生产能力核定机运部分.doc

山东丰源煤电股份有限公司北徐楼煤矿矿井机电提运生产能力核定说明书二六年九月五日18一、主井提升系统概况2004年生产能力核定为104.1万吨/年，2006年生产能力核定为104.1万吨/年。主井提升机型号为2JK3.5/15.5，电动机型号为YR50012/1180，功率500KW，电压6千伏。钢丝绳型号为619-34-170-I-镀-右同，最大提升速度5.80m/s，提升高度为340m。为了提高矿井生产能力，充分发挥各生产环节的作用，2002年我矿对主井主提升机电控系统进行技术改造，采用焦作华飞公司生产的JTDKZNZKT/P交流提升机电控系统控制，该系统由PLC集中自动控制提升机的提升运行状态。保证了提升机按有关规定要求提升。主井井底有缓冲煤仓，可以调节井下出煤集中时的压力。2004年我矿投资50万元对井下装载系统及箕斗进行改造；装载系统采用常熟市新虞电器有限责任公司生产的KJ1O主井自动装卸载及提升信号装置，实现了装载全过程的自动化控制，确保了定重装载和提升信号的及时发出到提升机电控系统的主机，避免了人为控制给煤的不准确和发出信号的不及时而造成不必要的浪费；同时对箕斗进行改造，将4.0吨底卸式箕斗改造为石家庄飞机工业有限责任公司生产的QJLGA5.5A轻型箕斗，自重2.8吨，载重5.5吨。单勾循环时间90s；改造后经山东煤矿机电装备安全检测中心检测，主提升机状况良好，各项安全设施齐全完好。二、主井提升系统核定情况式中：A每年提升煤量PM每次提升煤量，为5.3吨T每次提升循环时间（秒/次），为90秒K1提升不均匀系数，有缓冲煤仓取1.1K2提升能力富裕系数 取1.1t日提升时间，已采用数字化自动控制系统，提升时间按18小时。B年工作日330天代入公式计算得：结论：主井提升能力核定为104.1万吨。1、矿井基本参数工作制度：年工作日数br：330d/a，日工作时数bn：18h/d提升方式：单绳缠绕式立井提升，提升高度H：340m井架高度Hj：35m，卸载高度，Hx：10m钢丝绳最大悬垂长度Hc：365m，一次提升重量：Q=52000N矿井阻力系数：K1=1.152、提升机型号：2JK3.5/15.5最大静张力Fjm=170000N，最大静张力差Fjm=115000N提升机变位重力：Gj=236000N，减速机型号：ZHLR170最大输出扭矩：Mmax=300000Nm，速比：i=15.53、导向轮直径：Dt=3.0m，变位重力：Gt=7810N4、电动机型号：YR50012/1180额定功率：Pe=500KW，额定转速：ne=490r/min过载系数m：1.99，转子飞轮转矩：GD2：7800Nm2定子额定电压Ve：6000V定子额定电流Ie：67A转子额定电压V2e：621V，转子额定电流I2e：516A5、提升容器及钢丝绳提升容器：箕斗，容器自重：QZ=28000N钢丝绳：规格型号：61934177镀右同，单位重力：40.93N/m钢丝绳总破断拉力Qd=736000N，钢丝绳全长：470m一、提升钢丝绳安全系数的验算、提升钢丝绳最大静张力提物时：Fjm物=95348.75N、钢丝绳安全系数m的验算提升时：m物=Qd/Fjm物=736000/95348.75=7.726.5结论：符合煤矿安全规程规定。二、立井天轮、滚筒绕绳部分的最小直径与钢丝绳直径之比D/绳=3000/34=88.280结论：符合煤矿安全规程规定。三、立井天轮、滚筒绕绳部分的最小直径与钢丝绳最粗钢丝直径之比D/丝=3000/2.2=1363.61200结论：符合煤矿安全规程规定。四、提升系统总变位质量的测算m=66606.9Kg其中：提升机：Gj=236000N，天轮：Gt=7810N有益载荷：Q=52000N，容器自重：QZ=28000N电动机：Gd=208217N，钢丝绳：Gs=49116N五、提升机强度的验算、提升机最大静张力的验算1、Fjm=95348.75NFjm=170000N2、结论：验算通过。提升机最大静张力差的验算1、Fjc=65916.2NFjc=115000N2、结论：验算通过。六、提升速度的测定与验算1、最大提升速度的测定：实测转速：n=490r/min滚筒直径：D=3.5m传动比：i=15.5计算Vmax=（Dn）/（60i）=5.79m/s（2）提升机提升速度图和提升力图：（参见附图）提升机提升速度图提升力图速度V（m/s）/V2/V4/5.79/0.54/距离H（m）H1H2H3H4H520.85271.1342.455.430.14T（s）t1t2t3t4t57.246.813.4100.5a（m/s2）a1/a3/a50.80/0.39/1.088、提升速度（见表）2、提升加、减速度的验算：主加速度a1的验算：按减速器允许的传动扭矩验算：计算a1值：=2.30m/s2a1结论：符合计算要求。按电动机允许的正常过负荷能力验算：计算a1值：0.96 m/s2a1结论：符合计算要求。七、电动机功率的验算：电动机功率计算：Pd值=420KW验算电动机功率功率验算：Pe=500KW1.1 Pd=1.1420=462KW结论：验算通过。2、正常工作过负荷验算：Imax/Ie=1.160.75m=1.49结论：验算通过。以上数据部分见山东煤矿机电装备安全检测中心2004年11月26日的检测报告。第二节 副井提升能力核定情况2004年度核定能力为137.7万吨/年，2006年生产能力核定为105.68万吨/年。一、 副井提升系统概况副井提升为立井提升，绞车型号2JK-3.5/15.5，最大提升速度5.77m/s，电动机功率400KW，提升容器型号为GS1-2，主要提升任务是提升人员、物料、矸石、掘进煤。2004年，我矿投资了60万元对副井主提升机电控系统进行技术改造，采用焦作华飞公司生产的JTDKZNZKT/P交流提升机电控系统控制，该系统由PLC集中自动控制提升机的提升运行状态。保证了提升机按有关规定要求提升。同时，在副井下井口安装使用中国矿业大学研制的新型罐笼安全承接装置，代替原有的长臂摇台，解决使用长臂摇台带来的调罐、矿车掉道、装卸困难等问题。该装置利用弹簧蓄能器吸收罐笼落罐时的动能。当罐笼以爬行速度正常落罐时，由于该装置有一定初始托罐力，从而柔性托住罐笼，当罐笼高速下落时，罐笼可以使托爪向下翻转，这样就避免了蹲罐事故的发生。罐笼发生过放后，该承接装置的托爪能自动复位。其优点是：1、大大提高提升装卸效率；2、具有托罐稳罐功能；3、具有防蹲缓冲功能；4、纯机械操作，无其它动力源；5、安装方便，运行安全可靠，维护量极小。提升机电控系统改造后，经山东煤矿机电装备安全检测中心检测，提升机状况良好，各项安全设施齐全完好。二、副井提升系统核定情况A副井提升核定能力 （万吨/年）R出矸石率（%），为22.31% 其中：Q矸2005年提升矸石总重量（吨），为199753吨Q煤2005年原煤产量（吨），为895200吨PG每次提矸石重量（吨/次），为1.8吨TG提矸循环时间（秒/次），为100秒M每吨煤用材料比重（%），为2%PC每次提材料吨数（吨/次），为2吨TC每次下料提升循环时间（秒/次），为110秒D下其它料次数（次/班），为6次TQ下其它料每次提升循环时间（秒/次），600秒TR每班上下人总时间（秒/班）， 0秒，因为我矿为双层罐笼，上层专门用于上下人员，人员可以随时上下所以上下人时间取0。代入公式得：结论：副井提升能力核定为105.68万吨/年。1、矿井基本参数工作制度：年工作日数br：330d/a，日工作时数bn：18h/d提升方式：单绳缠绕式立井提升，提升高度H：338m井架高度Hj：27m钢丝绳最大悬垂长度Hc：365m，一次提升重量：Q=18000N矿井阻力系数：K1=1.22、提升机型号：2JK3.5/15.5最大静张力Fjm=170000N，最大静张力差Fjm=115000N提升机变位重力：Gj=236000N，减速机型号：ZHLR170最大输出扭矩：Mmax=300000Nm，速比：i=15.53、导向轮直径：Dt=3.5m，变位重力：Gt=11000N4、电动机型号：Y40012/1180额定功率：Pe=400KW，额定转速：ne=490r/min过载系数m：2.0，转子飞轮转矩：GD2：6170Nm2定子额定电压Ve：6000V定子额定电流Ie：55A转子额定电压V2e：521V，转子额定电流I2e：493A5、提升容器及钢丝绳提升容器：箕斗，容器自重：QZ=42810N钢丝绳：规格型号：61937177镀右同，单位重力：47.73N/m钢丝绳总破断拉力Qd=876000N一、提升钢丝绳安全系数的验算、提升钢丝绳最大静张力提人时：Fjm人=75749.5N提物时：Fjm物=81749.5N、钢丝绳安全系数m的验算提人时：m人=Qd/Fjm人876000/75749.5=11.569.0提物时：m物=Qd/Fjm物=876000/81749.5=10.727.5结论：符合煤矿安全规程规定。二、立井天轮、滚筒绕绳部分的最小直径与钢丝绳直径之比D/绳=3500/37=94.580结论：符合煤矿安全规程规定。三、立井天轮、滚筒绕绳部分的最小直径与钢丝绳最粗钢丝直径之比D/丝=3500/2.4=1458.31200结论：符合煤矿安全规程规定。四、提升系统总变位质量的测算m=47023.91Kg其中：提升机：Gj=236000N，天轮：Gt=11000N有益载荷：Q=36000N，（包括乘人）容器自重：QZ=42810N电动机：Gd=121007.6N，钢丝绳：Gs=17421.45N矿车自重：Q车=6000N五、提升机强度的验算、提升机最大静张力的验算1、Fjm=81749.5NFjm=170000N2、结论：验算通过。提升机最大静张力差的验算1、Fjc=31834.3NFjc=115000N2、结论：验算通过。六、提升速度的测定与验算1、最大提升速度的测定：实测转速：n=488r/min滚筒直径：D=3.5m传动比：i=15.5计算Vmax=（Dn）/（60i）=5.77m/s（2）提升机提升速度图和提升力图：（参见附图）标定提升速度图标定提升力图速度（V）（m/s）/V2/V4/5.77/0.60/距 离H（m）H1H2H3H4H539.24263.1125.859.96/T（s）t1t2t3t4t513.645.610.016.6/a（m/s2）a1/a3/a50.42/0.52/8、提升速度（见下表）2、提升加、减速度的验算：主加速度a1的验算：按减速器允许的传动扭矩验算：计算a1值：=3.4m/s2a1结论：符合计算要求。按电动机允许的正常过负荷能力验算：计算a1值：1.13 m/s2a1结论：符合计算要求。3、减速度a3的验算：计算：a3=0.93 m/s2a3结论：符合计算要求。七、电动机功率的验算：电动机功率计算：Pd值=215KW验算电动机功率功率验算：Pe=400KW1.1 Pd=1.1215=236.5KW结论：验算通过。2、正常工作过负荷验算：Imax/Ie=1.350.75m=1.5结论：验算通过。以上数据部分见山东煤矿机电装备安全检测中心检测报告。第三节、 矿井排水能力核定情况2004年度核定能力为191万吨/年，2006年核定能力169.58万吨/年。目前我矿只有300水平生产，该水平井底车场附近设主排水泵房和主、副水仓各一个，泵房内按设计要求安装3台200D439型水泵作主排水泵，配用电机型号Y400-4，功率450kw，电压6kv，额定排水量每小时288m3，扬程387m，实测排水能力263m3/小时，采用一级排水。主排水管路采用2路225mm型钢管沿副井井筒敷设。井底2个水仓的总有效容积为1632.9m3。根据生产矿井地质报告提供，矿井正常涌水量110m3/h，矿井最大涌水量220m3/h，由2005年实际产量89.52万吨可得：Pn=0.973m3/t，Pm=1.946m3/t。 矿井排水能力计算：1、正常涌水时An排正常涌水量（万吨/年）Bn工作泵小时总排水能力（m3/h），为263 m3Pn上年度平均日出吨煤所需排出的正常涌水量（m3/t），为0.973m32、最大涌水时Am排最大涌水能力（万吨/年）Bm工作泵加备用泵的排水能力（m3/h），为500 m3Pm日出吨煤所需排出的最大涌水量（m3/t），为1.946 m3结论：排水能力核定为169.58万吨。第四节 矿井供电能力核定情况2004年度核定矿井供电能力为249万吨/年，2006年度核定矿井供电能力为164.04万吨/年。一、矿井供电基本情况根据煤矿安全规程要求，我矿采用双回路供电，都来自大坞变电所，线路长7.75km，供电电压35kV，共有4台主变压器，2台变压器的型号为S9-3150/35，线路截面积120mm2，长时工作电流380A，供井下6kV及地面高压电动机用电；另2台变压器的型号为S9-1600/35，供地面生产及生活用电。下井电缆共2路，截面积120mm2。矿井用电设备安装总台数为1042，安装总容量为7320kw。矿井用电设备工作总台数为992台，工作总容量为4364kw。高压静电电容补偿容量为900kvar，低压自动补偿电容容量为225 kvar，功率因数为0.75，经电容补偿后功率因数为0.9，2005年全矿全年用电量：7389875度，实际生产原煤量：89.52万吨，吨煤综合电耗：13.76度/吨。供电能力计算如下：二、计算及说明1、架空线型号：LGJ120 电 压：35KV 载 流 量：380A（见煤炭工业设备手册1292页，中国矿业大学出版社1992年9月版）电源线路供电容量 架空线输送的视在功率SxSx=S/=（3150+1600）/0.92=5163（KVA）线路通过的最大负荷电流 Sj=Igmax/Ij=85.17/1.15=74mm2120 mm2Ij=Sj1.15=1201.15=138A380APj=IjUcos=138350.9=7529KW4364KW按全线电压损失校验导线截面负荷矩计算Mao=P*Lao=43647.75=33821（KWkm）=33.8（MWkm）查表7410（煤炭工业出版社煤矿电工手册1997年4月版1636页）当cos=0.9时，u%=0.0378%，故Uao%=u%Mao=0.0378%33.8=1.28%5%经校验，架空线符合供电要求；相应折算矿井生产能力为：A 电源线路的折算能力，万吨/年；P线路合理、允许的供电容量，KW。按线路允许的载流量计算，但线路电压降不得超过5%；W矿井吨煤综合电耗，千瓦时/吨，采用上年度的实际吨煤综合电耗。2、变压器容量B=4750KVA相应折算矿井生产能力为：3、下井电缆不在折算。结论：供电能力核定为164.04万吨。第五节 井下运输能力核定情况2004年度核定井下运输能力为223.5万吨/年，2006年核定生产能力为398.46万吨/年。一、辅助运输1、大巷运输：井底车场与大巷采用24kg/m的钢轨，轨距600mm， 2台ZK7-6/250-1型直流式架线电机车承担矿井、矸石及物料运输，运输距离2800米；副井下井口约200米处设有侯车室，采用1台ZK7-6/250-1型直流式架线电机车牵引平巷人车运送到二采区及西大巷。二、煤炭运输设备上、下工作面运输设备型号为SGB-630/55BS型弯曲刮板输送机（双速电机）、SGB-630/150C型可弯曲刮板输送机、SGZ730/320型可弯曲刮板输送机，中间巷采用型号为SGW-620/40T弯曲刮板输送机、SGZ630/75型转载机和型号为DTL800/255或STD800/255吊挂式皮带机，给煤机参数：JK3：300吨/小时，实测给煤量：6.11（t/min）。回采工作面煤炭运输能力为：SGZ730/320型可弯曲刮板输送机运输能力：700 t/hSGB-630/150C型可弯曲刮板输送机运输能力：250 t/hSGB-630/55BS型可弯曲刮板输送机运输能力：200 t/hSGZ-630/75型转载机运输能力：630 t/hSGW-620/40T型可弯曲刮板输送机运输能力：150 t/h三、回采工作面煤炭运输路线1、16301采煤工作面的煤炭的运输路线为：工作面溜子（型号SGB-630/150C）中间巷转载机（型号SGZ-630/75）中间巷吊挂皮带（型号STD800/240）163皮带巷皮带（型号STD800/255）163入仓皮带（型号STD800/255）主井煤仓。2、16202采煤工作面的煤炭的运输路线为：工作面溜子（型号SGB-630/55BS）中间巷运输溜子（型号SGW-620/40T）中间巷吊挂皮带（型号DTL800/255）西翼皮带巷第二部皮带（型号DTL800/255）南翼皮带巷皮带（型号DTL800/255）16煤集皮（型号TD75800/255）主井煤仓。3、12208采煤工作面的煤炭的运输路线为：工作面溜子（型号SGB-630/55BS、SGZ730/320）中间巷转载机（型号SGZ-630/75）中间巷吊挂皮带（型号DTL800/240）12209中间巷皮带（型号STD800/255）122北皮采区煤仓西翼皮带巷第二部皮带（型号DTL800/255）西翼皮带巷第一部皮带（型号DTL800/255）南翼皮带巷皮带（型号DTL800/255）16煤集皮（型号TD75800/255）主井煤仓。四、胶带输送机运输目前我矿使用的胶带输送机技术参数见下表：序号型号数量（部）长度（m）运输速度（m/s）运输量（t/h）带宽（mm）1STD-800/255（40）86002.04008002TD75800/25516002.56618003DTL800/255（40）56002.0400800因为井下原煤运输采用胶带输送机，所以辅助运输部分不在计算（一）、大巷煤炭运输。1、大巷运输方式：带式输送机运输。2、大巷煤炭运输设备：（1）122皮带巷：DTL800/255型带式输送机。（2）16煤北翼：STD800/255型带式输送机。（3）16煤集皮：TD75800/255型带式输送机。（4）16煤西翼：DTL800/255型带式输送机。（5）163一、二、三部：STD800/255型带式输送机。 3、胶带输送机运输能力核定（1）16煤集皮运输能力：核定小时运输能力：Q（t/h） QKCB2V式中 K：根据堆角30取K1+K2220130=350C：根据安装倾角7取0.95B：胶带宽度0.8m：根据煤的松散密度取0.9t/m3V：运煤带速2.5m/s将所取值代入公式得：Q3500.950.820.92.5478.8t/h因3.6qvQ KCB2Vqw53.2Kg/m核定年运输能力 式中 A：年运输量，万吨/年w：单位输送机长度上负载总量53.2 Kg/m：运煤带速2.5 m/sK1：运煤不均匀系数1.1将所取值代入公式P中得：（2）163一部胶带输送机煤炭运输能力核定小时运输能力：Q（t/h）Q=KCB2V式中K：根据堆角25取K1+K2180125=305。C：根据安装倾角5取1.0。B：胶带宽度 m，0.8 m：煤的松散密度，t/m3 ,一般取0.901.0V ： 带速2.0 m/s将所取值代入公式Q中得：Q3051.0 0.820.92351.3t/h由Q3.6qV得：351.33.62qq48.8 Kg/m得知qw表示单位胶带输送机长度上负载总量（Kg/m）得出w48.8 Kg/m核定年运输能力A（万吨/a）式中 A：年运输量，万吨/年w：单位胶带输送机长度上负载总量48.8Kg/m：运煤带速2.0m/s：运煤不均匀系数1.116煤集皮胶带输送机输送能力为229.8万吨年，163一部胶带输送机输送能力为168.66万吨/年，因为井下胶带输送机运输由两个独立的系统组成，所以井下运输能力应为16煤集皮胶带输送