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1、双柳矿308综采工作面设备选型及压风自救、供水施救、排水系统、通讯系统机电矿长:机电副总:机电科:审核:编制:2011-5-20一、308工作面设备选型（一）308工作面采煤机选型验算33408工作面所采（3+4）#煤层，该煤层属二叠系山西组下段顶部煤层，该燥层区内较为稳定，结构困难，含二一四层厚约0.040.2米的深灰一黑色碳质泥岩、泥岩夹砰层。区内煤层倾角025。，平均5。平均采高为3.6Om依据这一特点，选用双柳矿现有煤机型号为：MG400/920-WD,它是上海创力矿山设备有限公司成熟的一种大功率电牵引采煤机，该采煤机采纳多电动机驱动、横向布置，框架结构,总装机功率920kW,截割功率
2、2X40OkW,牵引功率2X50kW,牵引速度为08.35ms采纳机载的沟通变频调速，摆线轮-销轨式牵引，适用于煤层2.04.2m,倾角16,煤质中硬或硬的综采工作面。矿井回采量为200万吨，每小时最大生产率为A=k=ll2-300-14=595（1dh300X14式中M年产量，t/ad年工作天数h每天的工作时间，h1、采煤机的生产率校验1）理论生产率Ql=60HBvqP=60X3.6X0.63X8.35X1.39=1579.5式中Q1理论生产率，t/hH工作面平均采高，mB滚筒有效截深，mVq给定条件下可能的最大牵引速度，m/minP煤的密度2）技术生产率Q=KiQl=0.61579.5=9
3、47.7式中Q技术生产率，t/hK1采煤技术上的牢靠性和完备性有关的系数，即连续工作的系数，一般取0.50.73）实际生产率Qm=Q-K2=947.7X0.65=616式中Qm实际生产率，t/hK2考虑由于工作面配套设备的影响，如刮板输送机、液压支架的故障等而停机延误的时间，一般取0.6065实际生产率为616th595th满意生产的须要2、滚筒直径校验依据公式：D0.5Hnm即20.53.8=1.9m所以滚筒直径满意要求3、采高及卧底量最大采高：Hma=A+1.sin皿+D2-h2=（1.546+0.344）+2.4sin42.50+2/2-0.66/2=4.18m采高4.18m3.8m满意
4、要求最大卧底量：Kmax=1.sinBnm+D2+d2-A=2.4sin22.5+2/2+0.66/2-(1.546+0.344)=0.358卧底量0.3580.46(下切量)故符合要求式中：1.采煤机摇臂长度A电动机高度AmaX摇臂向上最大摆角n三摇臂向下最大摆角4、装机容量采煤机的生产实力初定为595th,依据规定装机容量要求为600-750KW.故920KW满意要求。(二)工作面输送机的选型验算依据运输实力和出厂长度初选与采煤机相配套的刮板输送机，型号为：SGZ800/800,出厂长度为200m,溜槽宽为80Omm,采纳中双刮板链运燥，链速为1.lms,链子抗拉强度为18IOKNo机头机
5、尾各布置一台400KW电机供应驱动力。1、运输实力验算Q=3600FVp,=36000.320.80.9=829.44式中p煤的松散度，一般取0.85l,tm式中取0.9装满系数，取0.8V刮板链的运行速度，m/sQ输送机的运输实力，UhF货载在溜槽中的断面积，m2F=lh+l2tana=0.80.113+0.82tan20o=0.32m2q=100OFp=10000.32X0.9=288kgmI槽宽h槽高a积累角，取20运输实力829.44tt大于采煤机的生产实力616th,满意要求2、运行阻力的计算Wzh=g(qw+qowo)1.cosB+g(q+q()1.sin=10(2880.7+98
6、0.3)200cos5o10(288+98)200sin5o=527526.189Wk=g1.qo(W0COSB-sinB)=I0X200X98X(0.3XCOS50-sin50)=41493.72式中Wzh重段阻力，NWk空段阻力，Nql)刮板链单位长度，kg/m1.输送机实际铺设长度，mWWo货载、与刮板链与溜槽间的阻力系数取W=O.7,Wo=0.33、牵引力与电动机功率的计算如上图所示牵引力Wo=1.lwKWzh+Wk)=1.IXlJX(527526.1841493.72)=688514.08式中Wr附加阻力系数，一般取1.1电动机功率的计算：Pmax=1000式中688514.081.
7、l10000.95=797.2PmaX电动机的最大轴功率V刮板机的牵引速度，m/s11传动装置的效率Pmin=2vg(Awfq1.wocos)100Ov2l.l101.ll,l98200,0.3cos510000.95=164Pd=06j%+M1m+*06X797.22+797,2164+1642=534.36kw故800KW满意要求4、刮板链强度的验算溜子为双电机驱动，BWk-=41493.72-688514084.2式中k刮板链抗拉强度N链条数两条链子负荷安排不匀称数，双链入=0.85Sp条刮板链的破断力刮板链强度也满意要求。(三)装载机破裂机的选型验算装载机.与破裂机配套出厂，型号和主要
8、参数如下,转载机SZZ1000/800槽宽功率输送量长度链速100Omrn400Kw3000th42m1.8ms破裂机PCM200破裂实力冲击速度最大进入块度外形尺寸100OlZh20ms700X950,长度不限354017851741校验同输送机一样，满意运输实力的要求(四)运巷胶带机的选型验算由于308运巷达2000多米,所以试选型号为SSJI200/2X315的可伸缩皮带输送机两台,设计长度为40Om,运输实力为15001/瓦采纳2乂31517BGx12001250107=1303537式中Gx皮带的抗拉强度6)牵引力与功率计算电动机功率kW.v/、P=纥=1.2X(13035.37-1
9、547.053)X3.151001000.95=457.11m/sk取1.2式中V胶带运行速度,k功率备用系数,经过以上计算，皮带输送机功率为2X315KW符合要求.二、308压风系统及压风自救系统校验一、压风系统实力的核定1、压风系统原始资料我矿地面现有4台由无锡阿特拉斯科普柯压缩机有限公司生产的空压机，型号为GA250-8.5、GA250-7.5；额定工作压力为0.8MPa.0.7MPa；最大工作压力为0.85MPa、0.75MPa；排气量为6971./S、7301./S；额定功率为250KW。我矿压风系统主管路沿斜井向井下铺设，采纳6寸管铺设，主管路从压风机房到三采轨道共4500米。在三
10、采轨道与308材、运两巷交接地点采纳6寸管变4寸管的接头，输送到工作面各个地点。距工作面为2170米。2、压风实力的核定2.1308工作面所需的供气量估算Q=-.y67mm,故所选管径符合规格。2.3 压力损失地面至308口压力损失31.pv2n.n,451.1782ap=Z-=0.023=17.69。di22192式中：沿程阻力系数- -2=1.14+21g)=1.14+21g(2190.4)-2=0.023- AJ式中：di水力直径，4=219mm308口至工作面压力损失31.pv223001.1782”一p=-=0.028XX=22.32padi21082式中：一一沿程阻力系数- I-2
11、=1.14+2lg(生)=1.14+21g(108/0.4)2=0.028AJ式中：di水力直径，4=108mma当量粗糙度，A=0.4mm压力损失总和a/?=.,p+.P2=I7.69+22.32=40.01pa因为ep%x8%=800*0.08=64Pa故，压风经过压力损失后满意要求。二、现308面压风系统308材巷压风管总长2170多米，自材巷口起先每60米有一球型阀，蝶型阀共计6个，分别位于500、1350、1600、1650、1800、2170米处，采纳3寸管路铺设，耐压强度2MPa.308运巷压风管总长2120多米，自运巷口起先每48米有一球型阀，蝶型阀共计6个，分别位于250、6
12、00、950、1300、1650、2120米处，采纳3寸管路铺设，耐压强度2MPa.三、压风自救系统的要求压风自救装置要安装在地点宽敞、支护良好、水沟盖板齐全、没有杂物积累的人行道侧,人行道宽度要保持在0.8m以上，管路安装高度按距底板1.8m,自救装置的安装高度按自救装置的装置底距底板1.5m,便于现场人员自救应用，安装压风自救装置时，压风自救装置的支管不少于一处固定，压风自救装置阀门扳手要同一方向且平行于巷道，压风自救装置上的煤尘要刚好清理。压风自救系统下面或管路上不得堆放杂物。1、压风自救系统的验算1.1、 空气压缩机供气量按最大作业班人员需风量计算Qf共N=25O.l=2.5m3/mi
13、nex=1.74104m35,故选型满意要求。2.3 管壁耐压校验取308运巷管中任一点，则该点与地面高差为207m。P=hes=9.8207l=2.03MPa式中：y水的重度，取9.8hc平面形心离液面的高度，取207mS点单位面积取1P=2.03MPaPe=4MPa,故所选壁厚耐压符合要求。2.4 压力损失校验地面至308口压力损失j2AP=在Q1.=27.64pdi2式中：一一沿程阻力系数1-2=1.14+21g)=1.14+21g(2190.4)-2=0.023式中：di水力直径，4二219mmA当量粗糙度，=0.4mm2.4.2308口至工作面压力损失j2p=d-=34.88p0di
14、2式中：一一沿程阻力系数-d-2=1.14+2lg(幺)=1.14+21g(108/0.4)2=0.028AJ式中：di水力直径，4=108mma当量粗糙度，.=04mm压力损失总和P=Pi+.P2=62.52pa因为aP2170米处，供工作面支架喷雾、材巷洒水管、煤层注水、乳化液泵站和采煤机喷雾用；308运巷采纳3寸管路，全长2120多米，自运巷口起每48米有一球型门，自材巷口起每48米有一球型门，蝶型阀6个，分别位于250、600、950、1300、1650、2120米处，供各转载点喷雾及运巷喷雾洒水。静压水管供水管供水必需满意煤机冷却水、煤机喷雾、支架喷雾及其它巷道用水的要求。供水管路要
15、吊挂整齐，不得影响行人和运输，管路要常常检修，防止跑冒滴漏，保证喷雾位置和方向符合要求，喷头齐全完好。1、供水线路：地面水池一主斜井一二采管子道f协助运输巷一南协助巷一三采轨道巷一33406运联巷一33408材巷地面水池一主斜井一二采管子道f协助运输巷一南协助巷一三采轨道巷一33408运联巷一33408运巷三、供水施救系统1、供水施救要求(1)对于供水施救系统，应考虑在灾难发生时，地面能便利将自来水作为供水水源切换注入到井下供水管网。(2)主要运输巷、带式输送机斜井与平巷、上山与下山、采区的运输巷与回风巷、采煤工作面运输巷与回风巷、掘进巷道、煤仓放煤口、溜燥眼放燥口、卸载点等地点都必需敷设防尘
16、供水管路，并安设支管和供水阀门，防尘用水均应过滤。(3)原则上为供水施救系统设置的支管的出水阀门处应有减压阀、过滤装置，以满意遇险人员运用须要。(4)在压风自救设施、避难洞室、作业人员集中地处应安装供水阀门，避难胴室应供应过滤水装置，便于供避险人员运用。(5)供水管路进入永久避难碉室应供应管路爱护(如20米前深埋或高压胶管)。(6)供水施救系统应能在紧急状况下为避险人员供水并输送养分液供应条件。2、308回采面供水施救系统安装的详细位置材巷安装2套，一组安装在设备列车以外100米处，另一组安装在巷道中部100O米处。运巷安装2套，一组安装在装载机以外100米处，另一组安装在巷道中部100O米处
17、。四、308排水系统一、排水系统实力核定1、308工作面原始资料从308口至综采工作面全长2170米，308运巷工作面前二百米坡度为15度，材巷前二百米坡度为20度。308综采工作面正常涌水量为50m3h,最大涌水量为150m3h,矿井水PH值为酸性，重度为1.ONn2、排水泵的选型验算依据煤矿平安规程要求，主要排水设备必需有工作水泵和备用水泵。工作水泵实力应能在20h内解除矿井24h的正常涌水量，备用水泵实力应不小于工作水泵实力的70%,并且工作水泵和备用水泵的总实力应能在20h内排出矿井24h的最大涌水量。排水管的实力应能协作工作水泵在20h内排出24h的正常涌水量。若水量突然增大时，可将
18、材、运两巷、抽采巷的压风管改为排水管。2.1 水泵必需排水实力验算正常涌水期：Qli=qs=.2qz=1.2*50=60m3/h最大涌水期：Qa=Ia=1.2%KIX=1.2*150=180式中：QB一工作水泵具备的总排水实力，IhQmM工作水泵和备用水泵的总排水实力，lhq.矿井正常涌水量，w3A“max矿井最大的涌水量，相3/2.2 水泵扬程的估算口H.600八Hli=80mB70.75式中：Hb估算水泵的扬程Hsx侧地高度，即吸水中最低水位至排水管出口高度差7,管路效率，倾角大于30度，7,=83-0.8;30度-20度，Z=O.80.77;小于20度，T7?=0.77-0.74,这里取
19、Z=O.752.3 水泵的型号及台数的选择依据计算的工作水泵的排水实力，初选水泵，选用ISO-80-50-315Z型水泵，流量为100m3,额定扬程125m。工作泵台数：111=0.6取=1Qe100备用泵台数:MZw2=In20.7n1=0.7l=0.7222皿/0%=1.8-l=08因此，工作泵与备用泵各为1台。3、管路的选择3.1 管路趟数依据泵的总台数，一条管路工作，一条管路备用(压风管路改接)。最大涌水时，两台泵同时工作20h内排出24h的最大涌水量，故从削减能耗的角度考虑，可采纳两台泵两趟管路排水，从而可知每趟管路内流量2等于泵的流量。3.2 管材的选择由于高差为80米左右，确定采
20、纳带有法兰的钢管。3.3 排水管内径的验算式中：dp排水管的内径，mQ一一排水管的流量Vp排水管内的流速，通常取经济流速匕,=1.5-2.2(ms)计算故，选用排水管内径为Slm的标准管，规格型号为114-2*7。3.4确定管材壁厚+C=0.44-0.7cm+C=05Qp4x8+.4x0.0叵Vz-1.3pV0.480-1.30.01180管材壁厚选用符合要求。二、现308工作面排水系统在33408材、运巷及专用抽采巷各按不低于正常涌水量50m3h的排水实力配备，且配备必要的备用水泵。水仓必需有沉淀池，材、运巷的排水管为3寸管，抽采巷的排水管为4寸管。在材运两巷各个低凹处安设若干台潜水泵，排水
21、实力要能满意生产须要。若水量增大,可将材、运巷及专用抽采巷的压风管路改为排水管路。1、主排水线路：33408运巷一33408运联巷一三采集中轨道下山一三采中心水泵房一主斜井一地面污水站33408材巷一33406运联巷一三采集中轨道下山一三采中心水泵房一主斜井一地面污水站33408专用抽采巷一33408抽采联卷-*33408运巷33408运联巷一三采集中轨道下山一三采中心水泵房一主斜井一地面污水站2.308回采面排水布置依据排水实力的须要308运巷有设置4个水仓，400米出安设15KW离心泵，1000米处安设37KW离心泵，1700处安设7.5KW潜水泵，2100处安设37KW离心泵。外加6处积
22、水低洼处，如200、600、800、1300、1600米处均装有3KW潜水泵，以防巷道大量积水。依据排水实力的须要308材巷设置3个水仓，150米处安设37KW潜水泵，1000米处37KW离心泵，1400处安设7.5KW潜水泵，另外在500、1100米处装有3KW潜水泵排出巷道低洼处积水。抽采巷设置75KW离心泵，满意最大涌水量的须要。水泵型号及参数如下：水泵型号电机功率(KW)流量(m3h)扬程(m)ISOl00-65-315Z75100125ISOl00-50-315Z3750125155050BQS20-507.5/N7.52050BQS15-283/N31525五、照明通讯系统为将30
23、8工作面打造成精品工作面，巷道及工作面的充分照明及便利的通讯是必不行少的，详细布置如下：1)照明材巷全长2170m,按要求每20米挂一盏型号为：DGDC-60/127节能灯，另外，各个水仓和油脂洞室也要挂灯，每盏灯的功率为13W,共计110盏灯，由100om处型号为:ZBZ-10.0的照明综保供电。工作面长为196.8m,排列134个支架，每10个支架悬挂一盏型号为：DJC361271.(B)的1.ED灯，另外，设备列车操作台和转载机机头部各悬挂1盏灯，每盏灯的功率为20W,共计13盏，由设备列车上型号为:ZBZ-4.0的照明综保供电。运巷全长为212Om,按要求每20m挂一盏型号为：DGDC
24、60/127的节能灯，另外各个水仓和油脂洞室也要挂灯，每盏灯的功率为13W,共计115盏灯，头部机头和二部机头往前500米各安装一台型号型号为：ZBZ-4.0的照明综保，头部综保限制前I(X)Om的照明，二部综保限制I(X)Om至工作面的照明。一、负荷统计1、308材巷照明负荷统计(左右负荷侧带，每段按100O米考虑)变压器容量计算公式：S=KdcPCOSwm式中：St一一变压器计算容量(KVA)KdC需用系数ZPn供电设备额定功率之和(KW)COSwm加权平均功率因数取KdC=O.9COSwm=0.95SI=0.9*55*130.95=678W5KVA,满意要求。2、308工作面设备列车照明
25、负荷统计St=KdcPCOSwm=0.9*16*20/0.95=303W4KVA,满意要求3、308运巷前100o米照明负荷统计(同后100O米)S=KdCPCOSWm=O9*58*13/0.95=715W4KVA二、电缆的选择依据供电设计中电缆选择原则及实际状况，选择采纳MY-3*1.5+1*1橡套电缆，主要满意机械强度及截流量加以校验。三、干线电缆选择(以运巷100O米电缆为例)1、以运巷一台综保为例电压损失计算：(1)变压器自身电压损失远远小于线路电压损失，故忽视不计。P/x3(2)线路电压损失：AUW=MJUUNySCAUw电缆线路的电压损失，V;UN电缆线路所在电网的额定电压，V；1
26、.、A电缆的长度、截面积，mmm2：Ysc电缆导体的电导率，m/.mm2；Pca电缆所带负荷的有功功率计算值，Bo=KdeEPN=0.9X0.715=0.6435KWpxQ3Uw=(0.6435*500*1000)/(127*53*1.5)=31.874VUmCA终端电压损失AU=31.87V35(V)故允许电压损失能满意要求。2）通讯为了通讯便利，材巷中间移变处安装一部电话，设备列车操作台处安装一部运巷头部机头、二部机头和转载机机头各安装一部电话，另外，头部机头处还安装一部直通调度的电话。由于材巷采纳无极绳绞车运行，全程将近2000m,故以通讯泄漏作为主信号,型号为：KT1.12o以声光信号作为协助信号，沿路每100m安设一台声光信号，型号为：KXH127,由无极绳头部综保供电，保证无极绳的平安运行。工作面共安设15台TK1300型矿用隔爆通讯紧停开关，其中机头、机尾及转载机机头、破裂机各安装一台，工作面每隔10个支架安设一台，用其进行工作面通讯及工作面溜子开停闭锁，由设备列车上的综保供电。运巷各个皮带机头机尾和各个绞车洞室安设带通讯功能的声光信号，型号为：KXHI27,由头部综保供电，保证皮带和绞车的平安运行。
