包括供水水源、高压供水泵、高压供水管路和水枪。
1.供水水源充足适用的水源是水采的必要前提之一。对水源的基本要求是:水量充足,水中含固体颗粒杂质少,酸度低,取用方便。地面的河流、湖泊、水库、矿井涌水及用钻孔从含水岩层或溶洞取水均可作为供水水源。今后应在研制新型高效耐蚀供水泵的基础上,发展利用矿井涌水作为供水水源,这样不仅可缓解一些水采矿井水源匮乏的矛盾,而且可大大节省矿井能耗。
高压供水方式视水源的补给方式不同可分为开式供水和闭式供水两种方式。开式供水时,水采各生产环节用水全部由水源供给,而生产用过的水不再复用,作为废水排放。闭式供水时,生产用过的水经澄清净化后,再输回供水系统予以循环使用,因此又称循环供水。闭式供水方式不仅节约水资源、降低电耗,而且克服了开式供水时大量废水外排,污染环境的问题。近年来,随着水采工艺及技术装备的不断完善和发展,生产用过的水,经过处理可以满足供水的水质要求,加之随着环境保护日益受到重视,循环供水势在必行。因此,宜优先采用这种供水方式。
2.高压供水泵它是高压供水系统的核心设备。常用的供水泵有往复泵和离心泵两类。我国水采井(区)中均采用分段式多级离心泵。水采井(区)中,供水压力一般为12-20MPa。在开采较硬煤层而需要较高供水压力时,可串联使用高压供水泵。高压泵站可设于地面或井下,原则上使泵站位供水水源附近较为有利。
我国水采井(区)均采用一泵一枪的集中供水方式,即各生产工作面按统一作业图表依次轮流用水、同一时间内一套供水泵只向一台水枪供水,以保证破煤时所需要的射流流量,提高破煤能力。
此外,我国多数水采井(区)中的巷道掘进采用炮掘(或机掘)水运方式,该方式用水次数多,时间长且不固定,一般只需用低、中压水(0.6-2MPa);掘进供水的要求与回采水枪用水不同。因此,一般设有单独的掘进供水系统。常用的掘进供水方式有:
(1)污水泵供水,以煤水仓污水为水源,用污水泵把污水排往掘进工作面;
(2)排水泵供水,将排水管与掘进用水管接通,靠排水泵压力供水;
(3)地面静压供水,以地面清水池为水源,利用静压直接通过管路把水输往掘进工作面。
这三种方式各有优缺点,选择时应根据矿井具体条件进行比较后再予确定。
3.高压供水管路水采矿井的高压供水管路一般比排水管路复杂,而且经常随开采工作的进展而拆移。高压水管一般采用无缝钢管,其管径的选用要视具体情况而定。管径愈大,阻力损失愈小,但是管径过大时,不仅投资增大,而且增加了装卸和搬运的困难。
高压供水管按设置地点和使用期限分为主干管、支干管和支管。主干管铺设在井筒、井底车场、运输大巷和石门等巷道中。由于它的使用期长,拆运条件好,可选用较大的管径,多采用内径250mm或300mm、壁厚10-15mm的钢管。支管铺设在采区上山、区段运输巷和分段上山等巷道中。
由于它的使用期不太长,拆运条件不太好,应适当减小管径,多采用内径150mm或200mm、壁厚7-10mm的钢管。支管铺设在回采眼或回采巷中。由于它的使用期短,需要经常拆移,且拆运条件差,宜选用较小的管径,多采用内径125mm或150mm、壁厚7mm的钢管。
高压供水管间的联接,过去干管多采用法兰盘或焊接,支管则采用快速接头联接。近年来,由于快速接头逐渐改善,干管中也逐渐改用快速接头联接。此外,为调节控制供水,在管路中需设置各种闸门。
4.水枪它是水采矿井主要采掘设备之一,是形成高压水射流和控制射流冲击方向而进行破煤的主要工具。按其操作和移动支设方式可分为:
(1)手动水枪;
(2)液控水枪(包括程序自动控制水枪);
(3)自移液控水枪。
冲采时,水枪司机操纵操作手把,高压水经枪筒从喷嘴喷出高压水射流,枪体上有垂直回转接头和水平回转接头,便于枪简向上下左右转动以调整射流方向 。