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석탄

광산장비(Machine)
공기압축기
공기압축기의 정의
주로 갱내 채굴용 기계의 동력원으로 사용되는 압축 공기를 제조하는 기계이다.
  • 석탄 광산에서는 폭발성이 있는 가연성 가스가 존재하므로 갱내의 동력 취득을 공기 압축기에 의존하 고 있는 실정이다.
  • 압축 공기를 이용하는 데 복잡한 에너지 변환과정(전기→압축공기→기계에너지)을 거쳐야 하기 때문에 전기를 직접 동력원으로 사용하는 것보다 약 5배의 동력비가 소요된다.
  • 그러므로 광산 전기 소비량의 약 20% 정도를 공기 압축기가 차지하고 있으며, 일반적으로 압축기의 동력규모는 1일 출광량 1톤당 1마력 정도가 소요된다.
압축 공기의 사용목적
  • 채굴용 기계의 동력원(착암기, 록카쇼벨, 펌프, 호이스트 등)
  • 가연성 가스(CH4)의 폭발 방지
    - 메탄가스의 폭발한계 : 5~15%
    - 메탄가스의 최대 폭발점 : 9.46%
  • 갱내 공기 유통
    광산 종업원이 취업하거나 통행하는 갱내 공기는 산소함유율이 19%이상이고 탄산가스 함유율이 1%이하라야 한다.
    (광산보안법 참조)
왕복 운동형 압축기
  • 전기 모터의 회전 운동이 크랭크(Crank)에 의해 왕복 운동으로 바뀌어 실린더 내의 피스톤을 왕복시켜 공기를 압축시키는 형식이다.
  • 실린더가 1개 있는 것을 단단형(1단형). 실린더가 2개 있는 것을 2단형 압축기라 하며 대부분 300HP 이상은 2단형으로 제작된다.
  • 왕복동식 압축기의 행정은 흡입·압축·배기 3행정으로 이루어진다.
  • 장점 : 구조가 간단하여 취급이 용이하고 효율이 좋다.
  • 진동이 많고 이동이 불편하여 자주 이동 설치가 불필요한 광산에서 주로 많이 사용된다.
왕복 피스톤 압축기의 공기압력범위
구분 최적영역 이론영역(비경제적)
1단 4kg/cm² 까지 12kg/cm² 까지
2단 15kg/cm² 까지 30kg/cm² 까지
3단 15kg/cm² 까지 220kg/cm² 까지
광산 장비별 압축 공기 소모량
장비명 규격 공기압(kg/cm²) 공기소모량( /min) 비고
착암기 FK 6 2.8 공기 소비량은
자유 공기량임
콜픽   6 1.3
오가   6 2.6
록카쇼벨 0.20 6 7.5
30 6 11
에어 호이스트 15HP 6 12
7.5HP 6 6
3HP 6 3
통기   6 1.2
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