矿井30万吨生产能力核定方案

新阳煤业生产能力核定新阳煤业生产能力核定 及达到及达到 3030 万吨万吨 年改造方案年改造方案 新阳煤业机电科 2012 年 5 月 16 日 主提升系统现状及能力核定主提升系统现状及能力核定 一 概况 矿井提升系统的设备 设施配套完善 符合有关规定规范 要求 经具备资质的检测检验机构测试合格 各种保护装置齐 全完好 运转正常 动作灵敏可靠 各类资料 技术档案齐全 保存完整 各种记录完备 每日坚持 2 个小时的检查和维修时 间 设备均能够安全运转 完全符合主提升系统能力核定的必 备条件 一 主提升方式 矿井主井提升方式为立井提升 提升绞车型号为 2JTP1 6 0 9 20 型 配套电机容量为 110KW 电压等级为 380V 二 主要技术参数 主提升绞车提升长度 255m 提升速度 2 9m s 双滚筒提升 日提升时间 16h 箕斗装载量为 2 吨 提升循环时间 110s 箕 斗装满系数 1 0 二 主井提升能力计算过程及结果 计算参数选取依据说明 主井提升系统计算 万 t a Tkk10 kPtb 3600A 21 4 M 3600 330 16 2 1 0 1 2 1 2 110 104 24 万吨 年 式中 A 主井提升能力 万 t a b 年工作日 330d t 日提升时间 16h 或 18h 按第十一条规定选取 PM 每次提升煤炭量 2t 次 k 装满系数 立井提升取 1 0 当为斜井串车或箕斗提 升时 倾角 20 及以下取 0 95 20 25 取 0 9 25 以上取 0 8 k1 提升不均匀系数 井下有缓冲仓时取 1 1 无缓冲仓 时取 1 2 K2 提升设备能力富余系数 取 1 1 1 2 T 提升一次循环时间 110s 次 三 计算结果 根据以上计算 主井提升核定结果为 24 万吨 年 产能升 级 30 万 t a 需进行技术改造 2011 年 新阳矿被核定为突出矿井 根据公司要求 15 万吨 年的突出矿井要产能升级到 30 万吨 年 同时考虑到提升 富余量 改造项目如下 1 需把 1 8T 箕斗改成 3T 箕斗 2 2JTP1 6 0 9 20 型提升机换成洛阳中信重工生产的 2JK 2 1 20 型单绳摩擦式双滚筒提升机 ZHCR 115K 型 电机 功率为 170KW 速度为 3 7m s 提升一次循环时间 90 秒 3 主提升绳换为 24 5mm 井筒所有罐道绳全部更换 4 井架需改造升高 7m 天轮更换 5 主井车房需重建 主井系统改造方案表 具体验算如下 30 万 t a 主井提升系统设计改造方案 一 主井提升设备计算选型 1 设计依据 项目工程 规格型号工程量单 位 工程量工作量 万元 箕斗 3T 个 225 提升机 2JK 2 1 20 型 套 1240 配套备用电机 170KW 台 125 配电柜面 330 钢丝绳 24 5mm 米 300010 天轮及井架改造升高 7m 15 主井底安装定量装置套 28 主井车房扩建改造平方 25010 合计 363 设计生产能力 30 万 t a 主立井井深 256m 提升高度 256 Hx 5 Hz 256 17 5 28 250m 工作制度 330d a 16h d 提升任务 担负矿井提煤 煤的集散容重 r 0 98t m3 矿井的电压等级 380V 2T 非标轻型箕斗 取 4m 卸载水平高度 采用底卸式箕斗 Hx 15 22m 取 17m 装载水平高度 采用底卸式箕斗 Hz 92 64 28m 装载水 平高于井底水平 2 提升设备选型 1 提升容器的选择 经济提升速度 Vj 0 3 0 5 0 4 6 31m s 250 经济提升时间 Tj 7 10 65 55s 取 67S 6 32 0 7 250 6 32 式中 H 提升高度 250m Vj 经济提升速度 m s a 提升加速度 取 0 7m s2 容器在爬行时所需时间 取 7s 休止时间 取 10s 一次经济提升量 Q 1 46t 次 3600 1 15 67 1 2 3600 16 330 式中 A 矿井年产量 t C 提升不均衡系数 取 1 15 af 提升富裕系数 取 1 2 t 日提升时间 16 小时 br 年工作日 330 天 Tj 一次提升时间 67S 主井提升机选用 3T 非标轻型箕斗 一次实际提升量 Q V 2 0 98 1 96 次 式中 r 煤的集散容量 0 98t m3 V 非标箕斗容积 2m3 所需一次提升时间 Tj 89 9s 取 90 秒 3600 3600 330 16 1 96 1 15 1 2 所需一次提升速度 V a Tj 2 2 4 3 675m s 提升容器采用一对 2T 非标轻型箕斗 双码提升 箕斗外形 尺寸 长 宽 高 1250 1000 4000 自重 Q箕 2200Kg 名义载 重量 2000Kg 一次实际提升量 Q 1960Kg 2 提升钢丝绳选择 绳端荷重 Q煤 Q箕 Q 2200 1960 4160Kg 钢丝绳悬垂长度 H 9 258m 钢丝绳单位质量 1 588Kg m 煤 110 式中 钢丝绳单位质量 绳端最大载重 4160Kg 煤 钢丝绳公称抗拉强度 170Kg mm2 m 安全规程的安全系数 6 5 Ht 钢丝绳悬垂长度 258m 选用绳 6 19 股 1 6 12 绳纤维芯右捻股钢丝绳 参数 2 165Kg 米 24 5mm 钢丝 1 6mm 破断拉力总和 Qq Qq N 公称抗拉强度 170Kg mm2 安全系数 8 4 6 5 煤 9 8 2 165 258 9 8 所选钢丝绳符合 煤矿安全规程 的要求 3 提升机 滚筒直径 80 80 24 5 1960mm 1200 1200 1 6 1920mm 对于主井提升可采用双层缠绕 卷筒平均缠绕直径 D 1 2 4 2 1960 2 1 2 4 24 52 24 5 2 5 1981mm 式中 卷筒平均缠绕直径 mm D 滚筒直径 mm K 卷筒缠绕层数 2 层 d 钢丝绳直径 mm 钢丝绳绳圈间隙 2 3mm 取 2 5mm 卷筒宽度 B 3 4 258 30 3 4 1 96 24 5 2 5 2 1 981 718 6mm 式中 B 卷筒宽度 Ht 提升高度 258m Lm 试验钢丝绳长度 30m Dg 滚筒直径 1960mm d 钢丝绳直径 24 5mm 钢丝绳绳圈间隙 2 3mm 取 2 5mm Kc 卷筒缠绕层数 2 层 Dp 卷筒平均缠绕直径 1 981m 3 摩擦圈的最少数 4 每季度钢丝绳移动 1 4 绳圈所需备用圈数 最大静张力 Fj 煤 Ht 9 8 4160 2 077 258 9 8 46KN 最大静张力差 Fc 纯 Ht 9 8 1960 2 077 258 9 8 25KN 选用 2JK 2000 1000 20 型单绳摩擦式双滚筒提升机 改型 提升机参数 Fj 60KN 46KN Fc 40KN 25KN Dg 2000mm Bg 1000mm i 20 电控型号 ZHLR 115K 提升速度 3 7m s 最 大提升高度 346 米 配套电机 170KW 转速 720r min 符合以 上要求 4 提升系统 天轮选择 Dt 80d 80 24 5 1960mm 式中 Dt 天轮直径 mm D 钢丝绳直径 24 5mm 查天轮规格表 可选用 MZS1 1 0 2 0 型井上固定天轮 天轮直径 Dt 2000mm 两轴承中心距 640mm 重量 1077Kg 经测量天轮距井口高度为 17m 由于箕斗变高 天轮直径变大 井架需增高 7m 即井架高度为 24m 井口距滚筒中心线为 27 5m 钢丝绳仰角为 32 15 1 式中 钢丝绳仰角 井架高度 24m C 提升机主轴中心高出井口水平距离 一般为 1 2m 取 1 5m 天轮半径 1m 钢丝绳的偏角为 0 33 分 1 30 分 1 2 3 式中 钢丝绳偏角 B 提升机滚筒宽度 1m S 两天轮间的距离 2 26m a 两卷筒的内沿距离 1 132m 天轮到卷筒上的长度 36 5m 5 提升能力 一次提升循环时间 Tj u 90s 式中 Tj 一次提升循环时间 H 提升高度 V 提升速度 按实际提升机速度 3 7m s a 提升加速度 取 0 7m s2 u 容器在爬行阶段所需的附加时间 7s 休止时间 10s 按日提升时间 16h 有井底煤仓 计入 1 1 的不均需系数 年 提煤能力为 An 37 6 万 t a 330 16 3600 1 96 1 1 90 10000 富裕系数 37 6 30 1 253 1 2 满足技改后年产量 30 万 t a 的要求 井下排水系统现状及能力核定井下排水系统现状及能力核定 一 概况 新阳煤业排水系统完善 设备完好 运转正常 经具备资 质的检测检验机构测试合格 有依法批准的地质报告提供的正 常涌水量和最大涌水量以及生产期间的实际涌水量数据 矿井 无突水淹井危险 有防治水害的有效措施 管理维护制度健全 各种运行记录完备 有每年一次的工作水泵及备用水泵联合排 水试验报告 完全符合井下排水系统能力核定的必备条件 一 矿井排水系统情况 包括各分级排水系统情况 水仓 容积 排水管路规格及布置等情况 矿井中央泵房安装 MDM155 30 10 型离心式水泵三台 均为 一级排水 其中一台运行 一台备用 一台检修 沿副井筒敷 设两趟管路 直径为 159mm 排水高度 248m 二 分别计算排矿井正常涌水量和排矿井最大涌水量的生产 能力 1 校验水泵能否在 20h 内排出 24h 的正常涌水和最大涌水量 正常涌水时 一台泵工作 20h 排水量 110 1 20 2200m3 两 台泵工作 20h 排水量 110 2 20 4400 m3 按正常涌水时 24h 的涌水量 60 24 1440 m3 2200 m3 按最大涌水时 24h 的涌水量 120 24 2880 m3 4400 m3 以上计算表明一台工作水泵运行 一趟管路工作 20 h 能 排出矿井 24h 的正常涌水量 二台水泵运行 二趟管路工作 20h 能排出矿井 24h 的最大涌水量 符合 煤矿安全规程 要 求 2 水仓容量校验 由于矿井正常涌水量为 60m3 h 1000 m3 h 水仓容量符 合 V 8Qn 要求 8 Qn 8 60 480m3 而水仓容量 919 m3 480m3 满足 煤矿安全规程 要求 3 计算排正常涌水量时的生产能力 An 330 20Bn 104 Pn 330 20 1 110 104 3 17 22 9 万 吨 年 式中 Bn 为一台工作水泵的排水能力为 110 m3 h Pn 为上年度日产 号煤所需排出的正常涌水量 Pn Qn 24 330 15 104 60 24 330 15 104 3 17 m3 t 4 计算排最大涌水时的生产能力 An 330 20Bm 104Pm 330 20 2 110 104 6 34 22 9 万吨 年 式中 Bm 为二台水泵的排水能力 此时二趟管路配合二台水泵排水 其中一趟备用管路 一台备用水泵 Bm 2 110 2200 m3 t Pm 为上年度日产吨煤所需排出的最大涌水量 Pm Qm 24 330 15 104 120 24 330 15 104 6 34 m3 t 式中 An 排水正常涌水时的能力 万吨 年 Am 排最大涌水时的能力 万吨 年 Bn 工作水泵小时排水能力 m3 h Bm 工作水泵加备用水泵的小时排水能力 m3 h Pn 上年度平均日产吨煤所需排出的正常涌水量 m3 t Pm 上年度平均日产吨煤所需排出的最大涌水量 m3 t 三 计算结果 1 排矿井正常涌水量生产能力 通过以上计算 排正常涌水量时的生产能力为 23 万吨 年 2 排矿井最大涌水量生产能力 通过以上计算 排最大涌水量时的生产能力为 22 9 万吨 年 3 矿井排水系统能力 通过以上计算 则矿井排水系统生产能力为 22 9 万吨 年 本 环节的核定结果为 22 9 万吨 年 产能升级 30 万 t a 需进行技 术改造 井下排水系统改造方案及能力核定 2011 年 新阳矿被核定为突出矿井 根据公司要求 15 万吨 年的突出矿井要产能升级到 30 万吨 年 根据技改后的矿 井涌水量和排水扬程 适当加大排水能力富裕系数 改造项目 如下 更换 MD280 43 7 型离心水泵 3 台 扬程 301m 单台流 量 280m3 h 更换配套防爆电机功率 355kw 转速 1480r min 仍使用 6000v 高压 井下中央变电所直供 两趟排水管直径改造成 219mm 8mm 无缝钢管 单趟长 度 350 米 更换 DN219 40 闸阀 8 套 逆止阀 3 套及相关配件 在现水仓容积为 919 立方米的基础上 再掘进一条长度 180 米的外环水仓容积需达到 2160 立方米 水仓总容积为 3079 立方米 排水系统技术改造表 系统升级改造后的校验计算 1 当年产量达到 30 万吨 年 矿井涌水量为 矿井正常涌水量 Q1 190m3 h 矿井最大涌水量 Q2 285m3 h 主排水泵排水高度 322 85 248m 瓦斯等级 高沼矿井 2 主排水设备能力计算 1 主排水泵型号 台数 根据 煤矿安全规程 的要求 在正常涌水期工作水泵所 名称项目规格型号工程量单 位 工程 量 工作量 万 元 离心水泵及配套电机 MD280 43 7 型 台 3120 无缝钢管 219mm 8mm 米 70028 闸阀 DN219 40 个 83 5 逆止阀 DN219 40 个 31 2 法兰盘 法兰垫 等相关配 件 套 2007 外环水仓掘进断面12 平方米 180270 合计 429 7 必须的排水能力为 Q 1 2 Q1 1 2 190 228m3 h 在最大涌水期 工作水泵和备用水泵联合的排水能力为 Qmax 1 2 285 1 2 285 342m3 h 式中 Q 工作水泵具备的总排水能力 m3 h Qmax 工作和备用水泵具备的总排水能力 m3 h Q1 矿井正常涌水量 m3 h Q2 矿井的最大涌水量 m3 h 水泵扬程估算 H m Hp Hx 1 1 248 5 278m 式中 m 扬程损失系数 取 1 1 Hp 排水高度 248m Hx 吸水高度 取 5m 2 分别计算排矿井正常涌水量和排矿井最大涌水量的 生产能力 1 校验水泵能否在 20h 内排出 24h 的正常涌水和最大涌 水量 正常涌水时 一台泵工作 20h 排水量 280 1 20 5600m3 两台泵工作 20h 排水量 280 2 20 11200 m3 按正常涌水时 24h 的涌水量 190 24 4560 m3 5600 m3 按最大涌水时 24h 的涌水量 285 24 6840 m3 11200 m3 以上计算表明一台工作水泵运行 一趟管路工作 20 h 能排出矿井 24h 的正常涌水量 二台水泵运行 二趟管路工作 20h 能排出矿井 24h 的最大涌水量 符合 煤矿安全规程 要 求 2 水仓容量校验 由于矿井正