2023年整理-提升系统生产能力核定培训课件

第三章提升系统生产能力核定一、基本原则和要求提升系统包括主井提升、副井提升和混合井提升系统。主井提升分箕斗、矿车提升和带式输送机提升。《标准》第10条规定，核定主、副井及混合井提升系统的能力必须具备下列基本条件：(一)提升系统的设备、设施配套完整，符合有关规程经具备资质的检测检验机构测试合格；(二)提升系统保护装置完善，运转正常；(三)提升系统技术档案齐全，各种运行、维护、检查、事故记录完备，每日强制性检查和维护时间应达到2—4h。提升设备投入使用前按规定均需进行性能测试(含矿井经技术改造新更换的提升设备),投入运行后，也必须定期进行检查、测试，未经测试和测试不合格的均不得进行能力核定。提升系统每日强制性检查和维护2—4h,是我国煤矿多年来一直遵循的规定。是为了保证设备完好、稳定运行而制定的，与《煤矿安全规程》第391条和第404条规定的内容是吻合的，所以把它作为能力核定的必备条件。提升系统的保护装置应完善，包括机械保护和电气保护。如立井提升的防过卷装置、防坠器、托罐装置，斜井提升的挡车装置、防跑车装置，主斜井带式输送机的防逆转和制动装置，以及提升机的过速、限速、深度指示器失效保护，带式输送机的跑偏、打滑、断带等各类机械和电气保护。二、主井提升系统能力核定方法(一)主井提升能力核定标准及计算方法。《标准》明确规定，主井提升能力是指从主井井底到达地面的提升系统能力。工作制按每年工作330d,每天提升16h计算。《标准》同时又明确了若主井箕斗采用定量装载，能实现数控自动化运行，且滚筒直径在2m以上的提升机，或采用带式输送机提升设有井底中央煤仓时，每天提升时间可按18h计算。这一规定主要考虑到，具备上述条件的提升系统，基本能按规定的速度图运行，提升循环时间基本不变，不致因手动操作等人为因素影响运行速度图和休止时间。设有井底煤仓的带式输送机，连续运行基本是有保证的。因此这样的主井提升系统每天提升时间可按18h计算。3、主井采用箕斗、矿车提升，能力核定计算公式：b——年工作日，330d;t——日提升时间，16h或18h,按《标准》第11条规定k——装满系数，立井提升时取1,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,k,——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——提升能力富余系数，取1.1—1.2;上述公式中，对斜井串车和箕斗提升计入了小于1的装满系数，是为了使计算的提升能力更符合实际。因为在斜井提升时，为保证安全运行，减少撒落煤，箕斗和矿车不应装满。公式中规定的装满系数是综合设计规范和相关设计手册提供的数据确定的。提升一次循环时间“T”应取现场实际值(实测标定值)。提升能力富余系数取值范围为1.1—1.2,与2005年版的《煤矿设计规范》规定一致。该系数在计算公式的分母中，表明所核定的能力能够确保，并且留有4、主井采用带式输送机时能力核定计算公式。(1)钢绳芯胶带式(普通织物芯胶带)输送机：k——输送机负载断面系数，按表3—1取值：表3—1输送机负载断面系数物料煤动堆积角(0)k带宽C——输送机倾角系数，按表3—2取值；当输送机倾角在倾角(°)Ck₁——运输不均匀系数，取1.2;物料煤动堆积角(θ)其它符号含义和单位同钢绳芯胶带(普通织物芯胶带)输90S,其中休止时间8S。(2)主井提升系统计算。t——18h,(该提升机为2m以上，又是数控自动化运行系统，故取18h)k——取1;k——取1.1k₂——取1.15由上计算，该矿主井提升核定能力为103万t/a。2、采用胶带运输机提升。某矿设计能力180万t/a。后对系统进行了局部改造，申报核定生产能力200万t/a。主斜井提升由一条纲丝绳牵引胶带机转载至一条钢绳芯胶带机组成。现分别核定计算如下：(1)纲丝绳牵引带式输送机。带宽1200mm,带速2m/s,原设计输送能力500t/h,倾按原设计能力计算：按此机技术特性计算：物料煤堆积角25°,k'+k"取180+125,倾角系数取0.85,煤的容重取0.85,则：由上得出220万t/a和279万t/a两个数值，核定时应取其小值220万t/a。(2)钢绳芯带式输送机。带宽1000mm,带速2.5m/s,原设计输送能力500t/h,倾角按原设计能力计算：煤矿提供的实测单位输送机负载量数据为56kg/m。按实测输送量计算公式进行计算：综上应按设计能力220万t/a为生产能力核定值，因设计能力小于实测生产能力。(三)主井提升能力核定程序。1、现场调查，收集资料。按总的要求和必备条件核查提升系统相关环节是否完整，保护装置是否完善，技术档案资料及管理制度是否完备，系统运转是否正常。现场应提供提升机性能测试报告，经技术改造新更换的提升机应提供竣工验收报告。提供和收集的资料应真实可靠，并具时效性。对箕斗或罐笼的一次提升量、提升一次循环时间、休止时间应进行现场实测和核准。2、编写生产能力核定报告书的“主井提升能力”章节，内容应包括主井提升系统的基本情况，要求能力变更的主要原因，如经技术改造的应说明改造前后的情况，附计算公式及计算结果，提出主井提升系统能力最终核定结果、存在问题及建议。3、填写能力核定附表(核井06—1表或核井06—2表)三、副井提升系统能力核定方法(一)副井提升能力核定标准及计算方法。副井提升系统能力是指从副井井底到达地面的提升系统的能工作制按每年工作330d,三班作业，班最大提升时间5h计算。这一规定，即每天工作15h,比较符合副井运行的实际情况，也便于列式计算副井提升能力。3、副井提升系统能力核定计算公式。R——出矸率(矸石与产量的重量比),%;To、Te、To——分别为提矸、提升材料、下其它环时间(s/次);M——吨煤用材料比重，%;D——下其它材料次数，每班按5-10次计(指下炸药、设备、长材等);计算T时按下列规定：(1)工人每班下井时间，按实测最大值计算；(2)升降工人时间为工人下井时间的1.5倍，有综采工作面的矿井为1.6-1.8倍(全部为综采的取大值);升降其他人员时间为升降工人时间的20%40分钟，斜井不应超过60分钟。在《标准》中规定按实测最大值计算，这是为了使计算结果更符合实际，避免在计算时直接采用40分钟和60分钟。但在具体计算时应对照实测最大值是否基本符合设计规范的规定，如超过上述规定时间较多，说明副井提人时能力不足，应在能力核定报告书中指出。规定升降工人时间为工人下井时间的1.5倍，主要是考虑升降工人的重合率。对综采矿井，考虑回采工作面四班制与三班作业时间不一致，升降工人的重合率减小，所以取1.6～1.8倍。公式中的R——出矸率，应参照原设计提供的数据和现场实际统计数据经综合分析后确定。吨煤用材料比重M亦应根据现场统计报表确定。每次提升材料重量Pc不应超过每次提升矸石的重量Pc。(二)副井提升能力核定举例。某矿副井提升机为JKM2.25X4塔式多绳提升机，配一对1t双层二车罐笼，电动机为DZ型直流电机，400kW,PLC系列全数字直流传动系统，担负提矸、提升材料和升降人员等辅助提升任务。双层提矸和双层乘人，沉罐换层。提升矸石、提升材料和下其它材料一次循环时间分别为165s、165s、220s。原设计出矸率为20%。其中：实测工人每班下井时间为38min;因此每班人员上下井总时间：57+11.4=68.4=4104sD——下其它材料次数，取5次；2005年提升矸石150710车，原煤产量107.5万t,则设计出矸率为20%,而实际出矸率为25.3%,故取25.3%;M——吨煤用材料比重：3.7%;2005年提升各类材料2651车，原煤产量107.5万吨，则重量为1.5t)由上计算，该矿副井提升核定能力为93万t/a。(三)副井提升能力核定程序。同主井提升能力核定程序。但还应注意收集矿井矸石率和吨煤用材料比重等统计资料，实测和核准副井各种辅助提升的一次提升量、提升一次循环时间和休止时间等，并填写能力核定附表(核井06—3表)。四、混合井提升系统能力核定方法(一)混合井提升能力核定标准及计算方法。混合井提井能力是指从担负主、副提升任务的混合井底到达地面的提升系统的能力。工作制为每年工作330d,三班作业，班最大提升时间6h。混合井提升的矿井一般规模较小，提升任务较繁杂，提升作业包括主、副提升全部内容。根据设计规范的有关规定和现场实际，混合井每天实际运行时间比副井提升运行时间要长，《标准》确定了混合井每天提升时间为18h。3、混合井提升能力核定计算公式：式中：k——提煤和提矸不均匀系数，取1.25公式中其余字母符号及取值与副井提升能力核定计算公式相(二)混合井提升能力核定举例。可参考副井提升能力核定的举例，此处略。(三)混合井提升能力核定程序。同主井提升能力核定程序。但还应注意收集矿井矸石率和吨煤用材料比重等统计资料，实测和核准混合井各种提升内容的一次提升量、提升一次循环时间和休止时间等，并填写能力核定附表(核井06—4表)一、基本原则和要求《标准》第17条规定，核定排水系统的能力必须具备下列基本以及生产期间的实际涌水量数据。有突水淹井危险的矿井应有经技抽真空系统(射流或真空泵)、排水管路及各种管件、井底水仓等设施。第2款中对有突水淹井危险的矿井的有关要求是依据《煤矿重大安全生产隐患认定办法(试行)》第8条要求确定的。第3款中的联合排水试验要求符合《煤矿安全规程》第281条相关规定上述A,及Am的计算式中，工作水泵及备用水泵均按年工作330d,每日工作20h计算其能力。这样计算，符合水泵在20h内排出24h某矿主水平(-430m)中央水泵房安装250D60×9型离心式水泵5台，其中2台工作，2台备用，1台检修。沿副井井筒安装φ325mm排水管路3趟(2趟工作，1趟备用),排水高度约470m。矿井设计正常涌水量460m³/h,设计最大涌水量620m³/h。2005年矿井实际正常涌水量580m³/h,实际最大涌水量680m³/h。同年水泵技术测定每台水泵平均小时排水量为455m³/h。矿井设内、外水仓，水仓总容量为5280m³。2005年矿井产量720万t/a。(二)校验水泵能否在20h内排出24h的正常涌水和最大涌水量。由于地质报告提供的正常涌水量和最大涌水量均小于2003年以上计算表明，2台水泵及2趟管路工作，备用水泵及管路未(三)水仓容量校验。由于矿井正常涌水量为580m³/h<1000m³/h,水仓容量应符合V≥8Q,要求。而水仓容量5280m³>4640m³,满足《煤矿安全规程》要求。(四)正常涌水时水泵排水能力计算。B,——为2台工作水泵的排水能力，B=2×455=910(m³/h)P,——为上年度日产吨煤所需排出的正常涌水量，(五)最大涌水时水泵排水能力计算。式中：Bm为3台的排水能力(此时3趟管路配合3台水泵排水，其中1趟备用管路，1台备用水泵),P.为上年度日产吨煤所需排出的最大涌水量，通过以上校验和计算，本矿排水系统符合规程要求。取计算结果的较小值，确定矿井排水系统核定能力为938万t/a四、排水系统能力核定程序善，设备设施是否完好，管理制度是否完备，统运转是否正常。要求现场提供矿井排水系统图、水泵测试报告、联合排水试验报告、地质报告提供的正常和最大涌水量，生产期间实际的正常和最大涌水量等，如经技术改造更换设备的应提供竣工验收报告。提供和收(二)编制矿井生产能力核定报告中的“排水系统能力”章节。系统均应说明),能力变更的主要原因，如实施技术改造的应说明改造前后的情况。应有水泵排水管路能力及水仓容量校核的内容，并附能力核定计算式及计算结果。最后提出排水系统最终核定结果、(三)填表。填写能力核定附表(核井07表)第五章供电系统生产能力核定一、基本原则和要求供电系统生产能力主要是核定煤矿的电源线路及主变压器的供电能力。《标准》第19条规定，供电系统能力核定应具备下列必备条(一)供电系统合理，设备、设施及保护装置完善，技术性能符合规定，系统运行正常。(二)供电系统技术档案齐全，各种运行、维护、检查、事故记录完备，管理维护制度健全。(三)年产6万t及以上的矿井应有两回路独立的，不得分接任何负荷的电源线路。(四)年产6万t以下的矿井采用独立的、未分接任何负荷的单回路电源供电时，还应有满足通风、排水、提升等矿井设备可靠运行的备用电源。上述3、4款的内容是根据《煤矿安全规程》第441条和《煤矿重大安全生产隐患认定办法(试行)》确定的，如不具备以上两款规定的内容，不能进行供电系统能力核定。6万t/a及以上的矿井应有两回独立的电源，是指矿井宜两个电源点供电，或两个电源引自同一区域变电所的不同母线段，两条电源线路不得分接任何负荷。对6万t/a以下的矿井也强调至少有一回独立电源，且在其停止供电时，备用电源应能满足通风、排水、提升等一、二级负荷供电1、在正常情况下，两回电源线应采用分列运行的方式。当采用一回路运行时，另一回路必须带电备用。能力核定为工作线路和工作变压器的折算能力，备用线路、备用变电压器、备用发电机组线路压降不超过5%的规定。上述第1款符合《煤矿安全规程》第441条要求。两回电源线路首先应采用同时送电、分列运行的方式。因为这种运行方式是两回线路负荷均载，压降小，线路损耗小，同时又提高了供电的可靠性，不会因一回电源线路故障成全矿停电。如采用一回路运行，另上述第2款是对电源线路的常规要求，避免在能力核定时简单地套用公式，而忽略了线路允许载流量和电压降是否符合要求。因此在对电源线路能力折算时，应同时校验线路载流量和电压降是否符合要求。如采用一回路运行，另一回路带电备用的工作方式，则其中任一回电源线路应能担负全矿负荷并满足允许载流量要求和电压降不超过5%的规定。由于矿井井下部分的吨煤电耗不便统计和不便准确计算，因此第3款规定下井电缆不折算矿井生产能力，但仍需校核其安全载流量及电压降是否符合要求。(二)供电系统能力核定计算公式。式中：A——电源线路的折算能力，万t/a;载流量计算，但线路电压降不得超过5%;计的综合电耗。2、主变压器能力核定计算公式：式中：A——变压器的折算能力，万t/a;平-—全矿井功率因数，取0.9;W——矿井吨煤综合电耗，kwh/t;同电源线路核定计算式中的采用数。考虑到矿井电源线路及主变压器担负全矿井的负荷用电，即除原煤生产用电外还有其它辅助负荷。而矿井统计的用电指标有原煤吨煤电耗和吨煤综合电耗，公式中的电耗W应为吨煤综合电耗而不是原煤吨煤电耗。为便于计算，对架空线路及电缆线路单位负荷矩电压损失作了列表汇总，参见表5—1～表5—8。导线型号LJ-16LJ-70三、供电系统能力核定举例(一)核定计算条件某矿地面没35kV变电所一座，两回电源线路引自220kv区域变电所35kV两段母线，两回电源线路均为LGJ-185架空线路，每回井下最大涌水时的用电负荷11500kW。沿副井筒敷设的下井电缆6路，型号为MYJV42-6/6Kv3×120mm²粗钢丝铠装电缆，每路长750m。2005年全矿用电量13834万kWh,实际生产原煤610万t/a。(二)电源线路安全载流量及压降校核。1、安全载流量校核。线路LGJ—185允许载流量：境温度25℃为515A(查表),考虑环境温度40℃时温度校正系数0.81,则：I₁=515×0.81=417(A)2、线路压降校核。则电源线路电压降为：△U%=22×7.5×0.0297%=4.9%<5%其中：矿井负荷为22MW,线路长7.5km。由以上校验可知电源线路安全载流量及电压降均符合要求。(三)下井电缆安全载流量及压降校核。1、安全载流量校核。MYJV42-6/6Kv3×120电缆6回，每一回载流量为290A(查表),则6回允许载流量为：当一回故障停止送电时，其余5回允许载流量：2、电缆压降校核。MYJV42-6/6Kv3×120电缆单位负荷矩时电压损失百分数：则每根电缆线路电压降为：其中，井下负荷为11.5MW,线路长0.75km。由上校验可知下井电缆安全载流量及电压降均符合要求，当一回电缆故障时，其余电缆能保证井下全部负荷用电。由于井下中央变电所尚需向采区供电，故下井电缆电压降应留有一定富余，能力核定时应考虑这一因素。(四)电源线路能力计算。式中：P为为线路供电容量；当线路压降为5%时，则线路合理，允许供电容量取22450kW。W为上年度吨煤综合电耗，(五)主变压器能力计算。平—为矿井功率因数，取0.9;W—为上年度吨煤综合电耗，22.67kWh/t由上校验和计算，本矿电源线路和下井电缆符合规程要求。根据线路及变压器的能力计算，取其较小值，确定矿井供电系统核定能力为523万t/a。如经校核，电源线路电压降超过5%,应按下述两种办法处理：一是可以建议采用两回线路同时供电，分列运行，使每回路电压降均不超过5%;二是如不能实行两回路同时供电，分列运行，则应按每回路电源线路压降不超过5%的要求降低供电系统的核定能力。四、供电系统能力核定程序(一)现场调查，收集资料。按必备条件核查矿井供电系统是否合理，设备、设施技术性能是否符合规定，系统运行是否正常。特别是检查矿井的两回电源是否符合规范和本《标准》要求。要求现场提供矿井供电系统图、上年度矿井全年电耗(或吨煤综合电耗),全矿井实际电力负荷及井下负荷，供电系统运行方式，电源线路、主变压器及下井电缆的主要技术特征及参数。如经技术改造更换主要供电设备的应提供竣工验收报告。提供和收集的资料应真实可靠，并具时效性。(二)编制矿井生产能力核定报告中的“供电系统能力”章节。包括矿井供电系统基本情况，能力变更的主要原因，经技术改造的要说明改造前后的情况。应有电源线路和下井电缆安全载流量及电压降的校核说明，应有线路和主变压器的能力核定计算式及计算结(三)填表。填写能力核定附表(核井08表)《标准》第21条规定，核定井下运输系统能力必须具备以下1、系统环节必须完善。应实现连续输送，运转正常。系统中相关设备必配的保护设施齐全，如斜巷中的轨道输送、带式输送机2、各种行车、调度信号设施齐全，安全标志齐全、醒目，车3、井下运输系统采用设备必须符合相应的防爆要求。井下采1、对系统中各环节设备分别进行核定，以最小的环节设备能2、矿井井下运输有多个独立的系统时，如多个采区开采、多3、运输系统中各环节设备核定时，若设备的实测能力大于设备的额定能力时，以设备的额定能力为准；若设备的实测能力小于井下运输系统由各个运输阶段(各个环节设备)组成为连续输送系统，多为平巷、斜巷运输(个别矿井采用暗立井)。运输设备均可归纳为两大类，即无轨运输(带式输送机或防爆胶轮车等)和有轨(窄轨)运输(机车或绞车牵引矿车运输等)。另外还有转载、给料设备，如井下翻车机、给煤机等。运输系统生产能力核定必须分类逐机计算公式计算，其中不均匀系数k₁,取1.1,大巷为平巷运输时，倾角系数C取1.0。N-—每列车矿车数，辆/列；R——通过大巷运输矸石、材料、设备、人员等占原煤运量比重，%;t——装车调车时间(含中途停车时间),min;N——同时运煤列车的列数，列。井下轨道运输仅承担辅助运输时，不核定其能力。(三)当采用无轨胶轮车作为井下主要运输时，其能力计算公式式中：A一年运输量，万t/a;n——胶轮车平均日工作台数，台/d;t——每天工作时间，取16h;k₁—运输不均衡系数，取1.2;t——装车调车时间(含中途停车时间),min;计算出运输能力后，还须按下式验算井底车场和大巷的通过能力，取其小者为矿井运输能力：式中：A——井底车场和大巷通过能力，万t/a;k,——运输线路系数，单线时为0.5,完全形成环线时为R——运输矸石占原煤比重，%;k₁——运输不均衡系数，取1.2;T'——大巷中相邻两车间隔时间，取0.5min。(四)当矿井为斜井或平硐开拓时，其副斜井或副平硐均为无轨胶轮车运输，可实现地面至采区工作地点直达运输。其输送能力计M—吨煤用材料比重，%;R——矸石占原煤产量的比重，%;为1,平硐以下形成环线时为0.8。2、每车乘人数量，加长车不超过18人，双排座车不超过16Z——成组矿车挂车数，单个挂车时Z=1;用自溜或机械方法供给矿车时，其时间t取25s;自动摘挂钩时取20～22s,人工推车时取40s。某矿井原设计能力60万t/a,经技术改造后，扩大生产能力运输进入井底煤仓，由仓下给煤机给人箕斗提升。现对其井下运输工作面1:顺槽长度约380m,角度0~3°,采用STD650带式输工作面2:顺槽长度约350m,角度约为0~2°,采用STD650带下山运输斜长350m,倾角5~6°,采用STD800带式输送机，V=2.0m/s,输送能力340t/h。工作面1:顺槽长度约300m,角度0~3°,采用STD650带式输工作面2:顺槽长度约300m,角度0~2°,采用STD650带式/s,输送能力340t/h。倾角15°,输送能力约为285t/h。给煤机给入箕斗提升，每台给煤机输送能力为200t/h。规格特征。若对系统进行了扩建或技术改造，需附相应的技术文件要关键设备进行实地查验，同时核实设备必备的安全保护装置。(三)根据要求编制井下运输系统能力核定报告书相关章节。应附有系统内各环节设备说明，运输系统各环节能力计算，运输系统各环节能力核定值。(四)综合系统各环节能力，提出井下运输系统核定能力。(五)对核定发现的问题，及时与核定煤矿交换意见，提出建议。(六)填写井下运输系统能力核定表(核井09—1表、核井09—2表、核井09—3表)1、选煤厂工作制度按每年330天，每天16小时计算。矿井基础上，煤流系统取1.15,煤泥水系统取1.25。套辅助设施，如给水、用风、干燥等不在其内。能力核定的主要环(二)除杂、筛分、破碎设备能力。鉴于当前对除杂环节(如人力核定。但由于对选煤质量提出了更高的要求，故每个选煤厂必须全入洗时可直接计算选煤厂生产能力，若为分级入洗，则需根据分(五)原煤、产品煤储存(储煤场、贮煤仓)与装车外环节能力。(六)煤泥处理回收系统能力。根据煤泥量(包括原生煤泥、次后矿井技术改造生产能力扩增为500万t/a,选煤厂随之调整变更，改为分级入洗，+50mm级大块量约占总量的26%,增设动筛排矸车滤回收工艺。(一)主要设备能力核定。1、原煤带式输送机：带宽1400mm,带速2m/s,倾角18°,小时输送能力为1200t。年输送能力：校核：矿井主井提升每钩循环时间74.Ss,每小时连续可提升48钩，每钩箕斗载重24t,其最大小时提升量为1152t,原煤输送机小时能力为1200t,能满足生产需要。2、原煤入洗带式输送机：带宽1200mm,带速2m/s,倾角18°,小时输送能力为910t。年输送能力：3、两台11.5m²直线振动筛±50mm分级。筛分能力为每台小时580t,年处理能力为：4、两台BATAC跳汰机，每台小时处理量46