82205综采工作面设计说明书

精品文档 0欢迎下载 山西大同李家窑煤业有限责任公司山西大同李家窑煤业有限责任公司 8220582205 工作面设计说明书工作面设计说明书 矿矿 别别 李家窑煤业李家窑煤业 单单 位位 生产技术科生产技术科 工作面名称工作面名称 8220582205 工作面工作面 二 一七年一月十日 精品文档 1欢迎下载 目目 录录 前前 言言 2 2 第一章第一章 工作面概况及地质特征工作面概况及地质特征 2 2 第一节 概况 2 第二节 地质特征 2 第二章第二章 采煤方法 设备选型及巷道布置采煤方法 设备选型及巷道布置 4 4 第一节 采煤方法及设备选型 4 第二节 工作面巷道布置 6 第三章第三章 工作面生产能力及生产系统工作面生产能力及生产系统 7 7 第一节 工作面生产能力 7 第二节 生产系统 7 第三节 机电设备及供电 13 第五章第五章 技术经济指标技术经济指标 4545 第六章第六章 安全技术措施安全技术措施 4646 精品文档 第 2 页 共 45 页2欢迎下载 前前 言言 根据 采矿设计手册 综采技术手册 及 煤矿安全规程 等有关 规定及要求 对 82205 综采工作面进行设计 该工作面位于我矿 1240m 水 平一盘区 预计 2017 年 8 月 15 日采出 第一章第一章 工作面概况及地质特征工作面概况及地质特征 第一节 概况 一 工作面位置及地表概况 本矿井位于大同煤田南东部 大同市左云县东南 26km 小京庄乡李家 窑村南 行政区划隶属左云县小京庄乡 经济类型为集体所有制企业 其 地理坐标为 东经 112 44 41 112 47 52 北纬 39 45 57 39 48 18 井田东南距北同蒲铁路 40km 并有小峪及峙峰山运煤专用线于宋家庄站与 北同蒲铁路相接 宋家庄站至大同 52km 与大秦铁路相连 南至朔州到太 原长 303km 另外北东有同煤集团王村矿至大同的运煤专线 井田北东有 左 云 吴 家窑 公路 往南东与大运高速公路相接 井田南东有岱 岳 马 营 公路与大运也相连 另外井田内和周边均有简易公路与 以上两条公路相连 交通较方便 该矿东与峙峰山煤业有限公司相邻 西北与整合后的左云县长春兴煤矿相 邻 南 北无其它煤矿开采 二 工作面参数 82205 工作面为 22 煤层综采工作面 本采面北部为已采 82203 工作 面 南部为 82207 设计采面 西部为 22 煤层 82204 采面 工作面标高 1302 1333 5m 工作面走向长度 890m 工作面长度 105m 工作面面积 93450m 第二节 地质特征 一 煤层及顶底板情况 1 煤层情况 本工作面所采煤层为石炭系山西组中部 22 煤层 地质结构复杂 顶板多 为中粒砂岩或粗粒砂岩 底板为泥岩 煤层结构简单 含夹矸 0 2 层 平 均煤层厚度为 4 47m 煤层倾角为 0 150 煤的种类为气煤 本采面在掘进 过程中揭露 4 条断层 最大落差 15 米 最小落差 2 米 运输顺槽揭露全 岩断层走向长度 90 多米 对回采影响较大 建议对断层进行探明 决定 精品文档 第 3 页 共 45 页3欢迎下载 可采与否 顶板 上距 18 号煤层 24 75 65 62 米 平均厚 41 90 米 岩性为粒 砂岩或粗粒砂岩 底板 下距 22 煤层 7 25 29 60 米 平均厚 21 11 米 岩性为泥岩 2 顶底板情况 顶板 上距 18 号煤层 24 75 65 62 米 平均厚 41 90 米 岩性为粒砂岩 或粗粒砂岩 底板 下距 22 煤层 7 25 29 60 米 平均厚 21 11 米 岩性为泥岩 二 地质构造 根据 82205 工作面胶带运输顺槽 回风顺槽掘进过程实际揭露情 况 82205 工作面内地质构造简单 煤层稳定 产状平缓 倾角 0 13 三 水文地质 根据现有勘探资料及掘进期间涌水状况 82205 工作面直接充水因素主要 为太原组碎屑岩裂隙含水岩组 该含水岩组主要以中 厚层状的中 粗砂 岩层间裂隙及脉状裂隙含水为主 且工作面呈南高北低趋势 根据 82205 工作面胶带运输顺槽和回风顺槽在掘进时涌水量状况 工作面在开采期间 可能受水的影响较小 预计 82205 工作面回采期间正常涌水量 5m h 最大 涌水量 10m h 四邻间不会给工作面回采带来水害威胁 工作面上部为 18 煤层 历史采掘情况不详 为保证回采期间的安全 必须严格执行探 放水制度及制定相应的探放水措施 四 储量 1 可采储量 890 80 105 3 0 1 47 375070 5t 2 设计采出煤量计算 按停采线 80 米 采高 3 0 米 割煤回采率 97 割煤量 890 80 105 3 0 1 47 97 363818 4t 3 服务年限 循环产量 105 3 0 8 1 47 97 359t 日产量 359 6 2154t 月产量 2154 25 5 54927t 可采期 375070 5 54927 6 8 月 五 瓦斯 煤尘 自燃情况 本面属低瓦斯工作面 瓦斯涌出量很小 但煤层自燃发火倾向为 级 属于自燃煤层 自然发火期最短为 62 天 所以应有严格的预防煤层自燃 措施 本工作面所采 22 煤 属于煤尘爆炸性危险煤层 在回采时要求防 尘防爆设施齐全 加强洒水除尘和通风管理工作 并制定严格的防尘防爆 措施 回采结束后采用黄泥灌浆处理采空区 六 存在问题及建议 精品文档 第 4 页 共 45 页4欢迎下载 1 为了确保生产正常进行 在生产过程中随时注意工作面地质构造变 化 发现问题及时与公司生产技术科联系 以便及时采取有效措施 2 根据回采时的情况 82205 工作面回采时可能会受到煤层自燃 有 害气体超标等威胁 要求综采队在回采时加强注意 发现异常及时向公司 调度指挥中心汇报 以便及时采取有效措施 第二章第二章 采煤方法 设备选型及巷道布置采煤方法 设备选型及巷道布置 第一节 采煤方法及设备选型 1 采煤方法 根据 82205 工作面煤层赋存情况 结合周边矿井实际情况以及矿井现 代化发展的趋势 采用走向长壁采煤法 顶板采用全部垮落法管理 2 采煤机的选型 根据工作面倾斜长度为 105m 采高初步确定为 3 0m 煤层普氏系数 f 2 3 采用 MG400 930 WD 双滚筒采煤机 3 液压支架的选型 液压支架的选型 根据本面煤层的赋存条件 地质构造特征 为保证选用适用的支架 使得综采各项工艺参数充分发挥 确保工作面实现高产高效 进行工作面 支架选型 A 根据工作面自然条件 顶板为四类 煤层厚度平均为 4 47m 煤层 倾角为 0 15 等赋存条件 初步选用支架为掩护式支架 支架的支护强 度 0 92Mpa 取支架支护强度为 0 92Mpa B 支架工作阻力的确定 支架工作阻力 Q Zb l c Kn 式中 Z Z 选定支护强度 取 0 92Mpa b 支架中心距 取 1 5m c 顶梁前端至煤壁距离 取 0 2m l 顶梁长度 取 4 0m Q Zb l c 920 1 5 4 0 2 5796KN C 支架初撑力的确定 由于 82205 工作面顶板较不稳定 故确定支架的初撑力不小于工作阻 力的 80 即为 5040 KN D 液压支架的高度计算 1 支架的最大支撑高度 考虑到顶板有伪顶冒落或局部冒落 支架的最大支撑高度应是煤层最 大开采厚度再加 200 300mm 即 精品文档 第 5 页 共 45 页5欢迎下载 hmax Hmax 200 300 mm Hmax 煤层开采的最大高度 mm 3000 300 3300 mm 2 支架的最小支撑高度 支架的最小支撑高度为最小开采高度减去 250 350 hmin Hmin 250 350 mm Hmin 煤层开采的最小高度 mm 2500 350 2150 mm 根据以上参数 选用 ZF6400 17 32 型放顶煤液压支架和 ZFG6400 20 32 型放顶过渡液压支架 工作面配套设备选型 工作面运输机 根据本面所选支架与运输机 支架控顶距与运输机的 配合以及采煤机与运输机的配合须达到尺寸合理与操作灵活方便的要求 再考虑到工作面的运输能力须大于生产能力 本面运输机均选用 SGZ 764 400 型双中链刮板运输机 运输道运输设备选型 SZZ764 200 转载机一部 PCM160 破碎机一部 DSJ100 63 125 胶带输 送机 第二节 工作面巷道布置 一 回风顺槽 1 布置 全煤巷跟顶定向布置 全长 890m 2 支护及断面 巷道净断面不小于 12m2 掘进断面 宽 高 3500mm 3000mm 顶板采用锚网 锚索 联合支护 顶部锚杆采用左旋无 纵筋螺纹钢锚杆 20 2000 mm 锚杆间排距 800mm 800mm 锚索居中双排 布置 间排距 2000mm 2000mm 锚索 6300mm 顶网为 6 5 钢筋网 规格 为 2000mm 1000mm 巷道靠回采侧锚杆采用树脂锚杆 18 1800 杆体为 全螺纹式树脂锚杆玻璃纤维增强塑料杆体 间排距为 1000 1000mm 托盘为 125 37 5mm 帮网为尼龙网 规格为 3000mm 50000mm 另一侧为左旋 无纵筋螺纹钢锚杆 20 2000 mm 间排距为 1000mm 1000mm 帮网为 6 5 钢筋网 规格为 2000mm 1000mm 3 用途 担负本工作面的回风 材料及设备运输 防尘管路等任务 二 运输顺槽 1 布置 全煤巷跟顶定向布置 全长 890m 2 支护及断面 巷道断面为矩形 掘进断面 宽 高 4600mm 3000mm 顶板采用锚网 锚索 联合支护 顶部锚杆采用左旋无 纵筋螺纹钢锚杆 20 2000 mm 锚杆间排距 800 800 mm 托盘采用 Q235 钢 规格为 150 150 10mm 锚索居中双排布置 间排距 2000 2000mm 锚 精品文档 第 6 页 共 45 页6欢迎下载 索 15 24 6300mm 托板规格为 300 300 12mm 顶网为 6 5 钢筋网 规 格为 2000mm 1000mm 巷道靠回采侧锚杆采用树脂锚杆 18 1800 杆体 为全螺纹式树脂锚杆玻璃纤维增强塑料杆体 间排距为 1000 1000mm 托盘 为 125 37 5mm 帮网是尼龙网 规格为 3000 50000 另一侧为左旋无 纵筋螺纹钢锚杆 间排距为 1000 1000 帮网为 6 5 钢筋网 规格为 2000mm 1000mm 3 用途 担负工作面煤炭运输 进风 防尘管路 排水管路及生产电 缆敷设等任务 三 切眼 1 布置 全煤巷跟顶定向布置 上下分别与运输顺槽 回风顺槽 中 中长 105m 2 支护及断面 顶板采用锚网 锚索联合支护 巷道断面为矩形 宽 高 7500mm 3000mm 左旋无纵筋螺纹钢锚杆 20 2000mm 锚杆间排距 800mm 800mm 锚索每排四根布置 间排距 2000 2000mm 规格 15 24 6300mm 金属网规格 6 5 2000mm 1000mm 因切眼断面较大 中间增加两排单点液压支柱支护增强支护强度 3 用途 装备采煤机 综放支架及工作面运输机等设备 第三章第三章 工作面生产能力及生产系统工作面生产能力及生产系统 第一节 工作面生产能力 本工作面采用 三八 制循环作业 两班生产 一班检修 每个生产 班以完成一次采装运支为一循环 一日 6 个循环 回采工艺顺序根据工作 面顶板情况分两种 当顶板较完整时 工艺顺序为 割煤 移架 移溜 当顶板较破碎时 工艺顺序为 移架 割煤 移溜 煤机割煤高度 3 0m 一 产量 生产能力 1 循环产量 Q循环 工作面净长 煤厚 截深 煤容重 循环进刀数 工作面回采率 105 3 0 8 1 47 1 0 97 359t 2 日产量 Q日 Q循环 日循环数 359 6 2154t 3 月产量 Q月 日产量 月平均生产天数 2154 25 5 54927t 二 可采期 1 日进尺 L日 截深 每循环进刀数 日循环数 精品文档 第 7 页 共 45 页7欢迎下载 0 8 1 6 4 8m 2 可采期 T可采 设计可采走向长 日进尺 810 4 8 169 天 第二节 生产系统 一 运输系统 一 运煤系统 工作面 82205 运输顺槽 漏煤眼 22 南翼集中胶带大 巷 主斜井 地面 1 工作面刮板输送机运输能力核算 1 SGZ 764 400 刮板输送机输送能力 Q 为 800t h 采煤机的生产能力 Qc Qc 60BH Vc 60 0 8 3 0 1 47 3 635T h 800t h 符合要求 2 电机功率校验 经计算 N0 246kw 400kw 符合要求 2 工作面转载机运输能力核算 SZZ764 200 转载机运输能力为 1200t h 大于刮板输送机运输能力 符合设计要求 3 运输道胶带输送机能力核算 DSJ100 63 125 铺设长度 890 米 输送能力为 630t h 满足生产要 求 二 轨道运输系统 进料路线 地面 副斜井 井底车场 22 煤层辅运大巷 二号中部 车场 甩车场 辅助运输巷 52205 回风顺槽 工作面 回料路线 与进料线路相反 二 通风系统 新鲜风流路线 地面 副斜井 井底车场 22 煤层辅运大巷 二号 中部车场 22205 运输顺槽 工作面 泛风风流路线 工作面 52205 回风顺槽 回风绕道 22 煤层集中回 风大巷 总回风大巷 回风斜井 地面 通风能力计算 Q采 Q采 Q准 式中 Q采 回采工作面实际需要的风量 m3 min Q准 准备工作面的风量 m3 min 按回采工作面实际需要风量的 50 考 虑 精品文档 第 8 页 共 45 页8欢迎下载 采煤工作面实际需要的风量 按瓦斯涌出量和工作面的气温 风速与人数 等分别进行计算 取最大值 按瓦斯涌出量计算 采通采 K C Q Q CH 60 100 4 式中 采煤工作面需要的风量 m3 s 通 Q 采煤工作面的瓦斯绝对涌出量 0 50m3 min 4 CH Q C 采煤工作面回风流中允许的最大瓦斯含量 1 采煤工作面的通风系数 取 1 5 通通 K 100 0 50 1 60 1 5 1 25m3 s 通 Q 按二氧化碳涌出量计算 Q采 100 qco2 T日 C 60 1440 K采通 式中 采煤工作面需要的风量 m3 s 通 Q qco2 采煤工作面的二氧化碳含量 0 62m3 t 参见表 6 1 1 T日 采煤工作面日产量 3575t C 采煤工作面回风流中允许的最大二氧化碳含量 1 5 采煤工作面的通风系数 取 1 5 通通 K 100 0 62 3575 1 5 60 1440 1 5 2 57m3 s 通 Q 按工作面温度计算 Q采 V S K 式中 Q采 工作面供风量 m3 s V 工作面适宜风速 依据 煤矿通风能力核定办法 回采工作面温度 与风速的对应关系详见表 6 2 1 取 1 5m s S 回采工作面平均有效通风断面 取 12 0m2 Ki 工作面长度系数回采工作面长度调整系数见表 6 2 2 取 1 0 回采工作面温度与风速的对应关系 表 6 2 1 回采工作面空气温度 采煤工作面风速 m s 200 长度调整系数 K 长 1 0 1 0 1 31 3 1 5 Q 采 1 6 12 0 1 0 19 2m3 s 按人数计算 c NQ4 采 式中 4 每人每分钟供给的风量不得小于 4m3 工作面同时工作的最多人数 取 21 人 c N Q采 4 21 84m3 min 1 4m3 s 按工作面最大过风断面校核 Q 4 12 48 0m3 s Q 0 25 12 3 0m3 s 经上述计算 确定回采工作面需风量为 20m3 s 三 防尘系统 1 防尘水线路 井上消防水池 主斜井 22 煤层集中皮带大巷 辅助运输巷 22205 运输 顺槽 工作面 2 防尘供水能力核算 供水量计算 序号设备名称或地点单位数量 耗水量 m3 h 备注 1 采煤机清水泵台 12 2 乳化液泵台 11 3 净化水幕组 21 4 4 个喷头 4 转载点个 31 4 5 支架移架喷雾组 720 2 正常使用 2 组 6 两道防尘个 21 4 根据以计算 工作面回采时供水量为 11 8m3 h 3 防尘管路选择 根据综采工作面有关规定 工作面两道采用均采用 108 管路供水 供水能力校验 式中 管路内径 mm q 设计流量 取 15m3 h 精品文档 第 10 页 共 45 页10欢迎下载 v 流速 取 2m s 经计算 51 5mm 108mm 符合要求 并每隔 50 100 米设置一个 三通阀门 4 隔爆设施 在 52205 回风顺槽 22205 运输顺槽的 70 米和 450 米处 各设一组隔 爆水槽 排距 1 67m 间距 0 1m 共 12 排 每排 4 个 水量 12 4 60 2880 升 隔爆水槽吊挂要求 1 水袋吊挂要整齐 吊挂时每排 4 个 2 注水量要充足 达到水槽的设计容量 3 水袋应设在巷道的直线段内 与巷道的交叉口 转弯处距离不小于 50m 4 水袋挂钩位置要对正 相对布置 钩尖与钩尖相对 钩尖角度 60 度 左右 a 水棚的结构与选型 隔爆水棚选用塑料水袋 其容积为 60L b 水棚的计算与布置 总水量 G gs 200 13 8 2760m G gs 200 10 5 2100m 式中 G 总水量 L s 巷道断面积 m2 取 12 m2 g 每 m2所需水量 L m2 主要巷道为一般 400 L m2 其它巷道一般 为 200 L m2 每架水棚量 Gn G0 n 60 4 240L 式中 每架水棚水量 L 每个水槽的水量 60L 个 每架水棚的水槽个数 取 4 个 水棚架数 n G G0 2760 240 12 架 式中 n 水棚架数 取整数 架 G 总水量 L 每个水槽的水量 60L 个 水棚区长度 L nC 12 1 67 20 04m 式中 L 水棚区长度 m 精品文档 第 11 页 共 45 页11欢迎下载 n 水棚架数 架 C 水棚间距 m 取 1 67m c 隔爆水袋加强架设要求 水袋在巷道中安装方式呈横向吊挂式布置 水袋边缘与巷壁 支架 顶板 构筑物之间垂直距离不得小于 100mm 距顶梁 顶板 的垂直距离不小于 1 0m 同一排 列 中水袋之间最小间隙不小于 100mm 在倾向巷道中 安装水棚时 棚子与棚子之间应用铅丝拉紧 以免水槽 晃动 并应调整水袋棚与支架连接构件 使袋面保持水平 每周至少检查一次隔爆设施的安装地点 数量 水量及安装质量 发现 问题应立即解决 三 排水系统 工作面的两道清理干净 不得堆存杂物 并且在工作面上下出口处准备好 排水设备及排水管路 1 排水路线 52205 回风顺槽 辅助运输巷 二号中部车场 22 煤层辅运大巷 井底车 场 井底水仓 副斜井 地面 22205 运输顺槽 辅助运输巷 二号中部车场 22 煤层辅运大巷 井底车 场 井底水仓 副斜井 地面 2 排水能力计算 根据地质说明书 工作面回采时最大涌水量为 10m3 h 扬程 H 50 米 采 用接力排水方式进行 选用 QSBK7 5 潜水泵进行排水 3 排水管路选择 根据常用情况 选用 108 钢管进行排水 在低洼处设三通阀门 四 安全监测监控系统 矿井安装 KJ90NB 瓦斯监控系统一套 对工作面进行实时监控 瓦斯 传感器分别安装在工作面上隅角 回风顺槽外口 运输顺槽外口 报警浓 度 1 断电浓度为 1 上隅角断电浓度为 1 5 断电范围为工作面内及 两道有有电器设备 五 通讯系统 工作面内部采用通讯系统 在 22205 运输顺槽及 52205 回风顺槽距工 作面 20m 处安设防爆电话各一部 该电话可与公司调度直通 同时在 22205 运输顺槽皮带机头安设一部电话 以此对两巷设备运行进行控制和 了解运行情况 第三节 机电设备及供电 一 机电设备 精品文档 第 12 页 共 45 页12欢迎下载 机电设备表 序号名 称型号单位数量备注 1 液压支架 ZF6400 17 32 架 67 2 液压支架 ZFG6400 20 32 架 5 过渡支架 3 采煤机 MG400 930 WD 台 1 4 工作面运输机SGZ 764 400部 1 5 乳化液泵 BRW400 31 5 套 1 6 清水泵 BPW315 10 台 2 7 照明灯 DGC 30W 127N 盏 13 8 胶带运输机 DSJ100 63 125 部 1 9 转载机 SZZ764 200 部 1 10 破碎机 PCM160 部 1 11 高压开关 BGP23 6 台 3 12 移动变电站 KBSGZY 800 6 台 3 13 移动变电站 KBSGZY 630 6 台 1 14 移动变电站 KBSGZY 315 6 台 1 15 低压组合开关 QJZ 4 315 1140 台 3 16 低压组合开关 QJZ 315 1140 台 2 17 调度电绞 JD 25 部 8 18 回柱机 JH 20 台 2 19 潜水泵 QSBK 7 5 台 4 20 磁力开关 QBZ 80N 台 8 21 磁力开关 QBZ 80 台 4 23 煤电钻综保 ZBZ 2 5Z 台 2 25 低压馈电开关 BKD 400 台 3 26 照明综保 ZBZ 2 5M 台 2 二 82205 工作面主要电气设备负荷统计 精品文档 第 13 页 共 45 页13欢迎下载 设备名称型 号功率 Kw 电压等 级 V 使用电 压 V 其他 参数 采煤机 MG400 930 QWD 2 400 2 5 0 30 33003300 刮板机 SGZ 764 8002 40033003300 转载机 SZZ 764 20020011401140 破碎机 PLM16016011401140 乳化液泵 BRW 400 31 5 2 250 1140 6 60 1140 喷雾泵 BPW 315 162 125 1140 6 60 1140 皮带输送 机 DSJ100 63 1 25 125 1140 6 60 660 皮带涨紧 装置 2 7 5660660 回柱绞车 JHMB 142 18 5 1140 6 60 660 调度绞车 JD 2 540 1140 6 60 660 双速多用 绞车 JSDB 193 45 1140 6 60 660 3300V 系统负荷 1730KW 1140V 系统负荷 1520KW 660V 系统负荷 352KW 合计 3602KW 三 变压器的选择计算 根据公式 wm Nde ca PK S cos 式中 需用系数 de K N de P P K max 6 04 0 加权平均功率因数 取 0 7 wm cos 1 总容量计算 3742 Kw N P 需用系数 N de P P K max 6 04 0 精品文档 第 14 页 共 45 页14欢迎下载 0 4 0 6 920 3742 0 55 0 55 3742 0 7 2940 KVA ca S 为保证供电质量和考虑以后用电负荷的增加选 KBSGZY T 1600 移变 1 台 KBSGZY T 2000 移变 2 台 KBSGZY T 630 移变 2 台 分别 1 移变供 乳化泵 喷雾泵 82205 进风顺槽 1140v 电源 2 移变供 采煤机 转载机 破碎机 3 移变供 工作面刮板输送机 备用开关 4 移变供 82205 运输顺槽 660v 电源 5 移变供 82205 运输顺槽 1140v 电源 2 1 移变校验 总负荷 250 2 125 2 18 5 45 813 5 Kw 取 0 7 N P wm cos 需用系数 N de P P K max 6 04 0 0 4 0 6 250 813 5 0 58 则 0 58 813 5 0 7 674 KVA 1600 KVA 合格 ca S 3 2 移变校验 总负荷 920 400 200 1520 Kw 取 0 7 N P wm cos 需用系数 N de P P K max 6 04 0 0 4 0 6 920 1520 0 76 则 0 76 1520 0 7 1650 KVA 2000 KVA 合格 ca S 4 3 移变校验 总负荷 400 400 800 Kw COS pj 取 0 7 N P 需用系数 N de P P K max 6 04 0 0 4 0 6 400 800 0 7 则 0 7 800 0 7 800 KVA 2000 KVA 合格 ca S 5 4 移变校验 总负荷 45 18 5 7 5 125 196 Kw 取 0 7 N P wm cos 需用系数 N de P P K max 6 04 0 0 4 0 6 125 196 精品文档 第 15 页 共 45 页15欢迎下载 0 78 则 0 78 196 0 7 218 4 KVA 630 KVA 合格 ca S 6 5 移变校验 总负荷 45 40 7 5 160 2 412 5 Kw 取 0 7 N P wm cos 需用系数 N de P P K max 6 04 0 0 4 0 6 160 412 5 0 63 则 0 63 412 5 0 7 371 25 KVA 630 KVA 合格 ca S 四 高压电缆选择 1 型号的确定 向工作面移动变电站供电的 10kV 高压电缆选用 MYPTJ 8 7 10KV3 120 3 50 3 3 2 5 电缆 2 按经济电流密度初选主截面 1 向工作面移动变电站供电的总负荷电流 Imax w 170A wmN Nde ca U PK I cos3 103 7 010103 10374255 0 3 3 2 按本矿综采设备年最大负荷利用小时数大于 5000 查电缆的经济 电流密度 查表得 2A mm2 ed J 则高压电缆的经济截面为 mm285 2 170 Jed Ica Ae 根据以上计算和考虑以后负荷的增加 选择工作面进线高压电缆为 MYPTJ 8 7 10KV3 120 3 50 3 3 2 5 型电缆 长度为 2170 米 由于 82205 工作面顺槽较长和利用以前掘进巷道的 2 台移变 高压电缆主要分 为 3 段 第一段从中央变电所 618 高开到 22205 巷绕道口 630 移变高压侧 长度为 1000 米 第二段从 22205 巷绕道口 630 移变到 22205 巷 750 米 630 移变到工作面 1600 移变高压侧 长度为 850 米 所选电缆截面偏大 当 热稳定校验和电压损失校验能通过时 基本满足使用要求 3 按长时最大允许负荷电流校验 查表得 MYPTJ 8 7 10KV3 120 3 50 3 3 2 5 型电缆的长时最大允许 负荷电流 Ip 295A 长时最大负荷电流 170A 已计算 ca I 170 295A 故满足要求 ca I p I 4 按热稳定条件校验电缆截面 精品文档 第 16 页 共 45 页16欢迎下载 9 95 mm2 120mm2 满足热稳定要求 C t IA ph ss min 145 25 0 8 2886 式中 A tph 取 0 25s C 取 145 8 2886 103 1050 3 3 Uar Sbr Iss 5 按允许电压损失校验电缆截面 MYPTJ 8 7 10KV3 120 3 50 3 3 2 5 型电缆查表得 当 0 7 时 120mm2 铜芯电缆的每兆瓦公里负荷矩的电压降为 wm cos K 0 257 按公式 U1 KPL 式中 每兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失的百分数 其数值可查 电缆输送的有功功率 MW L 电缆线路长度 U1 KPL 0 257 3 742 2 35 2 26 5 故综上所述 所选 MYPTJ 8 7 10KV3 120 3 50 3 3 2 5 型高压电 缆能够满足供电的要求 五 低压电缆截面的选择 1 1 低压电缆型号的确定 低压电缆型号的确定 供电系统如上图所示 选择的低压电缆要符合 煤矿安全规程 的规 定 根据电压等级 使用保户环境 机械的工作情况等确定电缆的型号 向采煤机 转载机 破碎机 刮板输送机供电电缆选 MYPTJ 型 向喷雾泵 乳化液泵和其他符合供电的电缆选 MCP 型 2 2 按长时最大负荷电流与电缆的机械强度初选低压电缆截面 按长时最大负荷电流与电缆的机械强度初选低压电缆截面 1 当 1 根电缆控制 1 台电动机时 流过电缆的长时最大工作电流即为 电动机的额定电流 可用公式算出 NNN N Nca U P II cos3 103 2 当电缆向 2 台电动机供电时 长时最大工作电流 取 2 台电动机 ca I 额定电流之和 即 21NNca III 3 当电缆向三台及以上电动机供电时 长时最大工作电流 可用下 ca I 式计算 wmN Nde ca U PK I cos3 103 各段电缆截面经计算后 初选结果列在下表中 按电动机额定电流与电缆机械强度要求初选低压电缆截面 电缆 编号 负荷名称 机械 强度 要求 最小 截面 长时负 荷电流 A 长时负 荷电流 要求的 最小截 面 mm2 初选标 准截面 mm2 长度 m备注 精品文档 第 17 页 共 45 页17欢迎下载 mm2 L17 L18 L19 L20 L21 L22 L23 1 喷雾泵 2 喷雾泵 1 乳化液 泵 2 乳化液 泵 尾巷绞车 尾巷 18 5 绞车 尾巷 45 绞 车 16 35 16 35 16 35 16 35 10 25 10 25 10 25 90 5 90 5 180 180 46 13 4 32 6 25 25 70 70 16 16 16 50 50 70 70 35 35 35 35 43 56 65 350 10 5 1 号移 动变电 站 L24 L25 L26 采煤机 转载机 破碎机 35 50 16 35 16 35 230 100 50 95 25 25 95 50 50 310 72 100 2 号移 动变电 站 L27 L28 刮板输送 机尾 刮板输送 机头 16 35 16 35 100 100 25 25 50 50 290 135 3 号移 动变电 站 L4 L5 L6 L7 皮带电机 干线 皮带电机 45 绞车 16 35 16 35 10 25 10 25 120 156 56 23 35 25 10 4 35 35 35 25 75 15 20 5 4 号移 动变电 站 精品文档 第 18 页 共 45 页18欢迎下载 L8 18 5 绞车 皮带拉紧 装置 10 259 542535 3 按允许电压损失和起动条件校验电缆主截面 煤矿井下供电设计技术规定 条规定 对距离最远 容量最大的电动 机 如采煤机 工作面输送机等 在重载情况下应保证起动 如采掘机 械无实际最小起动力矩数据时 可按电动机起动时的端电压不低于额定电 压的 75 校验 正常运行时电动机的端电压允许偏移额定电压的 5 个 别特别远的电动机允许偏移 8 10 不同电网电压下的正常与最大允许电压损失表 正常运行时电动机负偏 移 5 UN 个别情况下电动机最 大负偏移 10 额 定 电 压 V 变压器副边 额定电压 U2N 1 05UN V 电动机最小 端电压 Umo 0 95UN V 允许电压 损 Up U2N Umo V 电动机最 小端电压 Umo 0 9UN V 允许电压 损 Up U2N Umo V 127 380 660 114 0 330 0 133 400 693 1200 3465 121 361 627 1083 3135 12 39 66 117 330 114 342 594 1026 2970 19 58 99 174 495 1 1 号移动变电站供电系统 1 正常运行时的电压损失 变压器的电压损失 查铭牌得 KBSGZY T 1600 10 移动变电站负载损耗 PN 8500W 阻抗电 压 u 5 计算移动变电站每相电阻 电抗值 0048 0 1600 2 18500 2 2 2 2 2 N NN T S UP R 045 0 101600 1200 100 5 3 22 2 N N T S U uZ 0447 0 0048 0 045 0 2222 TTT RZX 1 号移动变电站低压侧负荷电流 A4 341 7 011403 10 5 81358 0 cos3 10 3 3 wmU PnKde tIca N 精品文档 第 19 页 共 45 页19欢迎下载 根据实际工作情况 计算得到需要系数为 0 58 加权平均功率因数 为 0 7 1 号移变总功率为 813 5KW 1 号移动变电站在正常运行时的电压损失 V sincos 3 TTTTTcaT XRIU 9 20715 0 0447 0 7 00048 0 4 3413 1 号移动变电站所带负荷较少 变压器的功率因数取加权平均值 即 7 0coscos wmT 715 0 cos1sin 2 T 向喷雾泵供电的电缆电压损失 V blblNsc blN bl AU LP U 3 17 10 2 9 0501140 5 42 1035125 3 电动机的效率 估计 0 9 向乳化液泵供电的电缆电压损失 V blblNsc blN bl AU LP U 3 19 10 4 6 9 05011405 42 1056250 3 向尾巷绞车供电的电缆电压损失 V blblNsc blN bl AU LP U 3 21 10 6 14 9 0351140 5 42 1035045 5 18 3 电压损失校验 向喷雾泵供电的电压损失V 117V 9 222 9 20 17 blT UUU p U 满足喷雾泵对供电的要求 向乳化液泵供电的系统电压损失 V 117V 满足乳化液泵对供电的要 3 274 6 9 20 19 blT UUU p U 求 向尾巷绞车供电的系统电压损失V 5 35 6 14 9 20 21 blT UUU 117V 满足绞车对供电的要求 p U 2 2 号移动变电站供电系统 2 号移动变电站供电系统其负荷为采煤机 转载机和破碎机 1 正常运行时的电压损失 变压器的电压损失 查铭牌得 KBSGZY T 2000 10 3 45 移动变电站负载损耗 PN 9700W 阻 抗电压 u 5 24 计算移动变电站每相电阻 电抗值 02912 0 2000 465 3 9700 2 2 2 2 2 N NN T S UP R 3146 0 102000 3465 100 24 5 3 22 2 N N T S U uZ 3138 0 02912 03146 0 2222 TTT RZX 2 号移动变电站低压侧负荷电流 精品文档 第 20 页 共 45 页20欢迎下载 A7 288 7 033003 10152076 0 cos3 10 3 3 wmU PnKde tIca N 根据实际工作情况 计算得到需要系数为 0 76 加权平均功率因数 为 0 7 2 号移变总功率为 1520KW 2 号移动变电站在正常运行时的电压损失 sincos 3 TTTTTcaT XRIU 4 122715 0 3138 0 7 002912 0 7 2883 V 2 号变压器的功率因数取加权平均值 即 7 0coscos wmT 715 0 cos1sin 2 T 向采煤机供电的电缆电压损失 V blblNsc blN bl AU LP U 3 24 10 8 23 9 0953300 5 42 10310920 3 电动机的效率 估计 0 9 向转载机供电的电缆电压损失 V blblNsc blN bl AU LP U 3 25 10 6 4 9 0503300 5 42 1072400 3 向破碎机供电的电缆电压损失 V blblNsc blN bl AU LP U 3 26 10 2 3 9 0503300 5 42 10100200 3 电压损失校验 向采煤机供电的电压损失 V 330V 满足采煤机对供电的要 2 146 8 23 4 122 24 blT UUU p U 求 向转载机供电的系统电压损失 V 330V 满足转载机对供电的要求 1276 4 4 122 25 blT UUU p U 向破碎机供电的系统电压损失 V 330V 满足破碎机对供电的要求 6 1252 3 4 122 26 blT UUU p U 3 3 号移动变电站供电系统 1 按正常运行时电压损失校验 变压器的电压损失 查铭牌得 KBSGZY T 2000 10 3 45 移动变电站负载损耗 PN 9700W 阻 抗电压 u 5 24 计算移动变电站每相电阻 电抗值 02912 0 2000 465 3 9700 2 2 2 2 2 N NN T S UP R 精品文档 第 21 页 共 45 页21欢迎下载 3146 0 102000 3465 100 24 5 3 22 2 N N T S U uZ 3138 0 02912 03146 0 2222 TTT RZX 3 号移动变电站低压侧负荷电流 A200 7 033003 10400 2 cos3 10 2 33 wmU P tIca N N 根据实际工作情况 加权平均功率因数为 0 7 3 号移变总功率为 1520KW 3 号移动变电站在正常运行时的电压损失 V sincos 3 TTTTTcaT XRIU 8 84715 0 3138 07 002912 0 2003 3 号变压器的功率因数取加权平均值 即 7 0coscos wmT 715 0 cos1sin 2 T 向刮板输送机头部供电的电缆电压损失 V blblNsc blN bl AU LP U 3 27 10 6 8 9 0503300 5 42 10135400 3 电动机的效率 估计 0 9 向刮板输送机尾部供电的电缆电压损失 V blblNsc blN bl AU LP U 3 28 10 4 18 9 0503300 5 42 10290400 3 电压损失校验 向刮板输送机头部供电的电压损失V 4 936 8 8 84 27 blT UUU 330V 满足刮板输送机头部对供电的要求 p U 向刮板输送机尾部供电的系统电压损失 V 330V 满足刮板输送机尾部对供2 103 4 188 84 28 blT UUU p U 电的要求 4 4 号移动变电站供电系统 1 正常运行时的电压损失 变压器的电压损失 查铭牌得 KBSGZY T 630 10 移动变电站负载损耗 PN 4100W 阻抗电压 u 4 计算移动变电站每相电阻 电抗值 005 0 630 693 0 4100 2 2 2 2 2 N NN T S UP R 0305 0 10630 693 100 4 3 22 2 N N T S U uZ 03 0005 00305 0 2222 TTT RZX 4 号移动变电站低压侧负荷电流 精品文档 第 22 页 共 45 页22欢迎下载 A191 7 06603 1019678 0 cos3 10 3 3 wmU PnKde tIca N 根据实际工作情况 计算得到需要系数为 0 78 加权平均功率因数 为 0 7 4 号移变总功率为 813 5KW 4 号移动变电站在正常运行时的电压损失 V sincos 3 TTTTTcaT XRIU 3 8715 0 03 0 7 0005 0 1913 4 号移动变电站所带负荷较少 变压器的功率因数取加权平均值 即 7 0coscos wmT 715 0 cos1sin 2 T 向皮带供电的电缆电压损失 V blblNsc blN bl AU LP U 3 5 10 1 2 9 035660 5 42 1015125 3 电动机的效率 估计 0 9 L4 干线的电压损失 V blblNsc blN bl AU LP U 3 4 10 6 10 9 0356605 42 1075125 3 向 45 绞车供电的电缆电压损失 V blblNsc blN bl AU LP U 3 6 10 1 9 0356605 42 102045 3 向 18 5 绞车供电的电缆电压损失 V blblNsc blN bl AU LP U 3 7 10 15 0 9 025660 5 42 105 5 18 3 向 7 5 拉紧装置供电的电缆电压损失 V blblNsc blN bl AU LP U 3 8 10 42 0 9 025660 5 42 10355 7 3 电压损失校验 向皮带供电的电压损失 V 66V 满足皮带对供电的216 101 23 8 54 blblT UUUU p U 要求 向 45 绞车供电的系统电压损失 V 66V 满足 45 绞车对供电的要求 3 913 8 6 blT UUU p U 向 18 5 绞车供电的系统电压损失V 45 8 15 0 3 8 7 blT UUU 66V 满足 18 5 绞车对供电的要求 p U 向 7 5 拉紧装置供电的系统电压损失V 72 8 42 0 3 8 8 blT UUU 66V 满足 7 5 拉紧装置对供电的要求 p U 5 5 号移动变电站供电系统 1 正常运行时的电压损失 精品文档 第 23 页 共 45 页23欢迎下载 变压器的电压损失 查铭牌得 KBSGZY T 630 10 移动变电站负载损耗 PN 4100W 阻抗电压 u 4 计算移动变电站每相电阻 电抗值 005 0 630 693 0 4100 2 2 2 2 2 N NN T S UP R 0305 0 10630 693 100 4 3 22 2 N N T S U uZ 03 0005 00305 0 2222 TTT RZX 5 号移动变电站低压侧负荷电流 A188 7 011403 10 5 41263 0 cos3 10 3 3 wmU PnKde tIca N 根据实际工作情况 计算得到需要系数为 0 63 加权平均功率因数 为 0 7 5 号移变总功率为 412 5KW 5 号移动变电站在正常运行时的电压损失 V sincos 3 TTTTTcaT XRIU 1 8715 0 03 0 7 0005 0 1883 7 0coscos wmT 715 0 cos1sin 2 T L10 干线的电压损失 V blblNsc blN bl AU LP U 3 10 10 4 10 9 0951140 5 42 101351602 3 向 45 绞车供电的电缆电压损失 V blblNsc blN bl AU LP U 3 12 10 35 0 9 0351140 5 42 101245 3 L9 干线的电压损失 V blblNsc blN bl AU LP U 3 9 10 9 3 9 0351140 5 42 10655 74045 3 L14 支线的电压损失 V blblNsc blN bl AU LP U 3 14 10 3 1 9 0351140 5 42 10435 740 3 向 40 绞车供电的电缆电压损失 V blblNsc blN bl