【《某煤矿综采工作面设备选型及供电设计》25000字】

PAGE2某煤矿综采工作面设备选型及供电设计摘要本设计依据过往矿井工作综采设备配套的经验，研究综采设备配套和各个单一机械生产能力的问题，要求相关配套设备的性能与采煤工艺相结合，以实现生产中安全、有效应用为目的，对综采的“三机”设备选型进行综述。为了满足快速发展煤矿生产和建设的需要，从柳塔煤矿的矿山机械设备出发，从选型设计、经济可靠、理论说明等方面密切结合实际。以不同工作面煤层的地质存在条件为依据，做到矿山机械设备的合理选型与计算，在设备布置、设计使用、设备配套和供电系统设计的过程中，做到选型合理、计算简洁、经济运行、提高工效。关键词：设备选型；供电系统；三机配套。目录TOC\o"1-3"\h\u10665摘要 I13626第一章地质条件概况 5243431.1矿井资源条件 5281631.2采煤工艺 591311.3矿井开采技术条件 6927第二章综采工作面采煤机设备选型 7103532.1采煤机械的选型介绍 7219182.1.1根据煤的坚硬度选型 7322822.1.2根据煤层厚度选型 7112092.1.3根据煤层倾角选型 7183692.2采煤机的选型计算 8300762.2.1采煤机的生产率 8218452.2.2采高计算 9288982.2.3滚筒直径 10190422.2.4截深 10248622.2.5滚筒转速 10317772.2.6截割速度 10293472.2.7牵引速度 11186712.2.8装机功率 11100482.2.9牵引力 1231905第三章综采工作面刮板输送机设备选型 14122103.1刮板输送机概述 14123653.2刮板输送机选型要求 1517313.3运输能力的计算 16188133.3.1运输生产率计算 165593.3.2刮板机的运输能力计算 1671483.3.3输送机运行阻力计算 17286513.3.4总牵引力 1826213.3.5电机功率 18190813.3.6刮板链强度计算 209545第四章综采工作面液压支架设备选型 2396744.1我国液压支架的发展状况 2317824.2采煤工作面顶板的组成及其分类 24155114.2.1顶板的组成 24196404.2.2顶板分类 2451164.3液压支架工作原理 25305054.4液压支架的选用 267404.4.1架型的选择 26244164.4.2液压支架参数的计算 27114134.5液压支架事故分析和处理 3114312第五章综采工作面其他设备选型 33113385.1乳化液泵站 33323915.1.1泵站的功能和组成 33251765.1.2泵站液压系统 33115785.2压缩空气设备 3560825.2.1矿山空气压缩机设备的主要组成部分 35112805.2.2矿用往复式压缩机工作原理 3649065.2.3空气压缩机站 37211855.3铲斗装载机 38211145.3.1概述 38655.3.2侧卸式铲斗装载机 38304065.4带式输送机 40162825.4.1输送带摩擦传动原理 4072085.4.2带式输送机要求 4127850第六章综采工作面“三机”性能配套 42260336.1三机配套的要求 4285816.2综采工作面“三机”生产能力配套 4214396.3综采工作面“三机”寿命配套 45125476.4辅助运输设备配套 453185第七章供电部分选型设计 47295107.1拟定供电系统 47239677.2移动变电站选择 49254627.3电缆的选择及计算 54243147.3.1高压电缆型号的确定 54292597.3.2低压支线电缆的选择 61245627.4高压和低压开关的选择 7713469第八章结论 8024681参考文献 83地质条件概况矿井资源条件鄂尔多斯煤炭储量已经超过2300亿吨,占全国已知发现储量的22.6%,是我国优质动力煤出口和重要开发基地之一。柳塔煤矿地处鄂尔多斯市，井田面积约13平方公里，地质储量超过2亿吨，煤层采高2.5～3.8米，煤层倾角2°～5°，煤层厚度以中厚煤层为主,工作面长度160m，推进长度超过2000m。产出的煤炭具有少灰、少磷、少硫、产生热量多的特点。井田地质情况冗杂,瓦斯浓度不高，但是煤尘多，有发生爆炸的隐患，应加强灭尘工作，且有自燃发火的现象。顶板类型为中等稳定型，煤层底板主要为中细、粉细砂岩，硬度系数f＝5～7，开采过程比较容易,开发成本不高,拥有建设优良矿井的基础。先进的综采技术在柳塔煤矿,无论是实践上还是理论研究上,都有很大的操作空间。采煤工艺我国煤炭储备丰富，中厚煤层占据煤炭总量的很大比重，所以，在研究中厚煤层开采技术的过程中，我们可以看出我国煤炭领域采煤工艺水平的发展现状。目前为止我国煤层开采技术主要有以下几种：(1)分层开采将煤层同一高度分为数个2.0～3.5m的分层，从上层往下层逐一开采。21世纪以前，分层开采是中厚煤层开采的主要方法，但是巷道掘进回采率不高、巷道的支护困难、各部分煤尘大、瓦斯集聚煤层容易发生自燃现象、开采成本昂贵等问题的限制，应用的范围有局限性。(2)放顶煤开采在煤层底部布置一个3m左右采高的工作面，利用人工松动预爆破的技术方法依靠矿山的压力作用对上部分开采不到的区域进行放顶煤开采，移架后上部分掉落的煤块从支架的放煤口自然落下，经刮板运输机运出工作面。(3)大采高综采运用和采高相同的大采高液压支架一次采全高，根据《煤矿安全规程》要求，开采煤层厚度>3.5m的采煤工艺。在煤质较软、顶板不稳定、地质条件多变的条件下，工作面采高越大，发生片帮的机率也逐渐增加。尤其是在不稳定顶板的条件下，如果工作强度高、来压大、工作状态的支架运行不佳时，顶板的矸石很容易对工作面造成破坏。甚至会造成液压支架不稳，工作面片帮的程度也会加重，给继续生产造成麻烦。研究软煤层综采采煤技术，能为类似煤层的设计生产、安全管理、决策发展提供科学依据。借鉴优秀矿区的宝贵经验,在追求简单可靠的采煤方法过程中,精化采煤工艺，减少不必要的步骤,尽可能减少工作量和环境污染。结合矿井资源条件，选用先进采煤设备和工艺方法,提高煤矿机械的智能化水平,减少劳动人数,降低单位成本,提升资源回收。最大限度地利用现有矿井井筒和设备、设备,保证经济运行、提高工效，缩短工期。矿井开采技术条件柳塔煤矿水平煤层的,瓦斯浓度不高,埋藏浅，实际测量的含量在0.65m3/t左右,根据我个人分析,瓦斯主要应该位于煤层风化带以内。属于典型的低瓦斯矿井。煤层顶底板类型为中等稳定型，煤层岩石类型主要为中细、粉细砂岩。煤层变质程度不高,有自燃现象，根据柳塔煤矿自然倾向性报告显示,水平的吸氧量为1.06cm3/g,有自然发火现象属于易燃煤层，存在煤尘爆炸的隐患，矿井地温正常,每100m温度变化2°左右,开采过程中无温度升高现象,没有地热的危害。综采工作面采煤机设备选型采煤机械的选型介绍采煤机是煤炭生产过程中最主要的机械设备之一，在选型设计过程中,首先应考虑工作面煤层地质的存在条件，满足矿山机械设备生产能力的要求，并且要与液压支架和刮板输送机的相关性能进行匹配。根据煤的坚硬度选型f＝2硬度的煤层，主要应用功率中等的采煤机，因为柳塔煤矿煤层顶板类型为中等稳定f＝2，煤层底板主要为中细、粉细砂岩，从煤的坚硬程度考虑将选用中等功率的采煤机进行生产。根据煤层厚度选型从煤层厚度的角度考虑采煤机的型号，工作面的最大采高、最小采高等相关参数都是我们考虑的范围。根据煤层厚度技术要求我们可以将煤层厚度分为以下几类:(1)簿煤层厚度为小于1.3m。(2)中厚煤层厚度为1.3—3.5m。在这类煤层的生产经验和技术非常多。(3)厚煤层厚度在3.5m以上。厚煤层一次采全高综采工作面经济性能比之前俩种更好一点，并且大采高的采煤机具有调整斜的功能，以满足大采高工作面在开采时能够较好的实现俯采、仰采等技术动作，满足使用性能的要求。除此之外，有些情况下截割之后的煤块较大,不利于运输和洗选，我们需要对大块煤进行破碎，采煤机理应拥有破碎功能。根据煤层倾角选型工作面的煤层倾角我们通常可以分为以下几种（1）0°—25°缓倾斜煤层，（2）25°—45°倾斜煤层，（3）45°以上急倾斜煤层，我们选型设计的煤层倾角属于缓倾斜煤层。煤层的倾角超过10°,设置防滑装置是我们必须做的准备，而当在工作面的工作环境水比较多时,摩擦因数会随着水量增多而逐渐减小，倾角超过8°设置防滑措施就是必不可少的。同步绞车是我国防滑常用的设备，除了防止采煤机下滑，它还可以起到辅助牵引的作用。如果采煤机在下行时发生异常情况，速度超过规定值，绞车还可以切断电源，实现自动抱闸，这也是保护设备的一种防范手段。MG2X300系列的采煤机拥有俩个牵引部，具有牵引力大，防滑性能可靠的优点，符合使用要求，另外在煤层倾角5°以下使用时，可取消设置防滑措施。柳塔煤矿综采工作面长度160m，倾角为2°～5°，属于缓倾斜煤层，可以不设置防滑的装置。采煤机的选型计算采煤机的生产率（1）理论生产率式（2.1）式中～截深，m；～理论生产率，t/h；～工作面平均采高，m；～采煤机割煤时的最大牵引速度m/min；～煤的实体密度，=1.3—1.4t/此处取1.35t/。

（2）技术生产率式（2.2）式中～技术生产率，t/h；～在技术层面上可以达到的连续工作系数，=0.5—0.7，此处取0.65作为计算值。（3）实际生产率式（2.3）式中～实际生产率，t/h；～采煤机在实际工作过程中可以达到的工作系数一般=0.6—0.65，此处取0.6作为计算值。采高计算（1）平均采高：平均采高主要用于计算工作面产量公式中M—表示煤层平均厚度，m，柳塔煤矿采高为3.5m，所以煤层平均厚度为3.5m。最大采高式（2.4）式中Mmax～煤层最大厚度，m；X～采煤机卧底量，一般取X=0.3m；滚筒直径螺旋滚筒直径式（2.5）式中～滚筒装煤效率，此处取0.58。滚筒直径大于最大采高的一半，计算结果经过规整选取滚筒直径为2.0m。截深截深是指采煤机一次循环的推进深度，中厚煤层截深可取0.6-0.8m。根据采区煤矿生产能力为500万吨和矿井工作制度初步确定采煤机截深为0.7m。滚筒转速滚筒直径对滚筒转速有决定性的影响，0.5～0.6m转速80～120r/min，1.8～2.0m转速30～40r/min。此处选择滚筒转速为40r/min。截割速度截割速度是指截齿齿尖的速度，截割速度式（2.6）式中～选定的滚筒直径，m；～选定的滚筒转速，r/min；～截割速度，m/s；目前常用的截割速度=3-5m/s最好在4m/s左右，此处计算得到=4.187m/s。牵引速度由于采煤机牵引速度受到滚筒装煤能力，运输机生产率，支护设备推移速度等因素的影响，采煤机在截割时的牵引速度比空调时低的多。采煤机牵引速度在零到某个值范围内变化，选择截割时的牵引速度综合考虑。采煤机最大牵引速度用下式计算式（2.7）式中n～滚筒转速，r/min；Vqmax～牵引速度，m/min；m～齿数，一般取1-3，此处取3；L～滚筒的齿长，此处取L=80mm。装机功率（1）预计装机功率式（2.8）式中—采煤机截割煤块的单位能量损耗，=1.1—4.4MJ/㎥,此处取=3.5MJ/㎥。（2）截割功率截割功率为装机功率的80%—85%，此处取80%作为计算值。式（2.9）（3）牵引和辅助功率牵引和辅助功率为装机功率的15%—20%，此处取0.15作为计算值。系统消耗超过了90%，此处取90%作为计算值。式（2.10）辅助装置功率式（2.11）（4）装机功率式（2.12）牵引力式（2.13）式中：K～动载不均衡系数，一般取K=1.4；～采煤机牵引机构的传动效率；此处取=0.9；～采煤机牵引传动装置的传动效率，此处取=0.95对于液压牵引采煤机取=0.65。根据上述计算结果，综合考虑选择MG400/985-WD电牵引采煤机，主要技术参数如下：采高：2.1—4.0m倾角：≤15°装机功率：（2×400+2×45+75+20）Kw供电电压：1140v滚筒直径：Φ1600、1800、2000、2200mm截深：630、800mm卧底量：326、426、526mm调速和牵引方式：采用交流变频进行调速，无链销轨式电牵引的牵引方式牵引力：620/360、506/304KN牵引速度：0—7.12、0—8.69m/min摇臂冷却：内置式冷却钢管摇臂长度：2109mm滚筒摆动中心距：6080mm操作方式：两端电控，中部手控机器重量：约55t表2.1采煤机相关参数计算值名称计算值名称计算值采高3.5m技术生产率866.8滚筒直径2.0m理论生产率1333.6截深0.7m实际生产率520滚筒转速40预装机功率1043截割速度4.187截割功率834.4牵引速度6.72牵引力767.8辅助装置功率15.645装机功率990.86综采工作面刮板输送机设备选型刮板输送机概述刮板输送机是一种刮板链为牵引部件的柔性连续输送设备。滑槽为其装载装置。不同类型的刮板输送机。每个部件的形状和排列都不一样，但是其主要结构和基本部件是相同的，SGW-250刮板输送机的具体部件和结构如下图3.1所示。图3.1SGW-250型刮板输送机作业过程中需要克服滑动阻力，与相同输送能力的其他输送机相比，它可承载电量多、电损耗多、结构强度高、机身低还可以弯曲，在恶劣环境下可以当运行线路使用。作为实现技术动作的支点，在推移过程中，铲煤部分可以将浮煤清理干净，安装在挡煤板后面可以保护电缆和水管。是在缓倾斜煤层的采煤条件下可以广泛运用的煤炭运输设备。倾角在25°以下的作业面，在轨道上可以配合运行。刮板输送机的动力系统图如图3-2所示。驱动电机带动切片链，通过减速机带动的液力偶合器、旁边的首链轮和尾链轮，将限制机构溜槽内的煤推移到卸煤点。上溜槽是用于再装操作的溜槽，下溜槽为空溜槽。图3.2SGW-250型刮板输送机传动系统在实际使用过程中，每台刮板输送机实际工作状态在变化。需要我们通过计算来确定运输能力和电动机的功率等参数是否符合要求。刮板输送机选型要求具有碎煤能力，保证工作面生产能力的需要。刮板输送机选择考虑以下几点：（1）刮板输送机与采煤机的匹配。刮板输送机的输送能力不小于采煤机的理论生产能力，刮板运输机的结构形式应与采煤机结构相匹配。（2）刮板输送机结构与液压支架匹配，溜槽长度与支架中心距关联，溜槽与支架推移千斤顶连接的间距和结构关联。（3）据链条的各项参数和煤的硬度不同，选择链条的数量和类型。煤质较硬，块度较大的情况，优选量子链，其他情况可选用单链或者双中心链。（4）输送槽的结构主要考虑较软底板的类型。目前常用的作业面上选用的输送槽功能可靠、效率高，都是浇铸密封的。在设计时应尽量采用斜槽宽度尺寸。（5）对于传动布置、电机数量、铺设距离，优先选用2-4台电机驱动。为了便于操作，设备尽量放在采空区一侧。传动用液压联动器平衡负载。输送机的铺设长度可根据刮板输送的技术特点、给料率、链条速度、工作面倾斜度等因素确定。（6）为保证滚筒采煤机斜切不开切口，应优先选用短管头和短期米气管头台和底架板的升降角度不宜过大，可减少在链块内压时的能耗。（7）与无链牵引采煤设备关联，机架、导轨的齿条、销轨与行走轮齿关联，配合有链牵引，在机头、机尾部应附设张紧装置。（8）为防止刮板输送机下滑，在头齿轮端部应安装防滑锚杆装置。（9）滑槽贴在设备行走轮轨，设置导向装置，防止采煤机掉头。在煤壁一侧放置进煤板，清除气道内的有害气体。综合考虑：先可选用国产的SGZ880/800型刮板输送机数据进行初步计算运输能力的计算运输生产率计算式（3.1）式中：—理论生产率，；—工作面平均采高，；—滚筒截深，；—煤的密度，1.35t/m³；—最大牵引速。刮板机的运输能力计算则每小时运输能力，即刮板输送机的运输能力为式（3.2）式中:F—货载在中部槽中的断面积；—煤的松散密度，0.85～1；Q—理论生产率；V—刮板链运行速度m/s。式（3.3）式中：—运行物料的断面积，；Q—输送机运输能力t/h；V—刮板链运行速度m/s；F—货载在中部槽中的断面积；—煤的松散密度，0.85～1；Φ—装满系数取0.9～1。输送机运行阻力计算重段直线段的总阻力式（3.4）式中Wzh—重段直线段的总阻力，；—中部槽单位长度货载质量，。（）—刮板链单位长度质量，；查资料得29kg；—物料在溜槽中运行阻力系数，取0.6；—溜槽内刮板链移动阻力系数，取0.3；—刮板机的实际铺设长度，250m；—刮板机的铺设倾角，2°—5°，取5°。空段运行阻力式（3.5）式中—空段运行阻力，N；—溜槽内刮板链移动阻力系数，取0.3；—刮板机的铺设倾角，2～，取5°；—刮板机的实际铺设长度，250。总牵引力W0=1.1ωf（W式中—运行时的总阻力，N；ωf—电机功率最大轴功率式（3.7）式中Nmax—电动机轴功率，；—运行时的总阻力，kN；—一般取0.8～0.85；最小轴功率式（3.8）式中：Nmin—最小轴功率，；—附加阻力系数，弯曲时取1.1，不弯曲时取1；—溜槽内刮板链移动阻力系数，取0.3；—刮板机的实际铺设长度，250m；—刮板链单位长度质量，；查资料得29kg；—一般取0.8～0.85。可以求出等效功率Nd=0.6Nmax2+考虑20%的备用功率，电机设备功率为式（3.10）式中Nd—N0—电机的备用功率，KwNmax—电动机轴功率，；Nmin—最小轴功率，。刮板链强度计算图3.3受力示意图判断最小张力点：式（3.11）故最小张力点在3点式（3.12）式（3.13）式（3.14）式（3.15）最大张力点张力（3）刮板输送机强度的验算式（3.16）式中：K—刮板链条数；n—链条承受不均匀载荷的系数，此处取0.85；λ—两条刮板链的破断力；Sp—刮板链最大张力点张力；Smax—链条实际承受载荷的最大值。查相关参数得34x126c级圆环链破断力1820kN，因为5.0>4.2，所以强度足够。表3.1刮板输送机相关系数计算值名称计算值运输生产率1333.6t/h运输能力0.34m2理论生产率1226.6t/h直线段总阻力473132N空段运行阻力27986N总牵引力501118N电机最大轴功率772Kw电机最小轴功率80.8Kw电机等效功率489.24Kw电机设备功率587.1Kw刮板链最大张力479132N刮板链最小张力6000N综合上面的所有验算证明最终选择SGZ-880/800型刮板机可以应用于选型，能满足柳塔煤矿生产需要。1.SGZ880/800型运输机主要技术特征如下：

2.设计长度:

250m

3.输送能力:

1500t/h

4.装机功率:

2×400Kw

5.供电电压:

1140V

50HZ

6.刮板链速:

1.1M/S

7.圆环链:

f34×

126mm

8.中部槽:1503×800

(内宽)

×344MM

9.牵引方式:销排

10.技术要求:每隔9节中部槽安装一节开天窗槽综采工作面液压支架设备选型我国液压支架的发展状况随着英国设计并使用液压支架至今，已经经历了165个年代，液压支架在此期间，不断的发展、创新。到了2019年的今天，液压支架已经能适应不同地质条件，不同煤层状况。液压支架技术，已经基本成熟。在上世纪60年代末，中国是当时煤炭的主要生产国，而在地下深处开采所需要的煤炭，就离不开液压支架的帮助。当时研制出的液压支架，由于技术不够成熟，未得到推广。在接下来的时间，我国开始走上自主研发新型液压支架的道路。在1964年诞生的第一台自主研发的液压支架就是一个全新的起点。而在随后的1984年，1990年，液压支架的各项技术突破仿佛雨后春笋般冒了出来，低、中、高位放顶煤支架也相继试验成功。截至到1995年，我国已经有超过一半的煤矿完成综采配套设备的使用。而这个数字在到达2000年时，更是超过了65%。从此，我国在综合机械化采煤的道路上稳步发展，不断提高。为了隔离采空区，防止矸石涌入作业面，保护机械和人员安全，在采煤作业中必须对顶板进行支护。过去我们使用的地面防护设备包括金属摩擦式和单液压支柱等。使用这些设备会导致工人劳动强度大、工人工作环境恶劣、安全性也无法得到保证、产量和效率也受到了巨大限制。为了减少相关问题，提高产能和工作效率，液压支架走上历史舞台，液压支架由多个液压元件组成，在液体压力下起动力作用，包括支架、切割、位移的机械化。采煤工作面顶板的组成及其分类顶板的组成根据相对位置和特征，顶板类型分为三个部分:(1)伪顶:位于煤层正上方的一层非常脆弱的岩石。通常为炭质页岩和土页岩，厚度为0.3—0.5m，有些煤层没有危险的峰，往往与两极下降。伪顶一般不影响支撑设备的使用。经常随采随落。(2)直接顶:位于伪顶层岩层上。由泥质页岩、页岩、砂质页岩组成。厚度一般不大，比较柔软，通常情况下，它们会在你移架时掉落。它的支护方式和架型选择至关重要。(3)基本顶:位于直接顶之上不发达节裂的整个岩层。它通常由砂岩、石灰或砾石岩组成。虽然保持大面积的暴露，但它并不与直接顶一起塌陷。顶板分类1.直接顶分类：(1)不稳定顶板，即破碎顶板：易坍塌，坍塌后基本上可充填采空区。土页岩、再生顶板等都属于这一类。(2)中等稳定顶板:支撑稳定，虽然裂隙多，但是比较完整,不能回填采空区。砂质页岩、粉砂岩等直接顶属于这一类顶板。(3)稳定顶板即完整顶板:不易发生局部坍塌,砂岩顶板、砂质页岩顶板都属于这类顶板。(4)坚硬顶板:极难坍塌的顶板，砂岩、砂质页岩等属于这类顶板。2.基本顶分级：基本顶根据周期来压是否明显分为四级:第I类，没有明显的周期性压力的顶板;第II类，周期来压敏感的顶板;第III类，定期强烈加压的顶板;第IV类,具有很高的周期性压力的顶板。当压力在基本正常循环中不明显时，施加在支架上的负荷越小，则支架越稳定。周期压力越强烈，作用在设施上的负荷越高，越令人震惊。液压支架工作原理液压支架是集机械化采煤工作面为一体的地面保护设备。它主要由梁、柱、底座、千斤顶、阀门和各种辅助装置组成。在运行过程中，随着作业面的提升，保持一定的安全工作空间。因此，托架必须反映起、落、推、移的动作。通过泵站提供的高压液体操作不同性能的液压缸来执行，如图4.1所示。图4.1液压支架工作原理图当控制阀8在槽中时，工作液从泵站流出，通过液气单向阀6进入液压支架内部利用液体压力作用支撑起顶板。控制操作阀8下降时，工作液进入立柱，打开单向阀，降低液压力，随后液压支架下落。操作阀7将工作液送进千斤顶活塞腔，完成移架动作。推溜过程先将支架升起，通过控制操纵阀7将架子推向煤壁完成推溜动作。液压支架的选用架型的选择合理的选择液压支架的类型，对于提高生产工作的能力水平，尽可能发挥最大生产效能有着重要的意义。在选择具体架型时，根据国内液压支架的使用经验，充分吸取先进煤矿的生产经验，找到最合适柳塔煤矿的液压支架的类型。图4.2液压支架型号选择选择架型时，还要考虑下列因素：1.煤层厚度煤层厚度直接影响到支架的工作状态和工作能力，对于支架的稳定性也产生重大限制。当煤层厚度超过2.5m时，应选用抗水平推力强且带护帮装置的掩护式液压支架。当煤层厚度变化较大时,应选用调高范围较大的液压支架。2.煤层倾角倾角是支架稳定的关键，如果坡率过大，则容易出现滑坡现象。警惕煤炭在生产过程中随着时间的推移，而坡度过小又会出现其他的问题。3.底板性质底板的载荷对底座影响很大，因此底板的软硬度和平整度对液压支架底座的结构和支撑面积影响较大。在选择设计时，底板的允许比压必须超过底座对底板的接触比压值。4.瓦斯涌出量对于瓦斯严重超标的工作面，必须满足通风的相关要求，做到安全生产。5.地质构造地质构造十分复杂，煤层厚度变化又较大，顶板允许暴露面积和时间分别在5—8m2和20min以下时，暂不宜采用液压支架。6.设备成本出于经济性的考量，尽可能的使用符合要求和满足使用条件的前提下,尽量选择价格低廉的的液压支架。表4.1ZY400-18/38型液压支架架参数项目设计参数支架高度m1.8—3.8初撑力tf/架314.6工作阻力tf/架400支护强度tf/m270.7移架力tf30.68推溜力tf16.5液压支架参数的计算1.支护强度和工作阻力式（4.1）式中K～液压支架顶板岩石的系数，一般取5—8。根据煤层条件和地质特征此处取值为6。H～采高,m，根据柳塔煤矿煤层条件此处采高为3.5m。γ～岩石的密度，此处取2.3×103kg/m3;式（4.2）式中F～支架的支护面积，m2。可按下式计算式（4.3）m2式中L～支架顶梁长度,m此处取3.12m;C～梁端距,m此处取0.65m;B～支架顶梁宽度,m，此处为1.45m;K1～架间距,m此处取0.05m;A～支架中心距,m，此处取1.5m。掩护式支架工作阻力小于支架立柱的总工作阻力。工作阻力与支架立柱的总工作阻力的比值，称为支架的支撑效率η。所以支架立柱的总工作阻力P总为式（4.4）2.初撑力初撑力是相对于支架的工作阻力的。较大的初撑力使支架更快达到工作阻力，但是过大对支撑不利，还会导致其他问题，出于安全考量，一般不低于工作阻力的60%即可。式（4.5）3.移架力和推溜力液压支架的结构、高度、顶板状况等参数对移架力有着决定性的影响。此处移架力取300kN。支架最大结构高度式（4.6）支架最小结构高度式（4.7）式中Mmax、Mmin—煤层层最大、最小厚度，m;Mmax=3.5m，Mmin=3m;S1伪顶冒落的最大厚度，一般取0.2～0.3m，此处取0.3m;S2—顶板周期来压时的最大下沉量、移架时支架的下降量和顶梁上、底座下的浮矸、浮煤厚度之和，一般取0.25—0.35m，此处取0.3m;确定支架的最低高度时还应考虑到井下的允许运输高度;4.支架的伸缩比式（4.8）Ks值的大小反映了支架对煤层厚度变化的适应能力。其值越大，说明支架适应煤层厚度变化的能力越强。采用单伸缩立柱,Ks值一般为1.6左右。若进一步提高伸缩比，儒采用带机械加长杆的立柱或双伸缩立柱，其Ks值一般为2.5左右，薄煤层支架可达3。5.顶梁尺寸和覆盖率式（4.9）6.底座的宽度液压支架底座宽度通常为1.1—1.2m，此处受到推移设备的结构和千斤顶缸径的影响，此处取底座的宽度为1.5m。表4.2液压支架相关参数计算值名称计算值实际支护强度0.483MPa支架工作阻力2.73KN支护面积5.655m2立柱总工作阻力3.41KN初撑力2.73KN移架力300KN支架伸缩比1.41支护面积覆盖率80%综合上面的所有验算证明最终选择ZY400-18/38型液压支架可以应用于选型，能满足柳塔煤矿生产需要。液压支架事故分析和处理例如有一输送机发生小盖板坏、断大链、掉底链、联轴节环、烧电机等系列事故都是因压溜主导事故而相继发生的。我们的事故按其性质可主要分为4类事故;1.设备质量事故。这类事故所占比例与影响较大，主要有输送机电机、断胶带、机尾轴、采煤机电缆等。对这类事故，我们从技术结构上大胆改造，使用条件上不断改善，检修质量上努力提高。只有这样，才能从某种角度上提高和改善设备的质量，延长它的使用寿命。2.操作技术事故。这类事故种类比较繁杂，可发生在每台设备的任何部位。我们的过渡槽和中部槽坏，除底板割不平、溜槽推不平原因外，多数是因操作工推移过猛、一次推移角度太大所致。胶带跑偏、转载机掉道、拉不动、溜槽脱、倒架压架，往往都是由于操作工调整，操作技术低，操作不当所致。再如开关和采煤机电气事故，也大都是由于电气人员技术素质差，对简单事故不能很快处理酿成大事故。我们用加强技术培训和岗位练兵，不断提高技术素质和质量标准观念来减少与避免这类事故。3.操作责任事故。我们所遇到的挡煤板坏，都是维修工检查不细，大U型销掉了未及时补上，致使挡煤板坏。扯胶带事故，大多是胶带跑偏后司机未及时发现调正所导致。再如采煤机油嘴或油管断，外部机械坏，多数是因支架顶梁升的不够高、采煤机运行空间狭窄,司机未仔细检查，在运行中将置于机身外部的油嘴、油管或其他机构绊坏。防止这类事故的主要措施，是要经常对操作人员进行规章制度教育，并坚持奖优罚劣，不断提高他们的责任心。4.管理因素事故。一些综采先进单位，之所以发生事故少，除了采取措施避免以上3类事故外，很重要的一条经验是有管理水平高、工作责任心强、敢抓敢管的管理技术人员，监督定时检修，及时更换零部件并维护制度与质量标准，将操作技术和责任事故控制到最小限度。上述四类事故，只能是大致的分类。实际上，各类事故之间，往往又有有机的联系。我们分析事故时，应该坚持科学辨证的观点,既要寻找主要矛盾，又不能忽视其他原因，要抓住主要矛盾，解决主要问题，兼顾其他问题。尽可能消除导致事故发生的一切因素，使事故无孕育发生的条件和可能。综采工作面其他设备选型乳化液泵站泵站的功能和组成乳化液泵站用高压实现工作液到综采作业面，充当支架的动力源。实现在巷道内向距离远的工作面供应的过程。泵站由乳化液泵组、液罐、压控和保护装置组成。乳化液罐大致由箱体10个、自动卸料阀3个、回程断路器2个、吸入过滤器及断路器4个、蓄电池5个、交替双进气阀6个等组成，如下图5.1所示。图5.1XRXT型乳化液箱泵站液压系统对泵站液压系统的要求：(1)自动排水阀使工作面在使用乳化剂时能在合适的时间提供液体，不用乳化剂的时候能自动排除;(2)设置手动卸载阀，尽可能实现空载启动;(3)要设单向阀，以防止停泵时液体倒流;(4)要设储能装置，吸收泵的流量脉冲和液压系统的冲击;(5)要设乳化液配比装置，，以保证乳化液的合理配制。根据乳化液泵的技术特征和柳塔煤矿选择的ZY400-18/38型液压支架参数，最终选择XRB2B型乳化液泵组对液压支架等机械设备供液。图5.2乳化液机数特征选型图5.3乳化液箱的技术特征选型综合上面的所有说明，最终选择XRB2B型乳化液泵组可以应用于选型，能满足柳塔煤矿生产需要，给液压支架充足供液。具体参数如下：表5.1XRB2B型乳化液泵组参数额定工作压力/MPa35额定流量/L.min-180柱塞直径/mm28柱塞行程/mm70往返次数/1.min-1517功率/Kw55电压/V380/660转速/r.min-11470工作介质乳化剂、液压油、水外形尺寸（长×宽×高）/mm×mm×mm1850×750×900质量/kg1090配套液箱XRXTA压缩空气设备矿山空气压缩机设备的主要组成部分矿山空气压缩机设备由以下几部分组成：(1)压缩机-除压缩机本身外，还包括中间冷却器、后冷却器、压力调节装置等。(2)拖动装置一般使用电动机和带有启动、保护等设备的装置。(3)辅助设备包括空气过滤器、冷却循环的水系统等。(4)压缩空气管网包括管道及其附件。矿用往复式压缩机工作原理电机带动曲轴旋转，通过活塞环、连杆、十字头实现气缸内运动，活塞环防止活塞与气缸漏气。当活塞向右时，空气进入气缸，活塞继续向右运动空气继续通过进气阀吸入，气缸内气体被压缩到一定压力时，由排气阀排出。当活塞运动到气缸的最右端，即活塞左气缸的进气完成，然后右气缸上的压缩气体全部排出。当活塞从气缸右侧向左运动时，进气门吸气工作过程中，依靠气缸运动引起的体积变化，完成进气、压缩、排气的过程。图5.4空气压缩机设备选型综合上面的所有说明，最终选择4L-20/8型空气压缩机可以应用于选型，能满足柳塔煤矿生产需要，降低瓦斯浓度，提高空气质量。结构图如下：图5.54L-20/8型空气压缩机图空气压缩机站煤矿的空压机机组一般设在地面工业广场，便于设备布置、运输、安装、维修、供电和管理，相对安全。但由于是风场，地处地下，风压损失大。机房压缩机组安装机房的跨度方向垂直内衬，各系统间的通道宽度不超过1.5米。机房内必须安装可抽出活塞的起重设备，满足维修要求。风箱布置于干燥处，相邻3米以上距离。过滤器可放置在室内和室外，但吸入管的长度不超过10米。整个机房要放在空气清新、灰尘少的地方。压缩机站放在井下，可以靠近风点，送风距离短，风压损失少，但安全性不如地面。空压机管子长，阻力损失大的情况很多，对提高气压设备经济指标起到很大的作用。空压机的管路应尽量短、直、折，管径要足够大，各种配件的损耗和局部阻力要尽量减小，安装管路要有正偏差，防止进水积累——每次经过一定距离，都要安装油水分离装置。除安装在波纹管和中间冷却器中的安全阀外，压缩机的控制保护装置中还设有断水保护装置，一旦断水，可能会有信号或自动跌落，以及水压、液压、油温等控制装置。铲斗装载机概述采煤机工作结束后，将块装入皮带输送机中的机械叫做装载机。目前机械化掘进巷道，主要是钻眼爆破后由装载机装载，人工支护。装载机的工作量约占整个提进循环工作的二分之一左右。所以使用钻爆法掘进时,大力发展装载机械化。铲斗装载机靠铲斗铲取岩石，是将石块放置在矿车或巷道输送机上的设备，所以又叫装岩机。由于装载工作是非连续的，所以不仅结构简单,而且适用于装填较大块和比较坚硬的岩石。图5.6国产铲斗装载机选型侧卸式铲斗装载机侧卸式铲斗装载机主要用于较大断面巷道掘进、装运矿石等物料。这种机器与后卸式铲斗装载机相比，优点较多。铲斗容积较大，能装的岩石块度无严格要求，调动灵活，装载面宽度没有限制。下图我国ZLC-60型侧卸式铲斗装载机，其主要结构如图5.8，铲斗座3被铲斗1是用右侧的一个销轴固定，滑车3安装在机身上，有四个大臂和五个杠杆，形成四连杆机构。液压缸6使高臂4能够上下摆动并夹紧，拉杆5是用来调整插入角度和深度的。斗齿与地面调整成3°—8°铲取角的工作状态，其下挖深度可调到150mm。液压缸2使铲斗和铲斗座间的连接销轴为中心转动，起到卸载的作用,连接销轴在右侧，铲斗就向右侧卸载;若连接销轴在左侧,铲斗就向左侧卸载。为了铡卸容易，铲斗侧壁很低，这样可大大减小铲人阻力，插人岩石堆较易，也便于装满铲斗，显示出侧卸式装载机的优越性。图5.7ZLC-60型侧卸式铲斗装载机图铲装机构液压系统如下图。一个22Kw的电动机带动齿轮液压泵，通过换向阀和胶管向提升和侧卸液压缸供油,供油压力为14MPa,流量为94.5L/min.传动介质要求采用不可燃的乳化液。图5.8ZLC-60侧卸式装载机液压系统图行走机构7(如上图所示)是履带装置，包括左右两个履带和履带架，每一个履带架上装有四个支重轮，一个托链轮，一个导向轮和一个主动链轮8。各由一个15Kw、700r/m的电动机9经三级圆柱齿轮减速，减速比i=24.35的减速器带动主动链轮8转动，使装载机前进成后退。由司机在座位11上脚路操纵机构实现的。这种支重轮较少的行走机构，通过性较好，适应不平的路面，又由于铲斗的斗刃平直，可清理干净路而，使机器行走时平稳，它具有机动性好，比压低，牵引力大等优点，很适于在巷道内行走。侧卸式铲斗装载机工作循环时间短、履带行动频繁，容易磨损，支重轮的轴承也最容易损坏。为了减少开动服带次数，有些新型侧卸式铲斗装载机上装有铲斗伸缩液压缸，铲斗常此液压缸插人料堆，不能开动履带行走机构，提高了股带行走机构的寿命，但结构较为复杂。带式输送机输送带摩擦传动原理使用过程中，利用滚筒与输送带之间的摩擦力，实现驱动装置与输送机的能量传输，保持传动的同步。带式输送机要求带式输送机是一种带牵引机和装载机构的输送机。它非常广泛地应用于矿井和平行运输。(矿山安全条例)当采用滚压驱动带式输送机运输时，需要遵循以下原则。(1)使用有防火设施的输送带。防火设施所使用的相关材料和方式必须符合规定。(2)巷道内应有充分照明。(3)设置防滑保护、煤堆保护和防跑偏装置。(4)设置温度保护、烟雾保护、自动洒水装置。(5)设置力矩降保护装置、撕裂保护装置，防止接触装置。(6)井口使用的机器，必须同时安装有反转装置和制动装置。在运下来的时候应该安装刹车装置。(7)液力偶合器严禁使用易燃电动介质(转向式液力耦合器除外)。(8)在带式输送机巷道内，行人严禁从带式运输机上跨过，必须设置过桥。(9)带式输送机应装有软起动装置。图5.9带式输送机示意图输送带是承载机构，重载启动后停止时，可沿端部或中间部位卸载物料。布置输送机时可以按照水平或倾斜方向。综采工作面“三机”性能配套三机配套的要求(1)采煤机底托架与输送机槽的匹配。(2)采煤机摇臂与输送机头部尾部和自启闭切口一致。比如雨刮输送机的尾部长度在SGZC703/320工作面比MXA-300/415采煤机摇臂工作面长，因此输送机的设计满足了两种设备的匹配要求。(3)支架与采煤机牵引速度关联。配备大型流量阀，每根支架移架速度可以减少20-25秒。为了达到高生产率和高效率，提高供液系统效率。尽量使用“电气-液压”控制来提高移动速度。综采工作面“三机”生产能力配套采煤机的生产能力取决于工作面单位生产能力，其他配套设备的能力都应大于采煤机的生产能力。1.工作面设备应具有的生产能力式（6.1）式中Qh—工作面设备具有生产能力t/h;Qy—工作面年产量，t;Y—年生产天数;F—能力富裕系数，取1.2-1.6;T—每日生产时数(三采一维，T=18h);K—开机率。2.采煤机实际生产能力采煤机生产能力为式（6.2）式中Qs—采煤机生产能力，t/h;B—截深，m;M—采高，m;γ—煤的实体密度，t/m3;Vc—采煤机平均牵引速度，m/min;C—能力富裕系数。3.工作面刮板输送机实际运输能力刮板输送机的生产能力为式（6.3）式中Qc1—刮板输送机的生产能力，t/h;Qc2—刮板板输送机可能实现的生产能力，t/h;F—中部槽货载截面积，m2;Φ—装满系数，一般取0.65-0.9;γ—散体煤的视密度，t/m3:Ve—刮板输送机链速，m/s。采煤机平均截割牵引速度为式（6.4）工作面移架速度为式（6.5）式中Vy—移架速度，m/min;K—不均衡系数，一般取1.17-1.22。单位时间(每分钟)的移架数目为式（6.6）式中N—单位时间的移架数目，架/min;J—支架中心距，m。式（6.7）式中Vy—移架速度，m/min;Kf—考虑特殊状况时用液的工况富裕系数;n1—推移千斤顶个数;S1—支架移动步距，m;F1—推移千斤顶拉架时活塞的作用面积，m2;n2—立柱根数;S2—升柱、降柱行程，m;F2—降柱时活塞的作用面积，m2;F3—升柱时活塞的作用面积，m2。年产5Mt的工作面，在采高3.5m的条件下，采煤机牵引速度应达到7.5m/min,由支架供液系统流量计算公式计算可知，供液系统最低流量为168L/min,所以配备流量一般来说应该超过200L/min的供液系统。我国今后液压支架移架的目标速度是8-10s/架，因此液压泵流量应达到400I/min美国综采工作面一般都装备3台乳化液泵，其电动机功率为187.5Kw,压力为318MPa;流量在234L/min左右。采用电液控制阀液压支架的工作面，一般要求工作面供液量不小于450L/min，因此需两台泵并联运行。为了改善工作面供液状况，伽力克公司研制了高压大流量乳化液泵，最大压力为58MPa,最大流量为478L/min,采用65mm五柱塞结构，脉冲小，系统平稳。乳化液泵站的设施(泵、液箱、开关等)均悬吊在单轨上，以高压软管向工作面供液，工作面敷设进、回液管路各两组。综采工作面“三机”寿命配套“三机”寿命配套是指综采工作面各单机设备的大修周期应该相互接近。.生产效率高要求工作面的各类设备，尤其是主要设备处于良好的运行状态。在作业面的生产过程中，如果对设备更换或设备带问题工作，必然会影响设备的寿命，不符合质量和经济性的要求。这不仅是封装类型的需要，也是提高可靠性的统一标准。辅助运输设备配套研究和发展工作面外围环节配套技术是实现高产高效矿井的重要条件，也是许多“两头大”(采煤工作面能力大、运输提升能力大)、“中间小”(工作面外围配套环节薄弱)矿井充分发挥采煤设备能力的有效途径。近年来，随着综采设备的高速发展，各国都有日产万吨以上的高产高效工作面，但大部分综采工作面平均日产量并不高，其主要原因是采煤工作面外围配套技术仍比较薄弱。设备、材料、人员的辅助运输既是-个独立的系统，又与煤和矸石的主运输系统紧密联系。由于采煤设备越来越向重型化发展，这不仅增加了重型设备的材料运输量，而且增加了辅助运输的品种。世界各主要产煤国都力图简化辅助运输系统，减少转载环节，研制各种辅助运输设备，以满足高产高效工作面的要求。采区内的辅助运输目前仍是研究的重点，其发展方向大致是:(1)尽可能简化辅助运输系统，减少中转环节。(2)灵便的采区转运站机械化转运设备。(3)各种有效的辅助运输设备。(4)标准化的运输设备及机具。无轨胶轮车步与连续采煤机配合使用，进行煤巷抓进和房柱式采煤工作面运输(胶轮车运煤、炉车和给料破碎机装料)。对于采用平胡开拓、12°以下的斜井开拓或立井开拓的近水平煤层，易于实现井下单连续运输方式。在甚道条件合适的高产高效矿井，可考虑采用无轨运输方式，如神东矿区的大柳塔矿、活鸡免、补连塔、上湾等矿都实行了辅助运输无轨胶轮车化，并已取得了突出的技术成果和经济效益。选择辅助运输方式时应根据矿井具体条件、巷道围岩性质及支护状况综合分析，充分考虑高产高效对辅助运输的要求。供电部分选型设计拟定供电系统供电系统的拟定原则：出于经济性考量，在供电设计过程中尽可能减少电缆数量和长度，尽可能一次供电，避免重复供电。采煤机功率相对较大，宜采用单独电缆供电；工作面配电点到各用电设备宜采用辐射式线路供电；带式输送机可以采用干线式供电，对于多台大容量带式输送机，可以采用辐射的线路布置方式进行供电设计。各电源负荷尽量均衡，高压大容量用电设备要单独供电，同一等级电压可采用同一电源，使用地点相近的设备采用同一电源，低压用电设备尽量采用同一电源。表7.1综采工作面设备及负荷统计设备名称额定功率额定电压数量工作地点MG400/985-WD型采煤机985Kw1140v1综采工作面一组额定功率/Kw加权平均功率因素需用系数Kde9850.85ELMB型断面巷道转载机4L-20/8型空气压缩机XRB2B型乳化液泵组DSJ120/160带式输送机100Kw130Kw55Kw500KW1140v380V660v11401222掘进工作面综采工作面综采工作面综采工作面一组额定功率/Kw加权平均功率因素需用系数Kde2850.7SGZ-880/800型刮板输送机800Kw1140v1运输顺槽一组额定功率/Kw加权平均功率因素需用系数Kde8000.70.7移动变电站选择综采工作面选用5台移动变电站。各组负荷分配为：1号移动变电站向采煤机供电；2号移动变电站向刮板输送机和带式输送机供电；3号移动变电站向乳化液泵站组和喷雾泵站供电；4号移动变电站向转载机和照明信号供电；5号移动变电站向空气压缩机供电。表7.2综采工作面设备及负荷统计ELMB型断面巷道转载机100Kw1140v1掘进工作面MG400/985-WD型采煤机985Kw1140v1综采工作面SGZ-880/800型刮板输送机800Kw1140v1运输顺槽4L-20/8型空气压缩机130Kw380v2综采工作面XRB2B型乳化液泵组55Kw660v2综采工作面一组额定功率/Kw加权平均功率因素需用系数Kde2070Kw0.6-0.70.51号移动变电站选择：1号移动变电站向采煤机供电，负荷计算容量为KVA式（7.1）式（7.2）查表取选取1台KBSGZY-1250/6型移动变电站，额定容量1250KVA。2号移动变电站的选择:2号移动变电站向刮板输送机和带式输送机供电，负荷计算容量为KVA式（7.3）式（7.2）查表取选取1台KBSGZY-1000/6型移动变电站，额定容量1000KVA。3号移动变电站的选择:3号移动变电站向乳化液泵站组和喷雾泵站供电，负荷计算容量为KVA式（7.4）式（7.2）查表取选取1台KBSGZY-200/6型移动变电站，额定容量200KVA。4号移动变电站的选择:4号移动变电站向向转载机和照明信号供电，负荷计算容量为KVA式（7.3）式（7.2）查表取选取1台KBSGZY-100/6型移动变电站，额定容量100KVA。5号移动变电站的选择:5号移动变电站向空气压缩机供电,负荷计算容量为KVA式（7.4）式（7.2）查表取选取1台KBSGZY-315/6型移动变电站，额定容量315KVA。电缆长度的确定由式：Lz=a×Lxa—系数，橡套电缆取a=1.1,铠装电缆取a=1.05Lx—巷道实际长度mLz—选取电缆长度m表7.3电缆长度计算结果序号地点巷道长度m选取电缆长度m电压备注1356037386000V橡套电缆2356037386000V橡套电缆35606186000V 橡套电缆4310034106000V橡套电缆5310034106000V橡套电缆63003103300V橡套电缆76066660V橡套电缆83403741140V橡套电缆950553300V橡套电缆1050556000V橡套电缆115055660V橡套电缆122002201140V橡套电缆135055660V橡套电缆1450551140V橡套电橡套电缆161001101140V橡套电缆1780883300V橡套电缆18660V橡套电缆19660V橡套电缆20660V橡套电缆218088660V橡套电缆224044660V橡套电缆233033660V橡套电缆241011660V橡套电缆252022660V橡套电缆26500550660V橡套电缆2715001650660V橡套电缆电缆的选择及计算高压电缆型号的确定高压电缆截面的电流密度，按长时允许电流，允许电压向综采工作面移动变电站供电所使用电缆选择(1)向1号移动变电站供电电缆的选择G1：1.按电流密度选择主截面，向三台移动变电站供电的总负荷电流校验:式（7.5）—电缆所带负荷的需用系数，由负荷表可知—该电缆供电设备额定功率之和，—电缆所在电网的额定电压，—电缆所带负荷的加权平均功率因素，查表取电力电缆经济电流密度；经济截面为式（7.6）选型号MYPJ-6/10-3x70高压电缆，2.按最长时间最大允许负荷电流校验:查表得MYPJ-6-3x70型电缆的长时最大允许负荷,满足要求。3.按允许电压损失校验电缆截面校验:式（7.7）式（7.8）所选MYPJ-10-3x70型高压电缆能满足供电要求。4.按热稳定条件校验电缆截面:高压电缆的阻抗:式（7.9）式（7.10）总阻抗:式（7.11）电缆首端三相最大短路电流:式（7.12）式中：—电源母线上的三相短路电流；—电源母线上的短路容量或断路器的断流容量；—电源母线上的平均电压，查表可得。式（7.13）式中：—短路电流的假想时间；—电缆芯线热稳定系数C=145；—电源母线上的三相短路电流，满足热稳定条件。(2)向2号移动变电站供电电缆的选择G2：1.按电流密度选择主截面，向三台移动变电站供电的总负荷电流:式（7.5）—电缆所带负荷的需用系数，由负荷表可知—该电缆供电设备额定功率之和，—电缆所在电网的额定电压，—电缆所带负荷的加权平均功率因素，查表取电力电缆经济电流密度；经济截面为式（7.6）选型号MYPJ-6/10-3x70高压电缆，2.按最长时间最大允许负荷电流校验:查表得MYPJ-6-3x70型电缆的长时最大允许负荷,满足要求。3.按允许电压损失校验电缆截面:式（7.7）式（7.8）所选MYPJ-10-3x50型高压电缆能满足供电要求。4.按热稳定条件校验电缆截面:高压电缆的阻抗式（7.9）式（7.10）总阻抗式（7.11）电缆首端三相最大短路电流:式（7.12）式中：—电源母线上的三相短路电流；—电源母线上的短路容量或断路器的断流容量；—电源母线上的平均电压，查表可得。式（7.13）式中：—短路电流的假想时间；—电缆芯线热稳定系数C=145；—电源母线上的三相短路电流满足热稳定条件。(3)向4号移动变电站供电电缆的选择G3:1.按电流密度选择主截面，向三台移动变电站供电的总负荷电流式（7.5）—电缆所带负荷的需用系数，由负荷表可知—该电缆供电设备额定功率之和，—电缆所在电网的额定电压，—电缆所带负荷的加权平均功率因素，查表取电力电缆经济电流密度；经济截面为式（7.6）选型号MYPJ-6/10-3x70高压电缆，2.按最长时间最大允许负荷电流校验:查表得MYPJ-6-3x70型电缆的长时最大允许负荷,满足要求。3.按允许电压损失校验电缆截面:式（7.7）式（7.8）所选MYPJ-10-3x70型高压电缆能满足供电要求。(4)向3号移动变电站供电电缆的选择G4:1.按电流密度选择主截面，向三台移动变电站供电的总负荷电流式（7.5）—电缆所带负荷的需用系数，由负荷表可知—该电缆供电设备额定功率之和，—电缆所在电网的额定电压，—电缆所带负荷的加权平均功率因素，查表取电力电缆经济电流密度；经济截面为式（7.6）选型号MYPJ-6/10-3x16高压电缆，2.按最长时间最大允许负荷电流校验:查表得MYPJ-6-3x70型电缆的长时最大允许负荷,满足要求。3.按允许电压损失校验电缆截面:式（7.7）式（7.8）所选MYPJ-10-3x70型高压电缆能满足供电要求。4.按热稳定条件校验电缆截面:高压电缆的阻抗式（7.9）式（7.10）总阻抗式（7.11）电缆首端三相最大短路电流式（7.12）式中：—电源母线上的三相短路电流；—电源母线上的短路容量或断路器的断流容量；—电源母线上的平均电压，查表可得。式（7.13）式中：—短路电流的假想时间；—电缆芯线热稳定系数C=145；—电源母线上的三相短路电流满足热稳定条件(5)向5号移动变电站供电电缆的选择G5:1.按电流密度选择主截面，向三台移动变电站供电的总负荷电流式（7.5）—电缆所带负荷的需用系数，由负荷表可知—该电缆供电设备额定功率之和，—电缆所在电网的额定电压，—电缆所带负荷的加权平均功率因素，查表取电力电缆经济电流密度；经济截面为式（7.6）选型号MYPJ-6/10-3x50高压电缆，2.按最长时间最大允许负荷电流校验:查表得MYPJ-6-3x50型电缆的长时最大允许负荷,满足要求。3.按允许电压损失校验电缆截面:式（7.7）式（7.8）所选MYPJ-10-3x50型高压电缆能满足供电要求。4.按热稳定条件校验电缆截面:高压电缆的阻抗式（7.9）式（7.10）总阻抗式（7.11）电缆首端三相最大短路电流式（7.12）式中：—电源母线上的三相短路电流；—电源母线上的短路容量或断路器的断流容量；—电源母线上的平均电压，查表可得。式（7.12）式中：—短路电流的假想时间；—电缆芯线热稳定系数C=145；—电源母线上的三相短路电流满足热稳定条件低压支线电缆的选择1号移动变电站向采煤机供电电缆的选择Z1:1.按长时允许电流选择电缆截面:电缆截面的最大长时工作电流；式（7.5）式中；—电缆所带负荷的需用系数，由负荷表可知—该电缆供电设备额定功率之和，Kw；—电缆所在电网的额定电压，—电缆所带负荷的加权平均功率因素，查表可得的铜芯橡胶套电缆的长时允许电流为205A，大于工作电流，所以该电缆满足要求，从而选择型号型电缆，此截面满足机械强度要求。2.按允许电压校验电缆截面:（1）变压器电压损失，变压器的负载加权平均功率因素式（7.14）式中：—变压器的电压损失百分数—变压器计算容量，；—变压器一次侧额定电压—变压器二次侧额定电压—变压器额定运行时电压得百分数—变压器额定运行时电抗压降百分数所以式（7.15）式（7.16）查表得=5.5式（7.14）式（7.17）（2）计算电缆截面的电压损失式（7.7）式中：—电缆表面积—电缆长度，418m—电缆导电芯的导电率，取42.5(3)低压电网的实际总电压式（7.18）(4)低压电网的允许总电压损失式（7.19）>，经过允许电压损失校验，电缆截面满足要求。2号移动变电站向刮板输送机供电电缆的选择Z2:按长时允许电流选择电缆截面:电缆截面的最大长时工作电流；式（7.5）查表可得的铜芯橡胶套电缆的长时允许电流为250A，小于工作电流，故按允许电压损失校验电缆截面不满足要求。2号移动变电站向带式输送机供电电缆的选择Z3:按长时允许电流选择电缆截面:电缆截面的最大长时工作电流；式（7.5）查表可得的铜芯电缆橡胶套电缆的长时允许电流为250A，小于工作电流，故按允许电压损失校验电缆截面不满足要求。2号移动变电站向刮板输送机供电电缆的选择Z4:1.按长时允许电流选择电缆截面:电缆截面的最大长时工作电流；式（7.5）查表可得的铜芯电缆橡胶套电缆的长时允许电流为205A，大于工作电流，所以该电缆满足要求，从而选择型号型电缆，此截面满足机械强度要求。2.按允许电压校验电缆截面:（1）变压器电压损失，变压器的负载加权平均功率因素所以：式（7.17）（2）计算电缆截面的电压损失式（7.7）式中：—电缆长度，33m(3)低压电网的实际总电压式（7.18）(4)低压电网的允许总电压损失式（7.19）>，经过允许电压损失校验，电缆截面满足要求。2号移动变电站向带式输送机供电电缆的选择Z5：1.按长时允许电流选择电缆截面：电缆截面的最大长时工作电流；式（7.5）查表可得的铜芯橡胶套电缆的长时允许电流为110A，大于工作电流，所以该电缆满足要求，从而选择型号型电缆，此截面满足机械强度要求。2.按允许电压校验电缆截面所以：式（7.17）（2）计算电缆截面的电压损失式（7.7）式中：—电缆长度，55m(3)低压电网的实际总电压式（7.18）(4)低压电网的允许总电压损失式（7.19）则>故按允许电压损失校验电缆截面满足3号移动变电站向乳化液泵站供电电缆的选择Z8:1.按长时允许电流选择电缆截面:电缆截面的最大长时工作电流；式（7.5）查表可得的铜芯橡胶套电缆的长时允许电流为170A，大于工作电流，所以该电缆满足要求，从而选择型号型电缆，此截面满足机械强度要求。2.按允许电压校验电缆截面:（1）变压器电压损失，变压器的负载加权平均功率因素式（7.14）式（7.15）式（7.16）查表得=4式（7.17）（2）计算电缆截面的电压损失式（7.7）式中：—电缆长度，55m(3)低压电网的实际总电压式（7.18）(4)低压电网的允许总电压损失式（7.19）>，经过允许电压损失校验，电缆截面满足要求。3号移动变电站向喷雾泵站供电电缆的选择Z9:1.按长时允许电流选择电缆截面:电缆截面的最大长时工作电流；式（7.5）查表可得的铜芯橡胶套电缆的长时允许电流为85A，大于工作电流，所以该电缆满足要求，从而选择型号型电缆，此截面满足机械强度要求。2.按允许电压校验电缆截面:（1）变压器电压损失，变压器的负载加权平均功率因素式（7.17）（2）计算电缆截面的电压损失式（7.7）式中：—电缆长度，55m(3)低压电网的实际总电压式（7.18）(4)低压电网的允许总电压损失式（7.19）>，经过允许电压损失校验，电缆截面满足要求。4号移动变电站向转载机供电电缆的选择Z6:按长时允许电流选择电缆截面:电缆截面的最大长时工作电流；式（7.5）查表可得mm2的铜芯橡胶套电缆的长时允许电流为350A，大于工作电流，所以该电缆满足要求，从而选择型号型电缆，此截面满足机械强度要求。2.按允许电压校验电缆截面:（1）变压器电压损失，变压器的负载加权平均功率因素式（7.14）所以式（7.15）式（7.16）查表得=4式（7.17）（2）计算电缆截面的电压损失式（7.7）式中：—电缆表面积—电缆长度，5m(3)低压电网的实际总电压式（7.18）(4)低压电网的允许总电压损失式（7.19）>，经过允许电压损失校验，电缆截面满足要求。4号移动变电站向照明信号供电电缆的选择Z7:按长时允许电流选择电缆截面电缆截面的最大长时工作电流；式（7.5）查表可得的铜芯橡胶套电缆的长时允许电流为36A，小于工作电流，故按允许电压损失校验电缆截面不满足要求。4号移动变电站向照明信号供电电缆的选择Z10:1.按长时允许电流选择电缆截面：电缆截面的最大长时工作电流；式（7.5）查表可得的铜芯橡胶套电缆的长时允许电流为170A，大于工作电流，所以该电缆满足要求，从而选择型号型电缆，此截面满足机械强度要求。2.按允许电压校验电缆截面：（1）变压器电压损失，变压器的负载加权平均功率因素式（7.14）式（7.15）式（7.16）查表得=4式（7.17）（2）计算电缆截面的电压损失式（7.7）式中：—电缆长度，110m(3)低压电网的实际总电压式（7.18）(4)低压电网的允许总电压损失式（7.19）>，经过允许电压损失校验，电缆截面满足要求。5号移动变电站向空气压缩机供电电缆的选择Z11:按长时允许电流选择电缆截面:电缆截面的最大长时工作电流；式（7.5）查表可得的铜芯橡胶套电缆的长时允许电流为36A，小于工作电流，故按允许电压损失校验电缆截面不满足要求。5号移动变电站向空气压缩机供电电缆的选择Z12：1.按长时允许电流选择电缆截面:电缆截面的最大长时工作电流；式（7.5）查表可得的铜芯橡胶套电缆的长时允许电流为113A，大于工作电流，所以该电缆满足要求，从而选择型号型电缆，此截面满足机械强度要求。2.按允许电压校验电缆截面:（1）变压器电压损失，变压器的负载加权平均功率因素式（7.14）式（7.17）（2）计算电缆截面的电压损失式（7.7）(3)低压电网的实际总电压式（7.18）(4)低压电网的允许总电压损失式（7.19）>，经过允许电压损失校验，电缆截面满足要求。低压干线电缆的选择及验算干线电缆截面按允许电压损失来选择，按启动条件校验电缆截。一号移动变电站向采煤机组供电干线的选择S1:1.按允许电压损失选电缆线路截面在计算电缆的电压损失时，应选择一条电压损失最大的线路计算，一般为线路最长，电动机容量罪的的支线，其他支线的电压损失不必计算。干线电缆的允许电压损失为式（7.20）--正常工作时低压电网的允许的电压损失V--变压器的电压损失V--支线电缆的电压损失V则干线电缆满足的电压损失的最小截面为式（7.21）故选择电缆为UGSP-3x702.按启动条件校验电缆截面采煤机电动机的技术数据为：额定启动倍数a=2.2，额定起动电流，启动时的功率因数（1）最小启动电压的确定式（7.22）式中：—电动机额定电压—电动机的最小启动倍数，查表得1.2式（7.23）式（7.24）控制采煤机的启动器安装处的电压为：U=+=845+16.5=861.5v式（7.25）式（7.26）满足启动器吸持电压要求，采煤机最小启动电压为845v。（2）启动时该供电线路上各部分电压损失①启动电缆线路的电压损失由上面公式可得=16.5V=645A式（7.27）②启动时变压器电压损失启动时变压器的负荷电流和功率因素计算如下式（7.28）=式中=式（7.5）式（7.29）则启动时变压器损失为式（7.30）式（7.15）式（7.16）式（7.17）③启动时低压电网电压损失式（7.32）此时，采煤机电动机端子上的电压为-=3450-808.62=2641.38V>U=2409v式（7.31） 总之，通过以上计算选择电缆截面70mm2完全满足要求。二号移动变电站向刮板输送机组供电干线的选择S21.按允许电压损失选电缆线路截面干线电缆的允许电压损失为式（7.20）--正常工作时低压电网的允许的电压损失V--变压器的电压损失V--支线电缆的电压损失V则干线电缆满足的电压损失的最小截面为式（7.21）故选择电缆为UGSP-3x702.按启动条件校验电缆截面刮板输送机组的技术数据为：额定启动倍数a=2.2，额定起动电流，启动时的功率因数（1）最小启动电压的确定式（7.22）式中：—电动机额定电压—电动机的最小启动倍数，查表得1.4式（7.23）式（7.24）控制的启动器安装处的电压为：U=+=909+7=916v式（7.25）满足启动器吸持电压要求，刮板输送机组最小启动电压为909V。（2）启动时该供电线路上各部分电压损失①启动电缆线路的电压损失由上面公式可得=7V=560A式（7.27）②启动时变压器电压损失启动时变压器的负荷电流和功率因素计算如下式（7.28）=式中=式（7.5）式（7.29）则启动时变压器损失为式（7.30）式（7.15）式（7.16）式（7.17）③启动时低压电网电压损失式（7.32）此时，刮板输送机组端子上的电压为-=1140-139.2=1000.8V>U=916v式（7.31） 总之，通过以上计算选择电缆截面70mm2完全满足要求。三号移动变电站向乳化液泵站组供电干线的选择S3：因为S3干线电缆供电的最大支线功率为250Kw，乳化液泵站组小于315Kw故也选用电缆为UGSP-3x70。四号移动变电站向转载机供电干线的选择S4：按允许电压损失选电缆线路截面干线电缆的允许电压损失为式（7.20）--正常工作时低压电网的允许的电压损失V--变压器的电压损失V--支线电缆的电压损失V则干线电缆满足的电压损失的最小截面为式（7.21）故选择电缆为UGSP-3x50按启动条件校验电缆截面转载机电动机的技术数据为：额定启动倍数a=2.2，额定起动电流，启动时的功率因数（1）最小启动电压的确定式（7.22）式中：—电动机额定电压—电动机的最小启动倍数，查表得1.4式（7.23）式（7.24）控制转载机的启动器安装处的电压为：U=+=912+6.76=918.76v式（7.25）U=918.76v>70%Un=0.7×1140=798v式（7.27）满足启动器吸持电压要求，转载机最小启动电压为912v。（2）启动时该供电线路