第一章 排水設(shè)備
§1-1 礦山排水設(shè)備的選擇
一、主水泵的選擇
1. 涌水量:包括礦井在開采過程中的地下涌水和地面涌入礦井的水(即地表水)。
涌水量分為:正常涌水量
最大涌水量
2.主水泵的選擇:
①工作水泵的能力:應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的正常涌水量。
②備用水泵的能力:應(yīng)不小于工作水泵能力的70%。
③檢修水泵的能力:應(yīng)不小于工作水泵能力的25%。
二、水泵房
1.水泵房的安裝位置:
2.對(duì)水泵房的要求:主要泵房至少有2個(gè)出口,一個(gè)出口用斜巷通到井筒,并應(yīng)高出泵房地板7m以上;另一個(gè)出口通到井底車場(chǎng),在此出口通路內(nèi),應(yīng)設(shè)置易于關(guān)閉的既能防水又能防火的密閉門。
三、排水系統(tǒng)
1.組成:由水泵、電動(dòng)機(jī)、起動(dòng)設(shè)備、管路和管路附件等組成。
2.工作原理:
§1-2 水倉(cāng)
一、水倉(cāng)的作用
1.儲(chǔ)水:解決涌水與排水的矛盾。
2.沉淀:去出水中的雜質(zhì)。
二、水倉(cāng)的設(shè)置
水倉(cāng)分主倉(cāng)和付倉(cāng)。
新建、改擴(kuò)建礦井或生產(chǎn)礦井的新水平:
1.正常涌水量在1000m³/h以下時(shí):
主要水倉(cāng)的有效容量應(yīng)能容納8h的正常涌水量;
2.正常涌水量大于1000m³/h時(shí):
主要水倉(cāng)的有效容量可按下式計(jì)算:
V=2(Q+3000)
三、水倉(cāng)的要求
每年雨季前必須清理1次水倉(cāng)
另外每年雨季前需要完成的工作:
設(shè)備必須全面檢修1次,水倉(cāng)必須清理1次并且對(duì)全部工作水泵和備用水泵進(jìn)行1次聯(lián)合排水試驗(yàn)。
§1-3 探放水
一、探放水原則
有凝必探,先探后掘。
二、探水線
(一)接近水淹或可能積水的井巷、老空或相鄰煤礦時(shí)。
(二)接近含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬?、溶洞和?dǎo)水陷落柱時(shí)。
(三)打開隔離煤柱放水時(shí)。
(四)接近可能與河流、湖泊、水庫(kù)、蓄水池、水井等相通的斷層破碎帶時(shí)。
(五)接近有出水可能的鉆孔時(shí)。
(六)接近有水的灌漿區(qū)時(shí)。
(七)接近其他可能出水地區(qū)時(shí)。
經(jīng)探水確認(rèn)無突水危險(xiǎn)后,方可前進(jìn)。
第二章 通風(fēng)設(shè)備
§2-1 主要通風(fēng)機(jī)
一、通風(fēng)機(jī)的安裝和使用
根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定:
礦井必須采用機(jī)械通風(fēng)。
主要通風(fēng)機(jī)的安裝和使用應(yīng)符合下列要求:
(一)主要通風(fēng)機(jī)必須安裝在地面。
(二)必須保證主要通風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
(三)必須安裝2套同等能力的主要通風(fēng)機(jī)裝置,其中1套作備用,備用通風(fēng)機(jī)必須能在10min內(nèi)開動(dòng)。
(四)嚴(yán)禁采用局部通風(fēng)機(jī)或風(fēng)機(jī)群作為主要通風(fēng)機(jī)使用。
(五)裝有主要通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口應(yīng)安裝防爆門,防爆門每6個(gè)月檢查維修1次。
(六)至少每月檢查1次主要通風(fēng)機(jī)。
(七)新安裝的主要通風(fēng)機(jī)投入使用前,必須進(jìn)行1次通風(fēng)機(jī)性能測(cè)定和試運(yùn)轉(zhuǎn)工作,以后每5年至少進(jìn)行1次性能測(cè)定。
二、通風(fēng)機(jī)的分類
1、離心式通風(fēng)機(jī)的特點(diǎn):
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、噪音小,但體積龐大,通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量調(diào)節(jié)范圍小,只能采用反風(fēng)道反風(fēng)。
2、軸流式通風(fēng)機(jī)的特點(diǎn):
通風(fēng)效率高,風(fēng)量調(diào)節(jié)范圍大,可采用反風(fēng)道,也可以采用風(fēng)機(jī)倒轉(zhuǎn)反風(fēng)。
但噪音大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
三、通風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)
隨著巷道的不斷延深,需要的風(fēng)量逐漸加大,開采初期的風(fēng)量以不能滿足要求,這時(shí),就需要對(duì)通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
調(diào)節(jié)的方式分為:
1、通風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié):
在通風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)中又分為:
(1)離心式通風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié):
a. 更換皮帶輪的大小;
b. 改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
(2)軸流式通風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié):
a. 改變?nèi)~輪個(gè)數(shù)
b. 改變?nèi)~片片數(shù)
c. 改變?nèi)~片安裝角
d. 改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速
2、改變風(fēng)道的風(fēng)量調(diào)節(jié):
采用風(fēng)門調(diào)節(jié)
四、通風(fēng)機(jī)的反風(fēng)
當(dāng)井底車場(chǎng)附近發(fā)生火災(zāi)時(shí),為了避免火勢(shì)順著風(fēng)向漫延到采區(qū)工作面,所以有需要反風(fēng)。
反風(fēng)的方式有:
①反風(fēng)道反風(fēng)
②風(fēng)機(jī)倒轉(zhuǎn)反風(fēng)
離心式風(fēng)機(jī)只能采用反風(fēng)道反風(fēng)。
軸流式風(fēng)機(jī)既能采用反風(fēng)道反風(fēng),也可采用風(fēng)機(jī)倒轉(zhuǎn)反風(fēng)。如果采用風(fēng)機(jī)倒轉(zhuǎn)反風(fēng),風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)的風(fēng)量必須達(dá)到正常風(fēng)量的40%。
根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,生產(chǎn)礦井主要通風(fēng)機(jī)必須裝有反風(fēng)設(shè)施,并能在10min內(nèi)改變巷道中的風(fēng)流方向,當(dāng)風(fēng)流方向改變后,
主要通風(fēng)機(jī)的供給風(fēng)量不應(yīng)小于正常供給風(fēng)量的40%。
每季度應(yīng)至少檢查1次反風(fēng)設(shè)施,每年應(yīng)進(jìn)行一次反風(fēng)演習(xí),礦井通風(fēng)系統(tǒng)有較大變化時(shí),應(yīng)進(jìn)行1次反風(fēng)演習(xí)。
§2-2 局部通風(fēng)機(jī)
安裝和使用局部通風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒應(yīng)尊守下列規(guī)定:
(一)局部通風(fēng)機(jī)必須由指定人員負(fù)責(zé)管理,保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
(二)壓入式局部通風(fēng)機(jī)和啟動(dòng)裝置,必須安裝在進(jìn)風(fēng)巷道中,距掘進(jìn)巷道回風(fēng)口不得小于10m,全風(fēng)壓供給該處的風(fēng)量必須大于局部通風(fēng)機(jī)的吸入風(fēng)量,局部通風(fēng)機(jī)安裝地點(diǎn)到回風(fēng)口間的巷道中的最低風(fēng)速必須符合本規(guī)程第一百零一條的有關(guān)規(guī)定。
(三)高瓦斯礦井、煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井、低瓦斯礦井中高瓦斯區(qū)的煤巷、半煤巖
。
巷和有低瓦涌出的巖巷掘進(jìn)工作面正常工作的局部通風(fēng)機(jī)必須配備安裝同等能力的備用局部通風(fēng)機(jī),并能自動(dòng)切換。正常工作的局部通風(fēng)機(jī)必須采用三專(專用開關(guān)、專用電纜、專用變壓器)供電,專用變壓器最多可向4套不同掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)供電;備用局部通風(fēng)機(jī)電源必須取自同時(shí)帶電的另一電源,當(dāng)正常工作的局部通風(fēng)機(jī)故障時(shí),備用局部通風(fēng)機(jī)能自動(dòng)啟動(dòng),保持掘進(jìn)工通風(fēng)。
(四)其他掘進(jìn)工作面和通風(fēng)地點(diǎn)正常工作的局部通風(fēng)機(jī)可不配備安裝備用局部通風(fēng)機(jī),但正常
第三章 空氣壓縮設(shè)備
§3-1 空壓機(jī)的設(shè)置與任務(wù)
一、空壓機(jī)的任務(wù)
煤礦上空壓機(jī)的任務(wù):是將日常呼吸的一個(gè)大氣壓的氣體,通過空壓機(jī)壓縮 變成7、8個(gè)大氣壓的壓縮氣體。
二、空壓機(jī)站的設(shè)置
空壓機(jī)站的設(shè)置:空壓機(jī)站可設(shè)在地面,也可設(shè)在井下。
①設(shè)在地面的空壓機(jī)站,產(chǎn)生的壓縮空氣,要用無縫鋼管送到井下采掘工作面,這樣輸送距離較
長(zhǎng),成本也就很高。
②也可設(shè)在井下,而設(shè)在井下的空壓機(jī)站的設(shè)置有要求:
a. 必須是低瓦斯礦井 ;
b. 空壓機(jī)的臺(tái)數(shù)不超過三臺(tái),每臺(tái)的排氣量不超過20m³/min. 由于受條件的限制,很多礦井的空壓機(jī)站不能設(shè)在井下。
三、空氣壓縮機(jī)風(fēng)包的設(shè)置
①在地面應(yīng)設(shè)在室外陰涼處;
②在井下應(yīng)設(shè)在空氣流暢的地方。在井下,固定式壓縮機(jī)和風(fēng)包應(yīng)分別設(shè)置2個(gè)硐室內(nèi)。
§3-2 空壓機(jī)的工作原理
一、空壓機(jī)的組成
由缸體、活塞、活塞桿、吸氣閥、排氣閥組成。
二、空壓機(jī)的工作原理
當(dāng)活塞桿帶動(dòng)活塞從左向右運(yùn)動(dòng)時(shí),活塞腔的體積增大,壓力降低,吸氣閥打開,開始進(jìn)氣,當(dāng)活塞從右向左運(yùn)動(dòng)時(shí),活塞腔的體積減小,壓力增大,從而打開排氣閥,進(jìn)行排氣。
活塞式空壓機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)包括:
吸氣過程、壓縮過程、排氣過程。
空壓機(jī)的活塞式缸體分為:
單作用缸體和雙作用缸體。 由于一級(jí)壓縮的氣體壓力達(dá)不到煤礦上需要的7、8個(gè)大氣壓力,所以必須采用兩級(jí)壓縮的空壓機(jī)。
§3-3 空壓機(jī)的安全保護(hù)裝置
一、安全閥
安全閥分一級(jí)安全閥和二級(jí)安全閥。
一級(jí)安全閥裝在中間冷卻器上,二級(jí)安全閥裝在風(fēng)包上。
當(dāng)壓力調(diào)節(jié)器失效,空氣壓力得不到及時(shí)調(diào)整時(shí),而使各級(jí)排氣壓力超過整定壓力安全閥就自動(dòng)開啟,把一部分壓氣泄于大氣,使系統(tǒng)中的壓力降到正常的工作壓力。
《煤礦安全規(guī)程》上規(guī)定空氣壓縮機(jī)必須有壓力表和安全閥。壓力表必須定期校準(zhǔn)。安全閥和壓力調(diào)節(jié)器必須動(dòng)作可靠,安全閥動(dòng)作壓力不得超過額定壓力的1.1倍。
二、油壓繼電器
在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑系統(tǒng)中,裝有油壓繼電器。 當(dāng)油壓低到一定壓力時(shí),接點(diǎn)斷開,使空壓機(jī)的主電動(dòng)機(jī)自動(dòng)停車。
《煤礦安全規(guī)程》上規(guī)定:使用油潤(rùn)滑的空氣壓縮機(jī)必須裝設(shè)斷油保護(hù)裝置或斷油信號(hào)顯示裝置。
三、斷水開關(guān)
斷水開關(guān)裝于冷卻水回水漏斗處,以監(jiān)視冷卻水中斷的一種自動(dòng)停機(jī)裝置。
《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定:水冷式空壓機(jī)必須裝設(shè)斷水保護(hù)裝置或斷水信號(hào)顯示裝置。
四、釋壓閥
為防止安全閥因故失效,風(fēng)包內(nèi)氣壓急速上升而發(fā)生爆炸,《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定“在風(fēng)包出口管路上應(yīng)加裝釋壓閥。
為保證釋壓閥可靠、迅速地釋壓,其口徑
不得小于出風(fēng)管直徑。釋放壓力應(yīng)為空氣壓縮機(jī)最高工作壓力的1.25~1.4倍。
§3-4 空壓機(jī)的維護(hù)
空氣壓縮機(jī)吸氣口必須設(shè)置過濾裝置,其中過濾裝置中的濾網(wǎng)要經(jīng)常進(jìn)行清洗。
風(fēng)包上必須裝有放水閥,并有檢查孔,必須定期清除風(fēng)包內(nèi)的油垢。
空壓機(jī)最容易損壞的零件是吸、排氣閥上的彈簧和閥片,由于它們是易損 件,壞了以后就換新的。
第四章 煤礦提升設(shè)備
§4-1 提升系統(tǒng)
一、立井提升
①主井提升:主井用于提升煤炭。
提升容器有:箕斗和灌籠。
②副井提升:副井用于升降人員、下放材料。
提升容器有:灌籠。
主井提升主要采用箕斗提升,因箕斗提升裝
載和卸載都能自動(dòng)完成,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,
所以提升效率高。
而對(duì)于升降人員的灌籠,《煤礦安全規(guī)程》上有規(guī)定:升降人員或升降人員和物料的單繩提升灌籠,帶乘人間的箕斗,必須裝設(shè)可靠的防墜器。
二、斜井提升
當(dāng)?shù)V井的傾角小于90°,大于0°時(shí),都稱為斜井提升。
由于傾角不同,在使用容器上有所差異:
①傾角>25°時(shí),采用斜井箕斗提升;
②傾角<25°時(shí),采用串車提升;
③傾角<17°時(shí),采用膠帶運(yùn)輸。
采用串車提升,如果礦井的傾角過大,就會(huì)使煤從礦車?yán)餅⒙湓谲壝嫔?,而影響提升。所以,限制角度?5°以下,當(dāng)大于此角度進(jìn)行提升,那就需要采用封閉的容器,就是斜井箕斗。
膠帶運(yùn)輸是一種連續(xù)性的運(yùn)輸,運(yùn)輸效率高,并且安全可靠,不適為一種極佳的運(yùn)輸方式,但由于是一種連續(xù)性的運(yùn)行方式,運(yùn)行費(fèi)用較高,所以,
需根據(jù)情況進(jìn)行選用。
三、平巷
采用電機(jī)車運(yùn)輸:
①架線電機(jī)車:用于低瓦斯礦井進(jìn)風(fēng)的主運(yùn)輸巷道內(nèi);
②蓄電池電機(jī)車:用于高瓦斯礦井進(jìn)風(fēng)的主運(yùn)輸巷道內(nèi)。
采用機(jī)車運(yùn)輸時(shí),應(yīng)遵守下列規(guī)定:
(一)列車或單獨(dú)機(jī)車都必須有照明,后有紅燈。
(二)正常運(yùn)行時(shí),機(jī)車必須在列車前端。
(三)同一區(qū)斷軌道上,不得行駛非機(jī)動(dòng)車輛。
(四)列車通過的風(fēng)門,必須設(shè)有當(dāng)列車通過時(shí)能夠發(fā)出在風(fēng)門兩側(cè)都能接收到聲光信號(hào)的裝置。
(五)巷道內(nèi)應(yīng)裝設(shè)路標(biāo)和警標(biāo)。
(六)必須有用礦燈發(fā)送緊急停車信號(hào)的規(guī)定。
(七)2機(jī)車或2列車在同一軌道同一方向行使時(shí),必須保持不少于100m的距離。
(八)列車的制動(dòng)距離每年至少測(cè)定1次。
(九)在彎道或司機(jī)視線受阻的區(qū)段,應(yīng)設(shè)置列車占線閉塞信號(hào)。
也可采用人力推車。如果采用人力推車時(shí),必須遵守下列規(guī)定:
(一)1 次只準(zhǔn)推1輛車。嚴(yán)禁在礦車兩側(cè)推車。同向推車的間距,在軌道坡度小于或等于5‰時(shí),不得小于10m;坡度大于5‰時(shí),不得小于30m。
(二)推車時(shí)必須時(shí)刻注意前方。
(三)嚴(yán)禁放飛車。
巷道坡度大于7‰時(shí),嚴(yán)禁人力推車。
§4-2 提升設(shè)備
一、提升機(jī)
(1)纏繞式提升機(jī):
(2)摩擦式提升機(jī):?jiǎn)卫K摩擦式和多繩摩擦式。
根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定,提升裝置必須裝設(shè)下列保險(xiǎn)裝置,并符合下列要求:
(一)防止過卷裝置
(二)防止過速裝置
(三)過負(fù)荷和欠電壓保護(hù)裝置
(四)限速裝置
(五)深度指示器失效保護(hù)裝置
(六)閘間隙保護(hù)裝置
(七)松繩保護(hù)裝置
(八)滿倉(cāng)保護(hù)裝置
(九)減速功能保護(hù)裝置
新安裝的礦井主要提升裝置,必須經(jīng)驗(yàn)收合格后方可投入使用。投入運(yùn)行后的設(shè)備,必須每年進(jìn)行1次檢查,每3年進(jìn)行1次測(cè)試,認(rèn)定合格后方可繼續(xù)使用。
二、提升鋼絲繩
1、按機(jī)構(gòu)分:
① 點(diǎn)接觸鋼絲繩
②線接觸鋼絲繩
③面接觸鋼絲繩
2、按捻制鋼絲繩的方法:
①左捻鋼絲繩
②右捻鋼絲繩
3、鋼絲繩的標(biāo)記代號(hào):
如:鋼絲繩6×19-21-155-特-光-右交GB。
4、鋼絲繩的檢驗(yàn),使用與維護(hù):
a.檢驗(yàn):
提升裝置使用中的鋼絲繩做定期檢驗(yàn)時(shí),安全系數(shù)有下列情況之一的,必須更換:
①專為升降人員用的小于7。
②升降人員和物料用的鋼絲繩;升降人員時(shí)小于7;升降物料時(shí)小于6。
③專為升降物料用和懸掛吊盤用的小于5。
b.使用:
鋼絲繩使用過程中應(yīng)注意涂油,良好的、定期的涂油對(duì)提高鋼絲繩的使用壽命影響很大。對(duì)使用中的鋼絲繩,應(yīng)根據(jù)井巷條件及銹蝕情況,至少每月涂油1次。
c.維護(hù):
如新繩試驗(yàn)在避光、蔗雨、干燥的棚內(nèi),下部應(yīng)用方木墊起,使外層鋼絲繩距地面不小于0.2m,以免受潮銹蝕。入庫(kù)后的繩,每年雨季前要檢查一次,如發(fā)現(xiàn)銹蝕,應(yīng)解卷詳查并涂油。搬運(yùn)繩時(shí)要避免與地面接觸,以免擦去繩油或沾上沙土及碰傷。移動(dòng)繩時(shí),不能用鐵棍撬繩,裝車吊運(yùn)纏繩時(shí),不
準(zhǔn)直接吊綁在鋼絲繩上,卸車時(shí)不準(zhǔn)從車上往下推卸等。
§4-3 串車提升
一、串車數(shù)的確定
①根據(jù)年產(chǎn)量確定串車數(shù)
②根據(jù)連接器強(qiáng)度效核串車數(shù)
二、防跑車裝置
傾斜井巷內(nèi)使用串車提升時(shí)必須遵守下列規(guī)定:
①在傾斜井巷內(nèi)安設(shè)能夠?qū)⑦\(yùn)行中斷繩、脫鉤的車輛阻止住的跑車防護(hù)裝置。
②在各車場(chǎng)安設(shè)能夠防止帶繩車輛誤入非運(yùn)行車場(chǎng)或區(qū)段的阻車器。
③在上部平車場(chǎng)入口安設(shè)能夠控制車輛進(jìn)入摘掛鉤地點(diǎn)的阻車器。
④在上部平車場(chǎng)接近變坡點(diǎn)處,安設(shè)能夠阻止未連掛的車輛滑入斜巷的阻車器。
⑤在變坡點(diǎn)下方略大于1列車長(zhǎng)度的地點(diǎn),設(shè)置能夠防止未連掛的車輛繼續(xù)往下跑車的擋車欄。
⑥在各車場(chǎng)安設(shè)甩車時(shí)能發(fā)出警號(hào)的信號(hào)裝置。
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