三矿竖井15#煤扩三区采区设计说明书.doc

xx竖井15#煤扩三区采区设计说明书工程编号：工程规模：2400kt/a矿 长：总 工 程 师：生产分部部长：主任工程师：项目负责人：设 计：xx集团xxxx竖井15#煤扩三区采区设计说明书设计说明书目录 第一节 采区概况2第一节 采区范围及储量6第二节：采区生产能力及服务年限7第三节 采区巷道布置7第四节 采煤方法12第五节 采区煤柱13第三章 采区通风与安全13第一节 通风13第二节 采区安全17第一节 采区运输设备19第二节 采区排水设备22第一节 采区供电24第三节 采区信号、照明及通讯28第六章 施工组织29第一节 采掘衔接与巷道总工程量29第三节 施工方法30第七章、采区主要经济指标31第一章 采区概况及地质特征第一节 采区概况一、 采区位置本区地表位于东西畛、屹驼村与红岭山、石存沟之间。井下位于扩一区的西部，北部为扩二区，西部及南部为xx和新景矿矿界。采掘情况：本区东部的扩一区k8101、k8103、k8104、k8106、k8108、k8105工作面已采，k8110工作面正在开采，k8112、k8107工作面正在掘进。北部扩二区k8206工作面正在开采。西部及南部相邻的新景矿未开采。本区上覆8#上、8#下、9#、13#煤层为零星孤立块段，并且大部分为表外储量，12#煤层中部及西北部为不可采及表外储量，仅东部及南部有部分可采。二、地表及地层情况本区北东部为东西畛风井（已留保护煤柱），北西部为东西畛、屹驼村，根据集团公司xx地字（2005）648号文件精神，集团公司决定对村庄进行异地搬迁，故不留保护煤柱。本区地表地形中西部高，多为山梁地段，东部芦湖沟、南坨沟、石存沟低，多为山坡沟谷。地层由老到新依次出露为：p21、k11、p22、k12、p23及q2+3。本区属滹沱河水系，主要积水为芦湖沟及其支沟（南坨沟、石存沟），均为季节性河沟。本区15#煤层为上石炭统太原组煤层。太原组煤系地层厚约113米，主要岩性为粉砂质泥岩、细一粗粒砂岩、灰岩、泥岩及各煤层。本区8#、9#、13#煤层（局部可采煤层）为不稳定煤层，12#煤为较稳定煤层，15#煤层为稳定煤层。主要标志层有：1、 k1砂岩、k2（四节石）灰岩、k3（钱石）灰岩、k4（猴石）灰岩、k4砂岩。2、 15#、13#、12#、11#、9#、8#煤层。三、煤层及顶底情况本区15#煤层总厚5.04-7.13米，平均为5.91米，净煤层厚4.86-6.12米，平均厚5.53米。煤层结构复杂，主要含三层夹石：距顶板1.05米左右的夹石，层位稳定，厚度平均0.13米；煤层中部发育一层稳定性较差的夹石，厚约0.10米；距煤层底板0.70米的连岩石，层位较稳定，厚约0.15米，另外，本区中部3-31钻孔附近距底板约0.3米处发育薄层煤与夹石互层现象（俗称驴石），属原生冲积所致。综观本区煤层呈北东高、西南低的趋势，最大标高580.0米，最低标高464.0米，高差116.0米。煤层倾角3-8度，平均5度。煤层老顶为四节石灰岩，厚度9.80-11.90米，平均为11.65米，主要岩性特征为两层泥岩、三层灰岩组成，局部赋水。直接顶为泥岩，厚度为0.-0.4米，平均为0.11米，主要岩性特征为黑灰色，局部相变为粉砂质泥岩。煤层直接底为粉砂质泥岩，厚度为0.40-4.33米，平均为2.03米，呈灰黑色。四、煤质15#呈钢灰色，有金属光泽，硬度为2-3，容重1.435，呈光亮、半光亮型。其主要工业指标为：煤层madavfcspqy工业牌号15#1.4019.398.552.3236.09mj/kgwy-3五、地质构造综观本区15#煤层为一轴向ne的褶皱构造形态，北东部地层产状变化较大，紧密褶皱发育，西南部产状变化较小，呈宽缓褶皱状态，东西畛风井至本区西南为一轴向ew转ne的向斜构造，两翼倾角平缓，为36，其西北为一轴向ne，向sw倾伏的背斜构造，两翼倾角48。预计在向斜的东翼，背斜的西翼有走向断裂构造发育。本区上覆煤层仅开采裕公井的扩二区3#煤，根据3#煤层及15#煤层邻近区开采资料分析，本区东部及东南部陷落柱较为发育。预计长轴在60130米之间不等，短轴4060米，其他地段陷落柱发育较差。六、水文地质本区地表芦湖沟及其支流均为季节性河沟，上覆煤层仅3#煤层开采，其它煤层均未开采。k2、k3、k4灰岩及k6砂岩为弱含水层。区内7个钻孔封孔情况不详。1、 15#煤层盖山厚度在371624米，预计芦湖沟河流对开采 无直接影响。2、 本区与上覆3#煤层平均层间距128米，与15#煤一次采全高防隔水煤岩柱高度相近。根据全局开采资料分析认为，3#煤积水（无导水情况下）对15#煤的开采不会造成灾害性的威胁，但必须采取相应的防范措施。3、 k2、k3、k4灰岩及k6砂岩为本区主要含水层，本区在向斜轴部采掘期间局部会出现淋头水或小的涌水，对生产会产生一定的影响。4、 本区勘探钻孔封孔情况不详，当采至钻孔附近时，应注意观察出水征兆，确保生产安全。本区预计最大涌水量为15m3h，正常涌水量为5-8m3h。七、瓦斯煤尘、自然、地温、地压本区瓦斯主要来自本煤层及其上部邻近煤、岩层（特别是12#煤层与15#煤层平均层间距约35.4米），当15#煤层开采时，受采动影响，在矿负压下，上部临近层瓦斯沿采动裂隙大量下行，建议开采时充分利用高抽巷，内错尾巷等形式加强瓦斯抽放工作。 预 计 本层涌出量 临近层涌出量 涌出总量 绝对涌出量（m3/min） 6 35 41相对涌出量（m3/t） 3 17.5 20.5盖山厚度在490米左右，15#煤埋藏较深，地温、地压相对较高，采掘期间应加强巷道支护和顶板管理。同时，受采动影响，裂隙发育，透气性较好，供氧充分，在采掘时应加强煤层自燃的防治工作。xx通字（2004）401号文件：竖井为高瓦斯矿井，有煤尘爆炸危险性。 根据扩一区k8104工作面煤层自燃情况分析，预测本区煤层有自燃危险性。第二章 采区准备 第一节 采区范围及储量一、采区范围本采区范围为：北部与扩二区相邻；西部与南部为xx和新景矿矿界：东部为扩一区。采区走向长1820m，倾斜长1450m，面积2.639km2。埋藏深度为371624m，平均深度为490m。二、储量本采区地质储量为2352.5万吨。矿界煤柱：66.2万吨，东西畛风井煤柱196.7万吨。预计可以采出的煤量为：1595.139万吨。大巷可回收煤柱为163.133万吨。三、采区回采率采区回采率预计可以采出煤量动用储量100%（1595.139+163.133）/2352.5100%75第二节：采区生产能力及服务年限一、采区工作制度本采区采用“二九一六制”作业，两班生产，一班检修。年工作日为330天。二、采区生产能力本设计安排一个放顶煤综采队生产，两个综掘队施工煤巷，一个普掘队施工岩石巷道。根据我矿放顶煤综采队现在实际生产能力，结合本采区地质条件、生产系统以及设备配置情况，将采煤队的生产能力定为240万吨年，掘进出煤12万吨年，采区的年生产能力确定为252万吨年。三、服务年限采区服务年限可以采出煤量采区生产能力1758.272/2526.98(年)考虑生产过程中的不均衡性以及产量递增、递减期等因素，将采区服务年限定为7.5年。第三节 采区巷道布置一、巷道布置本采区属于新景矿划归xx竖井的井田范围，划归以前，本采区已打出三条采区巷道，即二北石门回风巷、二北石门轨道巷、二北石门皮带巷。1、 材料车场从扩一区轨道巷（距扩一区第六联络巷30米处）开口，以4的坡度做扩三区采区车场。采区车场全长258m。后以-12坡与采区轨道巷（即：二北石门皮带巷）联通。该巷主要承担本采区进风、下料、存车、调车、排矸等任务。2、采区回风巷（原二北石门回风巷）该巷开设在15#煤上层掘进，在k8302工作面的中部位置与东西畛风井联通，全长1465m。该巷道承担采区回风任务。3、采区皮带巷（原二北石门轨道巷） 该巷开设在15#煤下部的岩层中，全长940m，掘至二顺副巷6m处，以12上坡与扩三区材料车场联通。该巷主要承担本采区进风、下料、排矸、供水、排水、供电等任务。4、暗斜井轨道巷该巷开设在15#煤下部的岩层中，全长333m，其中平巷200m、斜巷103m。该巷主要负责联通采区轨道巷与扩三区材料车场。承担本采区出煤、进风、行人、供水、供电等任务。5、 采区皮带巷（原二北石门轨道巷）采区皮带巷开设在采区回风巷与采区轨道巷的中间，沿15#煤下部的岩层中掘进，全长754m，与爬坡皮带巷联通。主要承担本采区进风、下料、排矸、供水、排水、供电等任务。6、爬坡皮带巷爬坡皮带巷联接采区皮带巷和采区煤仓。该巷从三顺煤仓处开始施工，以15坡掘至采区煤仓上方。全长353m，其中平巷93m，斜巷260m。承担本采区出煤、进风等任务。7、采区猴车专用巷采区猴车专用巷由扩三区材料车场开口，平走约88m，以15上坡见15#煤后，沿15#煤层顶板掘进至西六边巷与西六边巷联通。全长约1435m。主要承担进风和行人任务。8、采区煤仓采区煤仓联接装车站与采区皮带巷。垂深45.5m，直径=6m，有效容积为1173.38m3。9、顺槽煤仓k8301、k8303、k8304工作面进风顺槽与采区皮带巷立体交叉处设工作面煤仓。其参数为：名称仓径(m)断面(m2)垂深(m)面积(m3)备注三顺煤仓512.5658240四顺煤仓512.5634227五顺煤仓512.561524010、配电室为解决远距离供电压降损失问题，本设计布置了两个变电所。位置见平面布置图。变电所有独立进回风系统，每个变电所巷道长度为48m，其中峒室长度与约为30m。11、回采巷道每个工作面布置回采巷道，分别是进风顺槽、回风顺槽、内错尾巷、高抽巷。进、回风顺槽沿15#煤层底板布置，内错尾巷沿15#煤层顶板布置。高抽巷沿11#煤层底板布置，距15#煤层间距约56m。12、水仓、水泵房采区水仓从采区轨道巷与采区皮带巷永久闭墙以外的横管处开口，向南开掘水仓。巷道长度为70m，工程量为700m3，水仓有效容量约583 m3。 水泵房布置在采区皮带巷与采区轨道巷之间，巷道长度约为31m。13、回采巷道每个工作面布置回采巷道，分别是进风顺槽、回风顺槽、双内错尾巷、高抽巷。进、回风顺槽沿15#煤层底板布置，内错尾巷沿15#煤层顶板布置。高抽巷沿11#煤层底板布置。二、巷道断面及支护形式采区轨道巷、皮带巷、采区回风巷已经打出，故本设计不在说明。爬坡皮带巷采取拱形断面，锚喷支护，巷道净宽4.2m，直墙高1.2m，巷道净断面积为11.96m2。材料车场、暗斜井轨道巷均采用拱形断面，锚喷支护，巷道净宽4.5m，直墙高1.6m，巷道净断面积为15.15m2。回采工作面进风顺槽采用矩形断面，锚杆支护，锚索补强，巷道净宽4.5m，净高2.8m，巷道净断面积为12.6m2。回采工作面回风顺槽采用矩形断面，锚杆支护，锚索补强，巷道净宽4.5m，净高3.0m，巷道净断面积为13.5m2。内错尾巷采用矩形断面，锚杆支护，巷道净宽3.5m，净高2.2m，巷道净断面积为7.7m2。高抽巷采用矩形断面，锚杆支护，巷道净宽2.7m，净高2.2m，巷道净断面积为5.94m2。爬破皮带巷采用拱形断面，锚喷支护，巷道净宽3.5m，直墙高1.4m，巷道净断面积为9.71m2。猴车专用巷车房采用拱形断面，锚喷支护，巷道净宽4m，直墙高1.2m，巷道净断面积为11.08m2。猴车专用巷岩层巷道，采用拱形断面，锚喷支护，巷道净宽3.2m，直墙高1.4m，巷道净断面积为8.5m2。猴车专用巷煤层巷道，采用矩形断面，锚喷支护，巷道净宽3.2m，净高2.5m，巷道净断面积为8m2。三、采区生产系统（以k8301工作面为例说明）1、出煤系统k8301工作面-西六边巷-补出煤巷-五顺煤仓-采区皮带巷-爬破皮带巷-采区煤仓-扩区皮带巷-四下山新补皮带巷-四下山新补皮带巷煤仓-606运输大巷。 606660补皮带巷-裕公井底卸仓-660780皮带-660780煤仓-780运输大巷。2、下料系统竖井606水平运输大巷-四下山材料车场-转车路-扩区材料车场-扩区轨道巷-材料车场-采区轨道巷-六顺边巷-工作面。 五顺正巷3、通风系统竖井606水平运输大巷-四下山材料车场-转车路-扩区材料车场-扩区轨道巷-材料车场-采区轨道巷-五顺正巷-工作面。竖井606水平运输大巷-四下山材料车场-转车路-扩区材料车场-扩区轨道巷-扩二区轨道巷-扩二区皮带联络巷-爬坡皮带巷-采取皮带巷-五顺联络巷竖井606水平运输大巷-四下山材料车场-转车路-扩区材料车场-扩区轨道巷-材料车场-猴车专用巷-五顺正巷-工作面。 污风从k8301工作面-六顺边巷-采区回风巷-回风联络巷-东西畛风井4、抽放系统k8301工作面走向高抽巷-扩三区高抽回风巷-北二石门副巷-635北大副巷-神堂咀风井-地面第四节 采煤方法根据煤层赋存条件，综合现有采掘设备以及我矿开采技术、管理水平、开采习惯等因素，本设计将采煤方法规定为走向长臂后退式放顶煤综采一次采全高采煤方法，全部跨落法管理顶板。一、工作面主要设备配备序号设备名称设备型号单位数 量主要技术参数1采煤机mgty400/930-3.3d台13300v，930kw2液压支架zf6200-1.7/3.2架1763端头支架zfg6600-1.7/30架44前工作溜szz-1000/1400部13300v,2700kw后工作溜szz-1000/1400部13300v，2700kw5转载机szz-1000/400部11140v,400kw6破碎机pcm3000部11140v,200kw7移变ksgzy-2000-6/3.3台38移变ksgzy-1000-6/1.14台19移变ksgzy-630-6/1.14台210矿用干式变压器kbsg-500台211皮带运输机ssj-1000/22500部212泵站grb-315/31.5台2二、工作面支护及顶板管理工作面采用zf6200-1.7/3.2型低位放顶煤液压支架支护顶板。工作面端头安装zf6600-1.7/3.2型过渡架支护顶板。全部跨落法管理顶板，即随着工作面向前推进，拉移液压支架，机头（尾）落山回柱放顶，使顶板自行跨落。三、工作面割煤、装煤、运煤工作面采用mgty400/930-3.3d型无链牵引双滚筒采煤机割煤并装煤。工作面前后溜分别运送采放煤。四、劳动组织及作业方式工作面劳动组织为“二九一六制”作业，两班生产，一班检修，作业方式为追机作业。五、循环数及推进度工作面循环进度为0.8m，煤层平均厚度为5.53m，工作面长265m，循环产量1514吨，日产量8024吨。日循环个数5.3个。日进4.24m，月进127m，年推进度1397m。第五节 采区煤柱根据我矿的地质条件和采区巷道煤柱留设的实际经验，采区大巷靠采空区侧留设50m煤柱，采区巷道之间留20m煤柱，工作面顺槽留10m煤柱。第三章 采区通风与安全第一节 通风一、通风方式与通风系统本采区采用分区抽放式独立通风方式。通风系统，采区所需新鲜风由扩区轨道巷进入，乏风经总回风联络斜巷进入东西畛风井排出地面。具体通风系统见采区通风系统图。二、风量计算与分配（一）回采工作面风量计算工作面配风量：q采=q h+qw=100q采+ qw/2.5% k ch4=720+9.2/2.5%1.45=10881.45=1577.6 m3/min其中：q采：采煤工作面实际需要风量，m3/minq采：采煤工作面回风巷风流中瓦斯（或二氧化碳）的平均绝对涌出量，取7.2m3/min；qw：采煤工作面尾巷的风排瓦斯量，取9.2m3/min； k ch4：采煤工作面瓦斯涌出量不均衡通风系数。在正常生产条件下，工作面一个月中日最大绝对涌出量为23.78m3/min，月平均日瓦斯绝对涌出量为16.4 m3/min，其比值为1.252。计算取1.25。按工作面温度选择适宜的风速计算需要风量q采=60v采s采=601.012=720 m3/min按采煤工作面同时作业人数计算需要风量q采=4n=435=140 m3/min按风速进行验算15s=1512=180 m3/min240s=24012=2880 m3/min采煤工作面需要取其中最大风量1577.6 m3/min，大于15s，小于240s。采煤工作面需要风量1578 m3/min符合要求，计算时取1578 m3/min。（二）备用工作面需要风量准备面布置专用排瓦斯巷“u+i”型综放工作面需要风量计算，由于尾巷和进风巷已构成系统按备用面计算风量：按综放工作面回风流（尾巷）中瓦斯浓度不超过1%计算需要风量。风排绝对瓦斯量1.5 m3/min，瓦斯涌出不均衡通风系数1.2。q k8301=100q 采k ch4=1001.51.2=180 m3/min按工作面温度选择适宜的风速计算需要风量q k8301=60v 采s 采=600.510=300 m3/min按采煤工作面同时作业人数计算需要风量q k8301=4n=420=80 m3/min按照规定备用工作面在满足瓦斯、二氧化碳、气温等规定计算的风量的前提下，最少不得低于采煤工作面实际需要风量的50%，q k8302q k8301/2=300 m3/min符合要求，现计算取300 m3/min。按风速进行验算15s=1510=150 m3/min240s=24010=2400 m3/min准备工作面需要风量取其最大值300 m3/min，大于15s，小于240s所以准备面需要风量300 m3/min。（三）掘进工作面需要风量1、掘进进风巷煤巷综掘工作面需要风量按瓦斯绝对涌出量计算风量q 进=100q掘k ch4=1000.61.3=78 m3/min根据瓦斯绝对涌出量确定的需要风量需要选用230kw（实际吸入风量300 m3/min）对旋式风机供风。按局部通风机实际吸风量计算风量q 进=q扇ii+15s=3001+1514.5=517 m3/min按掘进面同时作业人数计算风量q 进4n=415=60 m3/min按风速进行计算q 进15s=1514.5=217.5 m3/minq 进240s=24014.5=3480 m3/min掘进进风巷煤巷综掘工作面需要取其中最大风量为517 m3/min，现取520 m3/min，大于15s，小于240s。掘进进风巷煤巷综掘工作面需要风量为520 m3/min。根据衔接部署，同时掘进的工作面数最多为4个，每个掘进工作面配风量为520 m3/min，掘进总配风量为2080 m3/min。3、峒室配风量本区独立通风的硐室有：采区水仓，采区变电室站、工作面配电室共3个，根据经验数据，每个硐室配风量为100 m3/min，硐室配风量为300 m3/min。采区总风量：q=（q 采+q 备+q 掘+q 硐）k其中k为采区通风系数，取1.175q=（1578+300+2080+300）1.175=5003 m3/min（四）、采区内风量分配工作面名称工作面个数工作面配风量（m3/min）回采11557回采备用面1300掘进42080硐室3300第二节 采区安全一、防治水地质部门提供的资料表明，本区仅上覆3#煤开采，采空区积水对15#煤开采不会造成灾害性威胁，但必须采取相应的防范措施。另外还有k2、k3、k4灰岩及k6砂岩为本区主要含水层，本区在向斜轴部采掘期间局部会出现淋头水或小的涌水，对生产会产生一定的影响。本设计要求，在施工前和施工中，必须做到：1、采掘工作必须执行“有疑必探，先探后掘，先放后采”的原则。2、采掘前及采掘过程中，水文地质部门应会同施工单位制定可靠的探水和放水措施，水文地质部门要根据水文地质规程规定，对探、放水工程进行设计。3、当巷道掘进至水泵房、水仓位置时，必须立即组织施工，及时安装投用。4、由于本区勘探钻孔封孔情况不详，当采至钻孔附近时，应注意观测出水征兆，确保生产安全。二、瓦斯防治本区上覆12#煤层未开采，邻近层瓦斯将对生产造成影响。为此，本设计布置了工作面走向高抽巷，利用地面瓦斯抽放站抽放瓦斯。采掘过程中必须严格执行煤矿安全规程、通风瓦斯管理实施细则和集团公司、矿有关通风瓦斯管理的有关规定。三、火灾及自然发火的预防本井四采区、六采区均发生过煤层自燃发火现象。所以，本采区要采取预防煤层自燃发火的措施。1、加快开采进度，缩短煤层揭露时间。2、提高工作面回采率，减少采空区丢煤，减小自燃发火概率。3、工作面采完后要及时拆除、封闭。4、坚强机电管理，严禁出现明火、电火花等火源。5、水泵房、配电室要按规定配备灭火器材。6、加强火灾监测，通风部门要密切关注o2、co2、co和n2的变化情况。7、推广应用氮气灭火技术，阻化剂防灭火技术和均压灭火技术。8、通风部门要制定严格的管理制度，保证火灾监测监控系统的正常运行和综合防火措施的贯彻落实。四、综合防尘1、采区皮带巷、轨道巷、回风巷、采煤工作面、进、回风顺槽、掘进巷道、煤仓放煤口、卸载点等地点都必须敷设防尘供水管路，并安设支管、阀门和喷雾装置或吸尘器。所有煤仓都应保持一定的存煤，不能放空。2、本采区口及相邻采煤工作面之间，煤层掘进巷道同与其相连的巷道间，煤仓同与其相连的巷道间，必须用水棚隔开。水棚布置见“综合防尘系统图”。五、避灾路线1、在采区主要巷道、工作面进回风顺槽及所有岔路上，都要放置标志牌，标明巷道名称及撤退方向等。 第四章 采区主要机械设备选型第一节 采区运输设备一、原煤运输设备本采区设计生产能力为252万吨/年，年工作时间为330天，每天运输按16小时计算。（一）采区小时运输量a =k252104 /（33016）=1.5252104/（33016）716吨/小时式中：a-小时运输量，吨/小时k-产量不均衡系数252-采区年产量，万吨/年330-年工作天数16-每日运输时间（二）采区胶带运输机选择为满足采区运输能力，选用ssj-1200/2250型胶带输送机长660m一部，为本采区原煤运输设备。ssj-1200/4200型胶带输送机主要技术特征：输送能力 q=1200吨/小时带宽 b=1200毫米带速 v=3.15米/秒电机电压 u=660/1140v电机功率 n=4200kw阻燃运输带最大破断力 smax=1250kn由于采区两部胶带输送机基本为水平运输，输送机能力能满足要求，故不在校核。（三）爬坡胶带运输机选择1、为满足采区运输能力，选用ssj-1200/2250型胶带输送机286m一部，为本采区原煤爬坡皮带巷运输设备。2、运输机布置如下图： 3、爬坡皮带验算：（1） 总阻力计算f=f1+f2+f3=99468+1958+4028=105454n式中：f1-上分支阻力，计算从略f2-下分支阻力，计算从略f3-物料提升阻力，计算从略（2） 胶带强度验算：smax=1250kn105454n可见，胶带强度符合要求。（3） 电机功率核算：a、正常运行时，传动滚筒轴功率：p0=fv/1000=1054543.15/1000=332.2kwb、正常运行时，所需电机功率：pm=k1p0=1.2332.2=398.6 kw式中：k1-电机率备用系数，取1.2c、起动时所需电机功率：使用软起动时：p软=1.2398.6=478kw使用硬起动时：p硬=1.5398.6=597.9kw结论，经验算得知，胶带输送机软起动时，可满足要求。二、采区排矸，下料运输设备1、 采区轨道巷运输设备：（一）选型依据：巷道全长：l=333米 其中：102米 12231米 0按端头支架计算：端头支架与平板车：g=20吨（二）钢丝绳的选择由矿使用钩具要求选用67-28圆股钢丝绳其中：钢丝绳直径 =28mm破断力 s=504000n质量 p=2.75kg/m（三）绞车各点张力计算： （计算公式略）。钢丝绳最大静张力 f=102190n最大静张力差 w=54210n（四）钢丝绳安全丝数：n=504000/54210=9.35可见，钢丝绳符合要求。（五）电机功率计算n=kwv/1000=1.2542100.75/(10000.75)=65.1kw式中：k-功率备用系数v-运行速度-传动效率（六）绞车选型根据计算 选用jw-1600/80型无极绳绞车其主要技术特征：滚筒直径：d=1600mm钢丝绳速度: v=0.75(考虑上下架)电动机功率: n=75kw电压：u=660v2、工作面顺槽辅助运输设备各采掘工作面顺槽，选用jd-11.4型调度绞车运输，提升重大设备时选用jm28型慢速绞车。第二节 采区排水设备一、 原始资料最大涌水量 qmax=15m3/h正常涌水量 q x=58m3/h考虑本区水文地质条件，以q=15 m3/h计算垂直高差: h=30m排水管路长度: l=1470m二、 设备的选择与计算1、排水能力计算: q1=24q/20=2415/20=18m3/hh1=k（30+5.5） =1.35(30+5.5)48m式中：k-杨程损失系数取1.35根据q1和h1 初选100d163 型水泵其主要技术参数：扬程: h=59.4m流量: q=37.6m3/h配套电机: p=15kw电压: u=380/660v2、正常涌水量期间所需水泵的工作台数nz=q1/q=18/37.6=0.481台正常涌水时间一台水泵3、正常涌水量期间-昼夜内水泵工作时间tz =24q1/nzq=1824/137.6=11.49小时符合要求4、排水管直径dp=4q/vp3600 = 437.6/2.23600 = 0.077m式中：vp-排水管中水流速度 取2.2m/s选取标准管径100mm =4.5mm5、排水管中实际水流速度：vp=4q/3600dp2=437.6/36000.152=0.59m/s 1.5m/s可见，符合要求。6、吸水管的直径：dx=dp+25=125mm选取标准管径125mm =6mm7、吸水管的实际流程vs=4q/（3600dx2）=437.6/（36000.22）=0.33m/s 8、水泵总杨程h=h+h吸+h排=37.6+6+10.4=54m式中：h排-排水管路扬程损失：h排=l/dvp2/2g=0.0381543/0.10.592/（29.8）=10.4m上式：-沿程阻力损失系数0.038三、 水泵选择：根据以上计算，选用100d163型水泵三台，其中一台工作，一台备用，一台检修。第五章 采区供电、信号、照明及通讯第一节 采区供电一、供电原则：本采区供电，由位于采区上部车场的采区四号配电室和设在采区下部的一号配电室负担。采区绞车、采区皮带、爬坡皮带、单绳索道人车，及采区照明、信号电源均由采四号配电室负担。综采工作面3300、1140伏电源，综掘工作面电源由各自移动变电站负担。二、采区设备用电负荷统计。负荷名称设 备 容 量需用系数kx加权平均功率因数c0stg计 算 负 荷备注总容量工作电机容量kw有功功率kw无功功率kvr视在功率kva综采工作面5910.95665.30.550.71.023965.754045.024451.31综掘工作面1205.41145.40.60.71.02687.24700.98981.77高抽巷工作面639.4549.40.60.71.02329.64336.23470.91采区运输115511550.50.71.02577.5589.05825水泵5418111.021818.3618采区照明信号3310.80.7530.943.75负荷总计5581.135690.586750.74skckc=0.95023.025121.526075.67三、采区各配电室变压器容量的计算与选型（一）采区四号配电室本配电室位于采区上部，是采区高压电源汇流站，负担本采区皮带、绞车、人车及采区的照明、信号电能的供给，并负担部分综掘工作面及高抽工作面电能的供给。1、（1）采区主要运输设备及照明设备负荷统计序号设备名称型号单位数量电 机备注额定功率kw额定电压v1采区胶带输送机ssj-1200/2250部1225011402爬坡胶带输送机ssj-1200/2250部1225011403绞车jw-1600/80部1756604单绳索道人车部2406605照明信号3合计pe1158（2）变压器容量计算sb=kxpe/cos=0.51158/0.7=827.14kva式中：pe-变压器供电的所有用电设备额定功率kx-需用系数 取0.5cos-加权平均功率因数 取0.7（3）变压器选择根据计算结果，选用kbsgzy-630/6/1.14型2台矿用移动变压器，分别带胶带运输机；选用kbsg-315/6/0.69型矿用隔爆型干式变压器一台。带绞车、人车及照明信号。（4）变压器负荷系数：1=500/630=0.79=500/630=0.793=118/315=0.372、k8302进风综掘高抽巷工作面设备负荷统计序号设备名称型号单位数量电 机备注额定功率额定电压1综掘机mrh-s100-41台1152.86602锚杆钻机myt-100台111660泵站功率3刮板输送机sgw-80部1806604胶带输送机dsp-80部2806605调度绞车jd-11.4部811.46606耙岩机zyp-17台1176607胶带输送机sj-650部12406608煤电钻mz2-12部21.21279局扇fdii台2245660一台工作一台备用pe639.4（2）变压器容量计算：sb=kxpe/cos=0.6639.4/0.7=548kva式中： kx-需用系数，取0.4cos-加权平均功率因数，取0.6（3）变压器选择：根据计算结果，选用kbsg-315/6型矿用隔爆型干式变压器一台，负担除移变带以外其它各种用电设备。选用kbsg-200/6型矿用隔爆型干式变压器一台负担局扇。选用kbsgzy-500型移变一台，负担综掘面的综掘机、锚杆钻机、煤溜及二部皮带及调度绞车。（4）变压器负荷系数：1=235.2/315=0.752=90/200=0.453=346.3/500=0.69(二)采区一号配电室本配电室位于采区下部，负担综掘工作面，综采工作面及水泵的电能供给。1、（1）k8301综采工作面设备负荷统计序号设备名称型号单位数量电 机备注额定功率额定电压1采煤机mgty400/930-3.3d部193033002生产溜szz-1000/1400部1270033003后生产溜szz-1000/1400部1270033004破碎机pcm-3000部125033005转载溜szz-1000/400部140033006胶带输送机ssj-1200/2250部2225011407回柱机jh-17部2176608乳化液泵grb-315/31.5台220011409齿轮泵zcy-29/3.6-1台17.566010注水泵5d-2/150台13066011调度绞车jd-11.4部511.466012煤电钻mz2-12部21.2127pe5910.9(2)变压器容量计算：sb=kxpe/cos=0.495910.9/0.7=4158.63kva 式中：kx-需用系数kx=0.4+0.6930/5910.9=0.49pd-最大一台电动机功率cos-加权平均功率因数，取0.7。（3）变压器选择根据计算结果，选用kbsgzy-2000/6/3.3型3台矿用移动变压器，分别带3300伏级设备；选用kbsgzy-1000/6/1.14型1台矿用移动变压器，选用kbsgzy-630/6/1.14型2台矿用移动变压器，分别带1140伏级设备；选用kbsg500型矿用隔爆型干式变压器1台负担其它设备的电能。（4）变压器负荷系数：1=1400/2000=0.72=1580/2000=0.793=1400/2000=0.74=400 /1000=0.45=500 /630 =0.796=500 /630 =0.796=130.9 /500 =0.262、(1)k8303回风综掘工作面设备负荷统计序号设备名称型号单位数量电机备注额定功率kw额定电压v1综掘机mrh-s100-41台1152.86602锚杆钻机myt-100台1116603刮板机输送机sgw-80部2806604胶带输送机dsp-80部2806605刮板输送机sgw-40部1406606调度绞车jd-11.4-17部 411.46607局扇fdii台12456608煤电钻mz2-12部11.2127pe615.6（2）变压器容量计算：sb =kxpe/cos=0.6615.6/0.7=526kva 式中： kx-需用系数 0.6cos-加权平均功率因数 0.7（3）变压器选择根据计算结果，选用kbsgzy-500/6型移变一台，kbsg-315/6型矿用隔爆型干式变压器一台，负担综掘工作面设备，kbsg100/6型矿用隔爆型干式变压器一台负担局