山西煤炭进出口集团洪洞恒兴煤业掘进工作面机电设计

山西煤炭进出口集团洪洞恒兴煤业有限公司3回风大巷机电技术资料总工程师科长资料提供人提供日期依据生产科编写3回风大巷掘进规程通知单要求，我科提供以下技术资料，望十四冶项目部依据煤矿作业规程编写的相关规定和我科提供的技术资料认真编写3回风大巷掘进作业规程。若有疑问或需要协调的事项，请与资料提供人进行沟通。压风系统一、系统参数1、压风来自地面压风机，安装两台OGFD22/8螺杆式空气压缩机，排气量22M/MIN，排气压力08MPA，电机功率132KW。2、3号回风大巷压风网络地面压风机副斜井副井底变电所回风大巷3号专用回风巷3号回风大巷二、压风管路参数及布置从压风机经一趟108MM无缝钢管管路30M至副斜井井口，经一趟108MM无缝钢管管路（370M）沿副斜井井筒入井，经一趟108MM无缝钢管管路（100M）通过副井底变电所至回风大巷，经一趟108MM无缝钢管管路（120M）沿回风大巷至3号专用回风巷口，经一趟108MM无缝钢管管路（700M）沿3专用回风巷至3回风大巷工作面。三、用风设备用风量计算风动工具用风量一览表名称型号台数耗气量M3/MIN需用系数备注锚杆钻机MQT120/2832428403一台备用气腿凿岩机YT274231262408两台备用气镐G104215631203两台备用喷浆机PS51116604合计111195考虑到喷浆机与其它风动工具不同时使用，所以按照其它风动工具最大用风量计算NIKQQ12式中Q需风量1由于我矿压风管路全长3000M，取122风动机械磨损耗气量增加系数，取115海拔高度修正系数，取103K1风动工具的同时使用系数Q1195M3/MIN由于22M3/MIN1195M3/MIN所以满足要求。四、管理规定1、掘进面班组长及电钳工必须对压风系统进行巡查，发现漏风必须立即处理。2、井下压风管路和阀门的日常管理由十四冶项目部负责。3、因工作面推进需延长压风管路或安装压风自救装置时，必须将上一级阀门严密关闭，防止漏风。4、第一组压风自救装置安装在距巷道开口50米范围内，之后距工作面50米安装一套压风自救装置，每组不少于5个，安装高度距底板不低于16米。5、严格执行其他相关规定。附图十3回风大巷压风系统图排水系统一、地质基本情况1、正常涌水量为1M/H。2、最大涌水量为30M/H。3、巷道单台水泵最长排水距离为1000M。4、3号回风大巷开口处（标高1066）巷道终点处标高（962）最高点与最低点的落差为104M。二、水泵的选择1、流量根据采区排水有关规定,要求投入工作水泵的能力为实际涌水量的5倍。即QB5QZ（M/H）QB5（M/H）QZ实际涌水量（M/H）QB工作水泵必须的排水能力（M/H）2、扬程的确定（1）H11066962104M（2）管路的阻力损失H21000/1001212M（3）附件的阻力损失考虑管路附件有1个逆止阀，1个阀门，3个弯头。根据计算与查表得逆止阀的折合管路长度为100100/100010M阀门的折合管路长度为13100/100013M弯头的折合管路长度为325100/100075M即附件折合管路长度损失为101375188M则附件折合管路阻力损失为H3188/10011020M即水泵扬程HH1H2H310412021162M则根据水泵流量、扬程计算，水仓内选择D25305多级离心泵满足要求。3、管径的选择079628401018364PPPVQVD式中DP排水管内径（M）；Q通过管子的流量（M3/H）；VP管道中经济流速，取1026M/S；根据计算排水管路应选择一趟4寸管路，备用管路与主排水管路具有同等排水能力，所以本工作面排水管路应选用两趟4寸管路较为合适。三、排水方案的确定根据上述计算及工作面实际情况,3号回风大巷在开始掘进过程中工作面必须跟随一台D25305水泵，通过工作面安设的两趟4寸排水管路排出。四、排水路线3号回风大巷工作面排水路线为掘进工作面3回风大巷3号专用回风巷回风大巷副斜井底变电所副井轨道巷中央水仓地面。五、管路吊挂标准悬挂方式非行人侧帮部吊挂。悬挂装置吊钩悬挂标准沿巷道非行人侧每10M施工安装一个吊钩。悬挂要整齐，成一直线，管路刷黑漆，并每隔10M贴一管路标志牌，注明其规格、走向等。附图十三3号回风大巷排水系统图供电一、供电设备选择设备电源引自副斜井井底配电点1、2馈电和基建变电所4馈电，局部通风机选用专用变压器供电，供电电压为660V；工作面设备选用2台移变供电，一台供机掘，电压1140V，一台供其它动力用电，电压660V，供电距离1000M。二、变压器的选型计算及校验1、3号回风大巷掘进机变压器选择SPKX/26104/06174KVACOS式中变压器供电设备额定功率之和P160KW90KW11KWPKX需用系数，KX04加权平均功率因数，06COSCOS根据计算，预选取一台400KVA移动变电站供电。按负荷系数085考虑，261KVA085222KVA因为400KVA222KVA，所以选择KBSGZYR400/6/1140型号移动变电站满足要求。2、3号回风大巷动力变压器选择SPKX/12504/06833KVACOS式中变压器供电设备额定功率之和；计算取值125KWPKX需用系数，KX04加权平均功率因数，06COSCOS根据计算，预选取一台400KVA移动变电站供电。按负荷系数085考虑，125KVA085110KVA因为400KVA110KVA，所以选择KBSGZYR400/6/660型号移动变电站满足要求。3、3号回风大巷局扇变压器选择SPKX/3004/0620KVACOS式中变压器供电设备额定功率之和；计算取值30KWPKX需用系数，KX04加权平均功率因数，06COSCOS根据计算，预选取一台200KVA移动变电站供电。按负荷系数085考虑，30KVA08526KVA因为200KVA26KVA，所以选择KBSGZYR200/6/660型号移动变电站满足要求。三、电缆的选型计算及校验根据该工作面供电电压、工作条件，电缆敷设路径及供电负荷，选择电缆。1、掘进机组电缆的选型（1）电缆的实际长时工作电流依据公式WMNDECAUPKIOS3103式中电缆所负担设备额定功率之和，P供电电压，1200VNUN需用系数，KX04功率因数，06COSCOS计算得到ICA8371A根据计算结果拟选用MCP370125电缆，其长时允许通过电流为215A8371A，所以选择电缆符合要求，电缆长度约1000米。（2）按允许损失电压校验电压等级为1140V的电网允许电压损失U允U2NT95UN117V式中U2NT变压器二次侧电压UN电缆上的电压（3）按电压损失校验电缆截面电缆的电压损失为VAULKPSOEX57210MA线损式中电缆所供设备最大功率，MAXP需用系数，K电缆的长度，ML电缆上的额定电压,VEU电缆的电导率,SOV电缆截面,A（4）变压器的电压损失为NXUU2RN2SINCO10I变损式中变压器正常运行时，变压器低压侧的负荷电流，A；NI变压器低压侧的额定电流，A；2变压器的电阻压降百分比数，短路损耗,RUP额定容量，NS电抗压降百分数，X2RZXUNS10变压器阻抗电压百分数，ZU由上式得V3926变损（5）剩余允许电压损失剩允损VU0465变损线损允（6）按允许电缆电压损失校验电缆截面2SO7V1PAMLEE剩允损式中电缆所负担设备额定功率之和P需用系数，KX04电缆的长度，ML电缆上的额定电压,VEU电缆的电导率,查表SOV由于702752因此选取MCP370125型号电缆合理。2M22、工作面动力电缆的选型（1）电缆的实际长时工作电流依据公式AUPNE8972COS310式中电缆所负担设备额定功率之和，P供电电压，660VNUN需用系数，KX04功率因数，06COSCOS根据计算结果拟选用MYP350125电缆，其长时允许通过电流为173A7289A，所以选择电缆符合要求，电缆长度约800米。（2）按允许损失电压校验电压等级为660V的电网允许电压损失U允U2NT95UN63V式中U2NT变压器二次侧电压UN电缆上的电压按电压损失校验电缆截面（3）电缆的电压损失为VAULPSOE94210MAX线损式中电缆所供设备最大功率，MAXP需用系数，K电缆的长度，ML电缆上的额定电压,VEU电缆的电导率,SOV电缆截面,A（4）变压器的电压损失为NXUU2RN2SINCO10I变损式中变压器正常运行时，变压器低压侧的负荷电流，A；NI变压器低压侧的额定电流，A；2变压器的电阻压降百分比数，短路损耗,RUP额定容量，NS电抗压降百分数，X2RZXUNS10变压器阻抗电压百分数，ZU由上式得V169变损（5）剩余允许电压损失剩允损VU928变损线损允（6）按允许电缆电压损失校验电缆截面2SO7410PAMLEE剩允损式中电缆所负担设备额定功率之和P需用系数，KX04电缆的长度，ML电缆上的额定电压,VEU电缆的电导率,查表SOV由于504127因此选取MYP350125型号电缆合理。M四、保护装置的整定计算1、掘进机组过流保护整定（1）整定原则过流整定选取值过流应依据开关可调整范围略大于或等于所带设备额定电ZI流IE。如果开关带皮带负荷，为躲过皮带启动电流，过流整定值应依据开关可调整范围取所带设备额定电流IE的15倍。（2）计算公式（额定电流IE）AUPNE128COS30单台设备整定电流值15140AZIE多台设备整定电流值MAXQEIK式中容量最大的电动机额定启动电流，AMAXQEI其余电动机的额定电流之和，A2、利用两相短路电流值进行校验（1）计算原则被保护线路末端两相短路电流计算时，阻抗值从变压器低压侧算起，加上被保护线路全长的阻抗（总开关计算被保护线路的阻抗时，电缆阻抗忽略不计，只考虑变压器二次侧阻抗值）。被保护设备所带负荷中的最大负荷的启动电流按该设备额定电流的57倍计算。（2）计算公式变压器阻抗ZBUDUE2/SE式中UD变压器阻抗电压，VUE变压器额定电压，VSE变压器容量，VA掘进机组变压器阻抗ZBUDUE2/SE412002/4000024换算低压侧后的阻抗ZB2ZB0048被保护线路的阻抗电抗006LXO式中千伏以下的电缆单位长度的电抗值006欧姆/千米；OXL线路长度KM电阻03039H/RSVLO式中L线路长度，MS导线截面积，MM电导率（M/MM，铜芯软电缆按65时考虑取425，铜芯OV铠装电缆按65时考虑取486）短路点电弧电阻，取001HR电缆的阻抗0309LZ2LRX所以总阻抗0357总B两相短路电流计算ID2UE/2168067A总Z掘进机最远端两相短路电流灵敏度校验ID2/15Z式中ID2被保护电缆线路的两相短路电流值，A电流整定值，AZ168067/14052415所以，满足要求。3、工作面动力保护整定（1）整定原则过流整定选取值过流应依据开关可调整范围略大于或等于所带设备额定电ZI流IE。如果开关带皮带负荷，为躲过皮带启动电流，过流整定值应依据开关可调整范围取所带设备额定电流IE的15倍。（2）计算公式（额定电流IE）COS310NEUP单台设备整定电流值15ZIE多台设备整定电流值125AMAXQEIK式中容量最大的电动机额定启动电流，AMAXQEI其余电动机的额定电流之和，A4、利用两相短路电流值进行校验（1）计算原则被保护线路末端两相短路电流计算时，阻抗值从变压器低压侧算起，加上被保护线路全长的阻抗（总开关计算被保护线路的阻抗时，电缆阻抗忽略不计，只考虑变压器二次侧阻抗值）。被保护设备所带负荷中的最大负荷的启动电流按该设备额定电流的57倍计算。（2）计算公式变压器阻抗ZBUDUE2/SE式中UD变压器阻抗电压，VUE变压器额定电压，VSE变压器容量，VA工作面动力变压器阻抗ZBUDUE2/SE46902/4000000013换算低压侧后的阻抗ZB2ZB0026被保护线路的阻抗电抗0048LXO式中千伏以下的电缆单位长度的电抗值006欧姆/千米；OL线路长度KM电阻0339H/RSVO式中L线路长度，MS导线截面积，MM电导率（M/MM，铜芯软电缆按65时考虑取425，铜芯铠OV装电缆按65时考虑取486）短路点电弧电阻，取001HR电缆的阻抗0342LZ2LRX所以总阻抗0368总B两相短路电流计算ID2UE/2940A总Z工作面动力最远端两相短路电流灵敏度校验ID2/15Z式中ID2被保护电缆线路的两相短路电流值，A电流整定值，AZ940/125515115所以，满足要求。开关型号配置表整定值A负荷名称开关型号负荷KW电压等级KVGZDZ备注水泵QBZ80Z2206625100一台备用皮带QBZ1204006646368喷浆机BQD8055066756局部通风机QBZ2X803006635280掘进机分控KB