更新时间:作者:小小条
上回我向大家介绍了“煤矿深井开采不怕水患”,今天来聊聊“煤矿深井开采管道运输”。

地下开采煤矿,从最简单的人力背运,斗车拉运,到皮带输送,煤炭搬运技术逐渐提高,输送能力逐渐增大,但是,最快捷最省力的方式是水中管道输送。
煤炭管道输送不是新鲜事,早在1891年美国建设了全世界第一条连接俄亥俄州乔治选煤厂到东图电厂的商业性小型输煤管道,运行5年关闭。后来在1970年建成了第二条从菲迈莎露天煤矿到莫哈夫电厂长达439公里的跨州输煤管道,运行26年关闭。在我国经过无数科技工作者的不懈努力,于2024年建成了北起神木市红柳林煤矿,南到渭南市蒲城的全世界第一条最长达727公里的输煤管道,年输送量达1000万吨。
上面讲的三个实例,全是在地表环境建造的输煤管道。
在地表输送煤炭,一般要经过煤炭粉碎、煤炭制浆、建设管道、加压泵站、终端脱水过程,还有供水、供电、通信、自动控制等配套设施。
水中管道输送煤炭,目前世界上没有先例。但我们可以从理论上来分析它的可靠性。
首先,假定煤炭生产矿井垂直深度范围在300~3000米,因为,深度超过3000米时,井水压力大于30兆帕,对智慧矿机的内部密封性能要求增大。
其次,矿井里充满井水,水位高度与当地潜水面一致。
三是智慧矿机尾端连接岩矿浆输送管。输送管是一种结构特殊的软管,内部的岩矿浆通道连通矿井水,并直达采矿场。
四是被矿机挖掘钻磨下来的煤炭,已变成混沌的浆状体,在输送管内存在明显压差的作用下,煤炭浆状体吸进管道迳流,在地面堆矿场排出。
五是关于扬程问题的讨论,分两种情况:如果矿井是全密封井筒,井筒里注满井水,不管井筒有多深,在这样的条件下,岩矿浆输送管一头直插井底,另一头在地表,并且出口位置低于井筒水面高度,由于出水口与井筒水面存在压力差,管道里的井水会自动流出来,如果压差足够大,井筒底部的泥砂也会一同抽吸出来;另一种情况是矿井是非密封井筒,矿井水与当地地下水连通,井筒里的水面位置与当地潜水面高程一致,井口位置高于潜水面高程,高度差即是岩矿浆输送管的最小扬程,也就是吸程,这时为了吸动井水,需外加压力泵增大抽吸力量,如果往井筒不停地注入循环水,提高井筒水面高度,也就减小了吸程高度。此外,增大外加压力泵的功率,可以增加岩矿浆抽吸浓度和流量。
六是在注水的矿井里抽吸煤炭矿浆,由于管内也充满了井水,空管部在顶部,因此,在抽吸过程中,不会出现严重的水垂爆管现象。
下回讲解的题目是“煤矿深井开采找矿标志”,敬请关注,并点亮小红心,方便你查看我更多的资讯。
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