煤礦生產(chǎn)設(shè)備節(jié)能降耗的設(shè)計研究

煤礦產(chǎn)業(yè)是中國經(jīng)濟發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè)，為中國創(chuàng)造了巨大經(jīng)濟效益，但同時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和能源消耗，嚴(yán)重制約了中國煤礦產(chǎn)業(yè)的進一步發(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)煤礦工程改擴建，而在煤礦改擴建工程中，對于煤礦生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計成為關(guān)鍵問題。

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

1、采煤設(shè)備

在煤礦改擴建工程中，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、正常運轉(zhuǎn)。因此，在設(shè)計中要計算各個設(shè)備的運行能力。采煤設(shè)備中主要的設(shè)備有采煤機、輸送機、破碎機、轉(zhuǎn)載機、通風(fēng)機、水泵、調(diào)度車等。

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

2、運輸提升設(shè)備

運輸提升設(shè)備包括井下運輸設(shè)備、提升設(shè)備等。井下運輸一般運用帶式輸送機，對于它的設(shè)計主要考慮帶寬和帶速，要在減少投資費用的前提下保證運輸效率。帶寬和帶速要相互配合，且需根據(jù)實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，長度要根據(jù)地形及其它具體情況設(shè)計，驅(qū)動方式為雙驅(qū)。

提升設(shè)備中需準(zhǔn)備鋼絲繩、滾筒、電動機及運輸機等。在設(shè)計時要考慮到這些設(shè)備之間的配合度，保證鋼絲繩的安全系數(shù)，一般需計算鋼絲繩的斜長L、較大提升阻力Q1，然后根據(jù)二者計算出鋼絲繩的直徑和破斷力。而提升滾筒的選擇需計算其直徑、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)計中，需計算礦井的風(fēng)壓、風(fēng)量、等積孔。

4、排水設(shè)備

排水設(shè)備的設(shè)計要盡可能依照原來的排水設(shè)備進行，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)時的空氣供應(yīng)，計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，還要設(shè)計壓縮站與井下設(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)計主系統(tǒng)，設(shè)計中需要對傾角、運量、帶速、鋼絲繩長度進行計算，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，需對其進行地面運輸，因此還需設(shè)計地面運輸設(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。目前中國已開始了煤礦改建擴工程，目的在于降低生產(chǎn)中的能源消耗，實現(xiàn)安全綠色生產(chǎn)。而要實現(xiàn)這個目標(biāo)，需設(shè)計可用的節(jié)能設(shè)備，并盡可能降低成本。這樣才能真正實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的安全性和節(jié)能性，實現(xiàn)中國節(jié)能減排的目標(biāo)，從而促進煤礦產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。