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采煤概论 高文哲 第三章 矿井生产系统 矿井生产系统包括地面生产系统和井下生产系统两部分。 第一节 矿井地面生产系统 地面生产系统通常包括地面提升系统、运输系统、排矸系统、选煤系统和管道线路系统。此外，还有变电所、压风机房、锅炉房、机修厂、坑木加工场、矿灯房、浴室及行政福利大楼等专用建筑物。对于水采矿井，地面还需设置高压泵房、脱水楼和煤泥沉淀池等。这些生产系统和设备、建筑物所占用的地面场地，称为地面工业场地。 一、工业场地总体布置 工业场地的总体布置通常有分散式和综合式两种方式。 第一节 矿井地面生产系统 分散式是工业场地内各建筑物与构筑物基本上单独修建和分散布置，建筑物的体积比较小，而数目较多。目前，多数矿井属这种布置方式。分散式布置方式适合于地形复杂、机械化程度不高的中小型矿井。 综合式是把工业场地内的建筑物组合成大型综合建筑物，即同体建筑物。采用综合式布置，能使建筑物与构筑物高度集中，工业场地的面积大为缩小，节约用地面积。新建大型矿井应考虑采用这种布置方式。 第一节 矿井地面生产系统 二、矿井地面生产系统 地面生产系统的主要任务是煤炭经过运输提升到地面后的加工和外运，还要完成矸石排放、动力供给、材料设备供应等工作。 ⒈矿井地面生产系统的类型 (1)无加工设备的地面生产系统。(2)设有选矸设备的地面生产系统。(3)设有筛分厂的地面生产系统。(4)设有洗选厂的地面生产系统。 第一节 矿井地面生产系统 ⒉排矸与运料系统 矿井在建设和生产期间，由于掘进和采煤过程中，都要使用或消耗大量的材料、更换和维修各种机电设备，同时还有大量的矸石运出矿井。特别是开采薄煤层时，矸石的排出量有时可达矿井年产量的20％以上。因此，正确地设计排矸系统，合理确定材料运输线路，也是地面生产系统中一项重要问题。 (1)矸石场的选址及类型。 (2)材料、设备的运输。 第一节 矿井地面生产系统 ⒊地面管线系统 为了保证矿井生产、生活的需要，地面工业场地内还需敷设上下水管道、热力管道、压缩空气管道、地下电缆、瓦斯抽放管道、灌浆管道等。在进行上述管线具体布置时应在满足使用要求的前提下，紧凑合理，整齐美观。 第二节 井下生产系统 井下生产系统有掘进、采煤和运输提升等三个主要过程，还有通风、排水、材料和动力供应等辅助生产系统。井下生产系统的主要任务是保证井下采煤、掘进、运输、提升、排水和通风等工作正常进行，把采掘出来的煤炭和矸石输送到地面，再和地面生产系统相衔接。同时，将动力、材料和设备，送至所需地点。 井下生产系统主要包括运煤系统、通风系统、运料排矸系统、排水系统、动力供应系统等。 第二节 井下生产系统 一、运输系统 运输系统包括运煤系统和运料排矸系统。 (一)矿井运输系统 矿井运输方式主要有两大类：输送机运输和轨道运输。 ⒈输送机运输 输送机 包括两大类：刮板输送机和带式输送机。 1 )刮板输送机 刮板输送机主要供倾角25o以下的采煤工作面使用。 第二节 井下生产系统 2)带式输送机 煤从工作面运出来之后 ，沿区段运输平巷和上山多使用带式输送机运至采区煤仓。 常用的带式输送机可在水平巷道运输，也可在倾角不超过17o的倾斜巷道向上或向下运输。在运输大巷和斜井井筒中使用的带式输送机与采区的不同。运输大巷和斜井的运输距离较大，多使用钢缆带式输送机。 第二节 井下生产系统 ⒉轨道运输 1）电机车运输 电机车运输是水平巷道长距离运输的主要方式。它由许多辆矿车组成列车，用电机车牵引，在轨道上运行。电机车分为架线式电机车和蓄电池电机车。 2）无极绳运输 无极绳运输是在巷道内的一端设有主动轮，另一端装设尾轮，用钢丝绳绕过主动轮和尾轮连接成一条循环无极的牵引绳。 第二节 井下生产系统 3）串车运输 串车运输是倾斜巷道内将几个矿车连成一组，有钢丝绳牵引。钢丝绳一端用铁钩和矿车相连，另一端缠绕在绞车的滚筒上。 4）单轨吊车运输 单轨吊车是用一根悬挂在巷道上方的钢轨作为导向装置。吊车挂在导轨下方，用电机车或钢丝绳牵引沿导轨移动。 第二节 井下生产系统 （二）运输系统 二、通风系统 三、排水系统 第二节 井下生产系统 四、动力供应系统 井下动力供应系统包括电力供应系统和压缩空气供应系统。 （一）电力供应系统 煤矿使用的采、掘、运机械，基本上都采用电力作动力。由于煤矿是井下作业，用电环境中有多种爆炸性气体和煤尘等。因此，在可靠性、安全性等方面，比地面其他企业的供电要求更高。 第二节 井下生产系统 ⒈ 矿井供电系统 其系统可简单地归纳为：电网电源→煤矿地面变电所→井下中央变电所→采区变电所→工作面配电点。电源有甲乙两回路，当任一回路发生故障停止供电时，另一回路仍能担负矿井全部负荷。 ⒉矿用电气设备的类型 矿用电气设备根据其结构特点