程鵬紅　張青花

摘 要：結(jié)合多年從事機(jī)制專業(yè)設(shè)計的相關(guān)工作經(jīng)驗，詳細(xì)介紹了煤炭地面生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容、規(guī)范及其在工程項目設(shè)計中的重要性，為完成生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：地面生產(chǎn)系統(tǒng)；煤質(zhì)；煤加工；工藝布置；輔助設(shè)施

中圖分類號：TD22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）06-0039-01

煤炭在我國一定時期的能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)主導(dǎo)地位，因而煤礦的機(jī)械化開采、運輸和地面的深加工尤為重要。地面生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計即煤炭的運輸和深加工。煤炭屬于地下資源，大部分位于山區(qū)，這些地方地形、地質(zhì)比較復(fù)雜。利用地形、地質(zhì)條件，設(shè)計出最合理、經(jīng)濟(jì)效益最高、環(huán)保效果最好的方案對煤礦地面生產(chǎn)具有重要的意義。為了獲得最佳設(shè)計方案，在設(shè)計過程中，不僅要實時了解礦山所在地的經(jīng)濟(jì)狀況、風(fēng)俗文化和運輸條件等，更重要的是，要詳細(xì)了解和分析項目中煤質(zhì)的各種特性和各成分參數(shù)，作為后期煤炭深加工的依據(jù)。

在實際的項目設(shè)計中，礦井和選煤廠的地面生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計工作大致包括煤質(zhì)資料分析（根據(jù)煤質(zhì)分析結(jié)果列出煤的工業(yè)用途）、煤的加工、生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計和輔助設(shè)施四個階段。每個階段并不相互獨立，而是互相影響、互相牽制的，在每一階段的工作中，都要考慮該階段對其他階段的影響。總之，一個符合現(xiàn)代化要求的礦井或選煤廠，除了需要先進(jìn)的開采技術(shù)外，合理的工藝布置和先進(jìn)的設(shè)備也是至關(guān)重要的。

1 煤質(zhì)資料分析

依據(jù)地質(zhì)報告列出的煤物理性質(zhì)、宏觀煤巖特征、顯微煤巖特征、煤的變質(zhì)程度和煤質(zhì)特征表，再結(jié)合煤炭質(zhì)量分級和中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)，將項目所在地煤種進(jìn)行分類，了解煤含硫量的高低、是否進(jìn)行篩選，再進(jìn)行篩選試驗，得出可選性評價和可選性曲線。綜上煤質(zhì)資料分析，可以得出煤含硫量的高低、是否可選、煤的種類和工業(yè)用途。

2 煤加工

2.1 工藝系統(tǒng)選址及工作制度

根據(jù)甲方提供的實測地形圖，選出合理且能兼顧整個項目工業(yè)場地的工藝布置范圍。在選取工作制度時，不僅要考慮到企業(yè)的生產(chǎn)效率，也得考慮工人工作時間和工作條件，一般選擇每年工作330 d，每天生產(chǎn)16 h的工作制度，每天3班，其中2班生產(chǎn)，1班檢修。

2.2 排矸工藝

井下煤田地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，開采條件特殊，因而井下煤運輸至地面或多或少都夾雜著矸石和雜物，如何將原煤中的矸石和雜物分離出來也是工藝生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。原煤排矸根據(jù)矸石量的大小可以分為人工撿矸和機(jī)械排矸兩種，夾矸量不同則排矸方式就不同，不同的排矸方式對應(yīng)著不同的工藝系統(tǒng)布置。

3 生產(chǎn)工藝設(shè)計

地面生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計屬于礦井整體設(shè)計的一部分，其流程主要有方案設(shè)計、可行性研究報告、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計和主要建筑物等方面。

3.1 方案設(shè)計

煤質(zhì)資料分析結(jié)果將顯示煤的含硫量高低，確定煤的種類和工業(yè)用途。根據(jù)結(jié)果，結(jié)合實測地形圖，配合相關(guān)專業(yè)，制訂出相應(yīng)的設(shè)計方案。簡單列出相應(yīng)方案的優(yōu)、缺點進(jìn)行比較，選用較合理的兩三個方案再進(jìn)一步設(shè)計。

3.2 可行性研究報告

可行性研究報告的主要目的是：對方案設(shè)計階段遴選出的2～3個方案進(jìn)行詳細(xì)的對比，了解各方案的優(yōu)、缺點，給出各個建筑物和相關(guān)配套設(shè)施的概預(yù)算，再進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較分析，選出最經(jīng)濟(jì)、最合理、最符合實際的方案，用于下一步設(shè)計。

3.3 初步設(shè)計

生產(chǎn)系統(tǒng)初步設(shè)計不能作為施工的依據(jù)，但可以作為施工圖設(shè)計的依據(jù)。初步設(shè)計中會呈現(xiàn)工程的整體布局、投資大小、建構(gòu)筑物的整體尺寸、設(shè)備型號參數(shù)和設(shè)備選型計算等。

3.4 施工圖設(shè)計

施工圖是現(xiàn)場施工的依據(jù)，所以施工圖設(shè)計是整個礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計環(huán)節(jié)中最重要的一環(huán)。施工圖設(shè)計要求嚴(yán)格按照國家及行業(yè)相關(guān)規(guī)范、安全規(guī)范來設(shè)計。只有各專業(yè)設(shè)計人員相互配合、密切合作，才能設(shè)計出完美的作品，為整個礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計畫上圓滿的句號。

3.5 主要建筑物

地面生產(chǎn)系統(tǒng)主要建筑物包括井口房、帶式輸送機(jī)走廊、排矸車間、主廠房、濃縮池和儲裝運系統(tǒng)（主要有儲煤場、返煤地道、筒倉等）。

4 輔助設(shè)施

礦井和選煤廠的輔助設(shè)施包括：①機(jī)械設(shè)備修理車間。根據(jù)不同的設(shè)備修理可分為相應(yīng)的修理工段，包括起重設(shè)備、切削設(shè)備和鍛壓設(shè)備等。②設(shè)備庫。主要用于起吊和維修一些大型設(shè)備。③坑木加工房。設(shè)備主要有木工帶鋸機(jī)、自動帶鋸磨鋸機(jī)、自動雙面木工刨床等。④煤樣室和化驗室。用于對煤質(zhì)的化驗。

5 結(jié)束語

開發(fā)煤炭資源的核心是井下開采和地面加工，因而地面生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計就成為了整個工業(yè)場地設(shè)計中的重中之重。地面生產(chǎn)系統(tǒng)的內(nèi)容與機(jī)制專業(yè)，自然地形條件，其他相關(guān)的總圖、電氣、暖通、給排水、建筑等相關(guān)專業(yè)有著密切的聯(lián)系。由于在設(shè)計中要考慮到諸多因素，所以設(shè)計方案并不是唯一的，最佳設(shè)計方案的選擇其實就是一個多方案比對、優(yōu)化的過程，所以地面生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計是一個反復(fù)修改的過程，因為各設(shè)計階段相互影響、相互牽制。只有嚴(yán)格按照國家及行業(yè)相關(guān)設(shè)計規(guī)范、安全規(guī)程，在反復(fù)的修改中優(yōu)化，才能得到布局合理、系統(tǒng)優(yōu)化的完美設(shè)計。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：李玨〕