煤矿生产设备节能降耗的设计研究

煤矿产业是中国经济发展的支柱型产业，为中国创造了巨大经济效益，但同时也带来了一定的问题。传统煤矿生产中造成了极大的资源浪费和能源消耗，严重制约了中国煤矿产业的进一步发展。在国家倡导节能减排、绿色生产的背景下，需对传统煤矿工程改扩建，而在煤矿改扩建工程中，对于煤矿生产设备的设计成为关键问题。

怎样在改扩建过程中设计科学、安全的生产设备，促进煤矿安全生产并提高生产效率，减少资源浪费，是当下的研究关键和难点。本文中主要对常用关键设备的设计进行了研究。

1、采煤设备

在煤矿改扩建工程中，采煤设备是比较基础的设备，在采煤设备的设计中，必须要保证设备的精良性和生产能力，保证整套设备能相互匹配、正常运转。因此，在设计中要计算各个设备的运行能力。采煤设备中主要的设备有采煤机、输送机、破碎机、转载机、通风机、水泵、调度车等。

可根据计算功率等数据选取采煤机设备，然后再选取能与采煤设备相互配合的输送机，输送机必须要坚固耐磨且能弯曲，其溜槽长度要和液压支架宽度相互匹配，尺寸要与采煤机机型相互匹配，同时牵引方式也要一致。为保证煤矿生产正常运行，转载机的煤矿输送能力要大于输送机输送能力，这样可有效避免因转载不及时，机械运转不过来导致煤矿难以被及时转载出去，影响后面的煤矿生产工作的现象。

2、运输提升设备

运输提升设备包括井下运输设备、提升设备等。井下运输一般运用带式输送机，对于它的设计主要考虑带宽和带速，要在减少投资费用的前提下保证运输效率。带宽和带速要相互配合，且需根据实际使用位置选取合适的设备。此外，还要考虑功率、输送量、长度等因素，功率必须要满足生产能力，输送量需根据采煤量设计，长度要根据地形及其它具体情况设计，驱动方式为双驱。

提升设备中需准备钢丝绳、滚筒、电动机及运输机等。在设计时要考虑到这些设备之间的配合度，保证钢丝绳的安全系数，一般需计算钢丝绳的斜长L、较大提升阻力Q1，然后根据二者计算出钢丝绳的直径和破断力。而提升滚筒的选择需计算其直径、宽度、较大静张力等。

3、通风设备

在煤矿生产中，矿井通风设备是保证生产安全的重要设备。一般来说，在生产区无塌陷的情况下，使用常用的抽出式通风方式。在通风设备的设计中，需计算矿井的风压、风量、等积孔。

4、排水设备

排水设备的设计要尽可能依照原来的排水设备进行，减少设备更换的成本，尤其是排水泵房位置要尽可能不变，一旦改变排水泵房位置，就需新建排水泵房，这样会极大增加煤矿改建的经济成本。因此一般不需改变排水泵房位置，而只需更新排水设备。

5、压缩空气设备

压缩空气设备主要负责井下和井上压风时的空气供应，计算出空气的消耗量后，再根据消耗量选取空气设备的类型及设备台数。同时，还要设计压缩站与井下设备之间的连接线路和管道，一般选用钢管，在管路的接头处安装闸阀，而在管路的较低点还需要按照油水分离器。

6、地面设备

地面设备的设计过程中，必须要考虑到地下生产设备的生产效率、功率等因素，比如在主井生产系统的设计中，要考虑到井下生产的效率，根据煤矿生产量设计主系统，设计中需要对倾角、运量、带速、钢丝绳长度进行计算，保证生产系统能将地下生产出的煤矿快速提升到地面并分配到各个车间。而在地下煤矿被提升到地面后，需对其进行地面运输，因此还需设计地面运输设备。

煤矿产业是中国的重要产业，煤矿生产能为中国带来工业和生活能源，但同时在生产过程中也消耗了大量能源，并在一定程度上造成了环境污染和资源浪费。目前中国已开始了煤矿改建扩工程，目的在于降低生产中的能源消耗，实现安全绿色生产。而要实现这个目标，需设计可用的节能设备，并尽可能降低成本。这样才能真正实现煤矿生产的安全性和节能性，实现中国节能减排的目标，从而促进煤矿产业的可持续发展。