的在冒落岩石中加固結劑，在上覆岩層的壓力作用下，使其結合成一個整體，成為再生頂板，供下一分層使用。在鋪設人工假頂時進行注水或注漿，效果更好。金屬網分單層網和雙層網兩種。開採兩個分層時鋪荊笆、竹笆或單層網；開採三個以上分層時鋪雙層網。因金屬網假頂成本高，中國現時採用荊笆、竹笆假頂較多。金屬網假頂的鋪設方法有底網和頂網兩種。目前不少礦區已將鋪底網改為鋪頂網，分層頂板破碎或有偽頂難於管理時，鋪頂網優點更多。本法的巷道有分層布置和聯合布置兩種。分層布置是將每一個分層作為一個中厚煤層看待，各有獨立的巷道系統，通常是分層分采。聯合布置，除每分層都有為本層服務的分層平巷外，還有為各分層共用的平巷和上山、下山。在共用巷道與分層巷道之間用平巷、斜巷或立眼聯繫。為便於維護，應將共用巷道布置在受采動影響較小的煤層底板岩石中。上下分層工作面可同時回採，其超前距離取決於上分層回採後頂板岩層垮落狀況，一般為80～200m，但下分層工作面必須在上分層採空區岩層活動已經穩定後方可回採。為了提高厚煤層開採的經濟效益，目前許多國家正在發展增大采高、減少分層數目的新工藝。設計和使用大采高的自移式液壓支架和採煤機，煤層采高可達3.5～5.0m。此外,還有將特厚煤層分為兩個分層：開採頂分層時，鋪金屬網假頂，開採底分層的同時回收網下頂煤。

通風系統

通風系統包括通風方法，通風方式和通風網路。一般分為抽出式通風、壓入式通風及抽出壓入混合式通風三種。而其中承擔最重要作用的設備就是通風機。一般情況下，我們會在礦井內布置3台通風機。礦井用通風機 ：它有兩種：一種是主通風機（又稱主扇），用來向井下輸送新鮮空氣，其流量較大，採用軸流式較合適，也有用離心式的；另一種是局部通風機（又稱局扇），用於礦井工作面的通風，其流量、壓力均小，多採用防爆軸流式通風機。 煤粉通風機 ：輸送熱電站鍋爐燃燒系統的煤粉，多採用離心式通風機。煤粉通風機根據用途不同可分兩種：一種是儲倉式煤粉通風機，它是將儲倉內的煤粉由其側面吹到爐膛內，煤粉不直接通過風機，要求通風機的排氣壓力高；另一種是直吹式煤粉通風機，它直接把煤粉送給爐膛。由於煤粉對葉輪及體殼磨損嚴重，故應採用耐磨材料。通風機的耐磨性能和耐磨處理：由於大量通風機套用於工廠、礦井、隧道等的通風和排塵等，所以風機的葉輪和機殼都有不同程度的磨損，在一些地方直接影響到生產的順利進行，因此對通風機的耐磨性能有著很高的要求。目前常用的耐磨處理有堆焊，噴塗，噴焊、塗覆高分子耐磨材料等，可以相對延長通風機的使用壽命。近幾年我國從國外引進一種有效的耐磨處理方法，就是在葉輪或蝸殼便面貼上或者鑲嵌耐磨陶瓷，由於耐磨陶瓷有良好的耐磨性能，可以大大提高分機的耐磨性能。並且貼上了耐磨陶瓷片的通風機維護方便，所以在我國相關行業得到了廣泛的推廣套用。

運料排矸系統

煤礦井下掘進、採煤等場所所需要的材料、設備一般都是從地面從副井經由井底車場、大巷等運輸的；而採煤工作面回收的材料、設備和掘進工作面運出的矸石又要由相反的方向運出地面，這就形成了運料矸石的運輸系統。可見不同的礦井不同的工作地點，運料排矸的路線也不相同。

排水系統

為保證井下的安全生產，井下的自然湧水、工程廢水都要必須排出井外。由排水溝、井底水倉、排水泵、排水管路等形成的系統，其作用就是儲水，排水、防止發生礦井水災事故。一般情況下，水倉的容量、水泵的排水量等等，只比正常的湧水量略大一些，如何合理的配備備用設施應根據具體的水文地質確定，既不要長期閒置，又要能應對中小型的突發湧水。而其中水泵起著舉足輕重的作用。水泵是輸送液體或使液體增壓的機械。它將原動機的機械能或其他外部能量傳送給液體，使液體能量增加，主要用來輸送液體包括水、油、酸鹼液、乳化液、懸乳液和液態金屬等，也可輸送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。衡量水泵性能的技術參數有流量，吸程，揚程，軸功率，水功率、效率等；根據不同的工作原理可分為容積水泵、葉片泵等類型。容積泵是利用其工作室容積的變化來傳遞能量；葉片泵是利用迴轉葉片與水的相互作用來傳遞能量，有離心泵、軸流泵和混流泵等類型。離心泵的工作原理 ：水泵開動前，先將泵和進水管灌滿水，水泵運轉後，在葉輪高速旋轉而產生的離心力的作用下，葉輪流道里的水被甩相四周，壓入蝸殼，葉輪入口形成真空，水池的水在外界大氣壓力下沿吸水管被吸入補充了這個空間。繼而吸入的水又被葉輪甩出經蝸殼而進入出水管。由此可見，若離心泵葉輪不斷旋轉，則可連續吸水、壓水，水便可源源不斷地從低處揚到高處或遠方。綜上所述，離心泵是由於在葉輪的高速旋轉所產生的離心力的作用下，將水提相高處的，故稱離心泵。多級離心泵 除此之外，還需要多級泵。多級與單級泵相比，其區別在於多級泵有兩個以上的葉輪，能分段地多級次地吸水和壓水，從而將水揚到很高的位置，揚程可根據需要而增減水泵葉輪的級數。多級泵主要用於礦山排水、城市及工廠供水，農業灌溉用的很少，僅適用於高揚程、小流量的高山區提水來解決人畜飲水的困難。多級高心泵有立式和臥式兩種型式，主要型號有D型、DL型多級離心泵，DW、DWL型小型多級離心泵。

動力供應（電，壓風）

煤礦正常生產需要許許多多的相關輔助系統。 礦井供電時非常重要的一個系統。它是採煤、運煤、通風、排水等系統 各種機械、設備運轉時不可缺少的動力源網路系統。為了確保礦井生產的安全，一般採用雙迴路的供電方式，在一條供電線路發生故障的時候能夠及時切換到另一條線路進行供電，對於供電要求嚴格的礦井，還可以採取雙電源雙迴路的供電方式。