石炭採掘における遠心ポンプの応用

遠心ポンプは石炭採掘に欠かせない重要な設備です。その主な機能は、鉱山全体の排水、給水、消火システムに動力を供給し、安全な生産と作業員の安全を確保することです。

石炭採掘における遠心ポンプの応用

地下炭鉱の環境は過酷で、水文地質条件は複雑で、広範囲にわたる流入水の問題があります。地下水の流入を迅速かつ効果的に除去しないと、坑内浸水、設備の損傷、さらにはガス爆発などの悲惨な事故につながる可能性があります。そのため、排水システムは鉱山のライフラインと呼ばれ、遠心ポンプはこのライフラインの心臓部です。

主な応用シナリオ:

1.主排水システム：

1) 場所: 通常、主排水ポンプ室またはシャフト底部近くの中央ポンプ室に設置されます。

2)機能：鉱山排水システムの中核を成すポンプです。鉱山内のあらゆる場所から流入する水を主排水溝に集め、一気に地上へ排出します。これらのポンプは、数百メートル、あるいは数キロメートルの深さの坑道の揚程要件を満たすため、高出力、高揚程、高流量の多段遠心ポンプであることが多いです。

3)特徴: システムは大規模で、通常、デューティポンプ、スタンバイポンプ、メンテナンスポンプが装備されており、24時間365日の中断のない動作を保証します。

2.補助排水システム（セクション排水）

1)場所：採掘切羽や下り坂などの臨時集水地点に設置します。

2)機能：作業面または局所的な排水を主排水桝または中間排水桝に一旦排出することで、主ポンプ室への負担を軽減します。これらのポンプは頻繁に移動が必要となる場合があるため、耐摩耗性に優れた可搬型の遠心ポンプも使用されます。

3.緊急排水・防災：

1)水制御：水資源探査、排水、帯水層減圧作業でボーリング孔から水を排出するために使用されます。

2)消火：地下消火システムの主要構成要素として機能し、消火線に高圧水を供給します。

3)緊急救助：浸水事故が発生した場合、大流量遠心ポンプ（大型水中ポンプや水面横型遠心ポンプを含む）を迅速に展開し、強制排水を行う重要な救助措置です。

4.石炭洗浄と給水：

1)表面用途：石炭選鉱工場において、プロセス水循環、スラリー輸送、浮選試薬添加などに使用されます。

2)地下水供給：地下の飛散粉塵抑制と炭層注入用の加圧水を供給します。

一般的な遠心ポンプの種類：

1))多段分割ケース遠心ポンプ（例：タイプ D、医学博士）：非常に高い単一ポンプヘッドを実現できるため、最も広く使用されているタイプであり、深部鉱山の排水に最適です。

2)耐摩耗性遠心ポンプ：石炭粉や岩石粉などの固形粒子を多く含む汚水の移送に使用されます。流路部品は耐摩耗性材料（高クロム鉄など）で作られています。

3)防爆遠心ポンプ: 地下で稼働するすべてのモーターと機器は、電気火花によるガスや石炭粉塵の爆発を防ぐため、防爆要件を満たしている必要があります。