【《内蒙古万利一矿6Mt-a采区机电设备选型和供电系统设计》11000字（论文）】

PAGE3PAGE3内蒙古万利一矿6Mt-a采区机电设备选型和供电系统设计通过对内蒙古万利一矿的调查研究，得出该煤矿地质条件好，比较适合一次性采全的开采方式，本次设计根据万利一矿的地质条件、煤层厚度、年产量要求等相关数据来选型综采工作面和综掘工作面的设备。通过原始资料进行机电设备选型，所选设备得满足生产能力要求、性能要求、尺寸配套要求、设备移动速度相匹配等选型原则。设计完成综采综掘工作面设备选型，还要根据所选设备的功率等参数对其进行供电设计，满足综采综掘工作面的供电要求。最后再根据之前设计所选结果绘制三机配套图和供电系统图。关键词：综采综掘工作面选型设备目录4765摘要 I29523第一章万利一矿6Mt/a井田概述 67301.1.井田概述 69881.1.1.交通地理位置 6196511.1.2.气象及地震情况 6159301.1.3.现有生产、在建矿井情况 6136901.1.4.水源及电源情况 672271.1.5.地面地形条件 6133511.1.6.煤层赋存条件及煤质 7130021.1.7.水文地质条件 789251.1.8.瓦斯煤尘自燃地温等其他条件 743801.1.9.井田境界及储量 7173231.1.10.煤矿的设计生产年限和实际生产能力 7189511.2.井田开拓 8233031.2.1.开拓方式 83171.2.1.通风方式 8293471.2.2.大巷布置、盘区划分 8254201.2.3.井筒、井底车场及硐室 8122761.3.采煤方法 9262431.3.1.构造 9173961.3.2.煤层 9256531.3.3.工作面长度 926084第二章设备选型 10217502.1采煤机的选型 1064172.1.1采煤机的选型原则采煤机性能参数的计算与决定 1040272.1.2采煤机的参数 10158622.1.3初选采煤机及其配套设备 13110202.2刮板输送机的选型 14125862.2.1刮板输送机的设计生产率 14226892.2.2刮板输送机的选型 1538322.2.3运行阻力、牵引力和功率的计算 1659302.2.4链子强度验算 18104002.3液压支架的选型 18130722.3.1液压支架选型原则 18247022.3.2液压支架选型计算 1857362.4转载机与破碎机 2332592.4.1转载机概述 23106222.4.2选择转载机 23154092.4.3破碎机 23206292.5胶带输送机的选型 24224312.5.1选择胶带输送机 24145482.5.2胶带输送机圆周力计算 25106022.5.3胶带输送机各点张力的计算和垂度的校核 27300752.5.4输送机胶带安全系数校核 29267482.5.5输送机功率计算 2914287第三章掘进设备 3017923.1掘进机 30326113.1.1选择掘进机 30194623.1.2生产能力计算 30198783.2掘进胶带输送机机 30141743.2.1选择掘进带式输送机 30324763.3局部通风机 31269173.4水泵 31153423.5锚杆机 32212083.6探水钻机的选取 3221433第四章乳化液泵 33260934.1乳化液泵的选型 33326994.1.1泵站压力的确定 33215674.1.2泵站流量确定 34305534.1.3选择乳化液泵 34227364.1.4乳化液泵电机功率 3535934.2乳化液箱容积验算 3529618第五章综采工作面三机配套 37154035.1工作面三机生产能力配套 3766745.1.1工作面小时生产能力 37121225.2工作面三机几何尺寸的配套关系 379144第六章供电系统 3998406.1供电系统拟定 39188146.2移动变电站选型 40160326.2.1移动变电站 40257406.3采区工作面高压配装置选择 43169636.3.1高压配电开关的选择 43236406.3.2短路校验 45203166.4电缆的选择及计算 45250166.4.1高压电缆型号的确定 4568716.5选择低压电缆 49183226.5.1低压支线电缆 49325206.5.2选择干线电缆 5035576.6过流保护装置整定计算 52140816.6.1计算短路电流并整合 5267226.6.2低压系统当中过流保护装置的整定 55301316.6.4高压配电箱过流保护装置的整定 56125306.7低压开关的选择 5716118参考文献 62PAGE3PAGE3井田概述交通地理位置万利一矿在鄂尔多斯市西北方向，地理行政区划隶属鄂尔多斯市的万利镇，地理坐标为：东经109°52′42″～110°02′24″；北纬39°50′09″～39°58′53″。气象及地震情况本井田煤矿是半沙漠高原大陆性气候。区内没有发生过地震，万利一矿可防6级地震。现有生产、在建矿井情况万利一矿该矿设计生产能力，万利一矿井下由南到北布置运输、煤炭运输用的是带式输送机，开采对象主要为煤层。水源及电源情况本矿区气候干燥，地面没有稳定的水流，地下水源较为缺少。矿区目前主要使用城塔的水源地作为主要的供水来源，城塔水源地可采储量，距离万利一井工业场地约，建有三级加压的输水管线将水送至矿井工业场地。鄂尔多斯北郊――万利110kV输变电初期工程。该站位于万利镇，新建110kV变电站1座，建设规模为2×50MVA，电压110/35/10kV。初期建1回110kV线路，导线为LGJ-185/10km，安装1台50MVA主变。万利一井现在的一回电源线路，电源来自鄂尔多斯东郊变电站，导线为，线路长约。另外一个万利一井变电所,设置主变压器台，，。地面地形条件井田内地形呈丘陵地貌，冲沟发育，沟川纵横，对井口与工业场地选择有一定影响，（韩家村车站附近由北向南分布有焦建沟、海字沟、郝家渠），但地面建筑物和人烟稀少，对建井有利。煤层赋存条件及煤质万利一矿的煤层赋存主要为一单斜构造的近水平的煤层，倾角＜，除了宽缓的起伏之外，没有比较大的断层和其它构造，有利于矿井的开拓开采布置，也有利于设计利用矿井现有生产系统进行技改。4-2煤：自然厚度1～6.98m，平均采厚5m。可采储量630.35Mt。各煤层主要由暗色煤和绢状煤组成，含线状，条带状亮煤和镜质组成分。4，2煤层亮煤和镜质体组分高于其它煤层。精煤回收率：4-2中、平均在30.4～45.1%。根据煤的分类指数、结合指数和透光率，井田的煤结合指数y值为零，透光率约为59-77%，除4-2煤层外洗煤挥发分为38.27%，故煤层以长焰煤（CY41）为主。水文地质条件万利一矿的水文地质条件简单，井下涌水量也比较少，对煤矿水文地质条件影响都比较小。矿井涌水量4-2中～5-1煤层承压含水组正常涌水量120.4m3/h，最大涌水量130m3/h；矿井排水系统按正常涌水量103m3/h，最大涌水量130m3/h设计。瓦斯煤尘自燃地温等其他条件1、煤矿属于低瓦斯，煤层瓦斯为，瓦斯含量很小。2、矿井下的煤层的挥发份比较高，均在36%左右，煤尘有爆炸的危险性。3、层属易自然发火煤层4、井田无地温异常区。井田境界及储量根据设计委托，井田南北长平均为11km，东西宽平均为9km，面积约92km2。储量为639.141Mt。煤矿的设计生产年限和实际生产能力1、矿井工作人员工作时间煤矿一年的工作日为330天，三班二倒，当中早班检修，下午晚班生产。2、煤矿的可采储量矿井可采储量为6.0Mt/a。3、煤矿设计的服务年限煤矿能采的煤层储量为，计算服务年限时储量备用系数取1.35，煤矿设计年产量以6计算，最后计算得出煤矿设计的服务年限为78.9年。井田开拓通风方式矿井达到6.0Mt/a技改设计生产能力时，需风量较大（154m3/s），而矿井目前利用的昌汗沟风井净断面为8.2m2，断面较小，通风能力有限。大巷布置、盘区划分为减少岩巷工程量，加快施工进度，集中辅助运输巷道从副井平硐见4-2中煤开始，沿4-2中煤做南北向水平大巷，然后和东西向水平盘区大巷相接，构成辅助运输系统。从副井平硐见4-2中煤开始，沿4-2中煤做南北向水平大巷，然后和东西向水平盘区大巷相接构成辅助运输系统。盘区回风巷通过斜巷和上部4-1上煤集中回风巷相连，构成通风系统。盘区胶带运输巷通过溜煤眼和下部5-1煤集中胶带运输巷相连，构成主运输系统。4-2中煤层可采区域划分为四个盘区进行开采，II盘区煤层平均厚度2.11m，可采储量14.263Mt；III盘区煤层平均厚度1.51m，可采储量26.315Mt；IV盘区东翼煤层平均厚度2.11m，可采储量36.784Mt；VI盘区西翼煤层平均厚度1.31m，可采储量19.220Mt；合计96.582Mt。井筒、井底车场及硐室1、井筒用途、布置、装备矿井技改投产时，共有5个井筒，即新主斜井、副井平硐、昌汉沟进风井、昌汉沟回风井和原万利一井回风井。2、主井：主斜井担负全矿井的煤炭提升任务，且为矿井的进风井，同时作为矿井的安全出口。井筒采用半圆拱断面，净宽4.4m，净高3.5m，净断面13.3m2，倾角16°，斜长834m，方位角259°。利用昌汉沟现有副井平硐。井筒为三心拱断面，净宽5.0m，净高3.8m，净断面16.5m2，倾角5°，斜长920m，方位角32°，采用无轨胶轮车提升（运输）。4、昌汉沟进风井：利用昌汉沟现有主斜井。井筒采用半圆拱断面，净宽3.2m，净高2.9m，净断面8.2m2，倾角16°，斜长268m，方位角32°。井筒内设有台阶、扶手。5、昌汉沟回风井：利用昌汉沟现有回风斜井。井筒为半圆拱断面，净宽3.2m，净高2.9m，净断面8.2m2，倾角20°，斜长223m，方位角32°。井筒内设有台阶、扶手。6、万利一井回风井：利用现已闲置的副斜井改造作为回风斜井。井筒采用半圆拱断面，净宽2.9m，净高3.25m，净断面8.5m2，倾角22°，斜长324m，方位角270°。改造延深段倾角30°，斜长118m。井筒内设有台阶、扶手。1.2.4.开拓方式矿井目前采用斜井平硐综合开拓方式，斜井平硐开拓方式使主运输和辅助运输系统简单，均可实现从井下工作地点到地面的一条龙连续运输，运输能力大，生产效率高，因此本次技改仍采用斜井平硐综合开拓方式。采煤方法构造本井田倾角＜3°，褶曲不发育，无较大断层及其它构造，地质构造简单（Ⅱa型）。煤层4-2煤层：煤矿可采厚度，平均采厚。工作面长度初期工作面长度为260m。2.1采煤机的选型2.1.1采煤机的选型原则采煤机性能参数的计算与决定下面是万利一矿设计生产能力6Mt/a进行三机配套设备选型的初步计算。煤层总厚在6.98m左右，工作面倾向长度为260米，要求开采厚度2.8～6.98m，平均采高5m，工作面地质条件良好，煤层倾角为3°，工作面年产量6.0Mt/a。2.1.2采煤机的参数2.1.2.1滚筒直径的选择D=(0.52～0.6)×6.98=3.63～4.19(m)根据计算，设计取3.7m。2.1.2.2截深的选择本次设计截深选择是。2.1.2.3滚筒转速及截割速度采煤机滚筒转速转/分合适。取30转/分。滚筒直径为3.7m，转速为30转/分，故而计算截割速度：(2-1)式中：——截割速度，；D——滚筒直径，；n——滚筒转速，；2.1.2.4最小设计生产率(2-2)式中：0.85——采煤机有效开动率；——采煤工作面日平均产量，；——采煤机最小设计生产率，。则：2.1.2.5牵引速度与生产率（1）,(2-3)式中：——采煤机截深，：——采煤机平均采高，；——采煤机的最小设计生产率，；——煤的容重，。（2）牵引速度，主要是根据截齿最大切削厚度来计算得出，则：(2-4)上式中，取，转/分。应该＜截齿伸出齿座长度的，依据采煤机取。则：（3）根据支架的推移速度来确定牵引速度截割时牵引速度应＜,＞综上所述，采煤机的牵引速度取V＝4.84m/min确定采煤机牵引速度之后，采煤机的生产率Q＝60·H·B·V·γ把以上计算结果带入公式可得处采煤机的生产率：(2-5)2.1.2.7采煤机的装机功率（1）预计装机功率采煤机的装机功率：(2-6)式中：——截深，0.865m；——最大采高，6.98m；——最大牵引速度，6.3m/min；——采煤机截煤的单位能耗，；一般取，取3。（2）截割功率=（0.8～0.85）=0.85×1901.87=1616.59kW（3）牵引和辅助功率：采煤机牵引消耗的功率要远＞，所以辅助功率忽略不计：=0.9×（0.15～0.2）=0.9×0.2×1901.87=342.34kW（4）辅助装置功率：=0.1×（0.15～0.2）=0.1×0.2×1901.87=38.04kW（4）总装机功率采煤机的实际装机功率为：N=++=1616.59+342.34+38.04=1996.97kW(2-7)2.1.2.8采煤机的牵引力经验公式计算：P=（1.1～1.3）N式中：P——牵引力，kN；N——采煤机装机容量，kW。则：P=1.1×1996.97=2196.67kN依据以上计算，确定采煤机的主要参数为：总装机功率1，截深不小于，采高（换滚筒），生产能力不应＜，牵引方式是销排式无链电牵引，牵引力为，额定电压是。2.1.3初选采煤机及其配套设备采煤机技术特征见下表2.1。表2.1MG1000/2550-GWD型交流电牵引采煤机技术特征名称数据单位主机外形尺寸1850×2950×3153mm高度范围3.2~7.1滚筒直径φ3000，φ3200，φ3600装机功率2×1000+2×150+2×50+150=2550kw供电电压3300v拖电缆方式自动拖缆牵引力1360/680kn生产能力4500t/h截深865要求刮板机的槽宽1000牵引速度0~11.5~23m/min灭尘方式内外喷雾摇臂摆角62，-17主机重量165t最大不能动的尺寸3220×2520×1100机器最高高度3150煤层倾角≤15图2.1MG1000/2550-GWD型无链电牵引采煤机2.2刮板输送机的选型2.2.1刮板输送机的设计生产率设计生产率是指运输地点在单位时间内需要运出的货载的质量，设计生产率的计算公式为(2-8)——煤层厚度，；——截深，；——牵引速度，6.3m/s；;——实体密度，；2.2.2刮板输送机的选型根据A=3081t/h,选用SGZ1250/2400型刮板输送机。图2.2SGZ1250/2400型刮板输送机表2.2SGZ1250/2400型刮板输送机的参数名称数据设计长度350m运输能力3750t/h装机功率刮板链速1.54m/s电机型号HXW78电机功率1200kW电机电压3300V减速器型号XP-KPL-75减速器功率2000kW速比1：33中部槽形式整体铸焊封底式溜槽结构长×内宽×高1750*1250*367mm中部连接方式哑铃组件刮板链形式中心双链紧凑链规格紧凑链刮板链中心距280mm刮板链单位长度质量72kg/m刮板链破断力2900kN卸载方式交叉侧卸紧链方式伸缩机尾辅助紧链和液压马达紧链2.2.3运行阻力、牵引力和功率的计算重段运行阻力(2-9)式中q——输送机单位长度上货载质量，;——刮板链运行速度，m/s。图2.3空段运行阻力式中——刮板输送机的有载分支基本运行阻力（N）；L——刮板输送机设计长度260（m）；g——重力加速度，取g=10m/s2；β——倾角；q——取；——刮板链条每米长度的质量；——阻力系数；——煤在溜槽中的移动阻力系数0.35。考虑曲线段阻力及弯曲段的附加阻力，则总牵引力式中——刮板链条绕上头部、尾部链轮回转时的附加阻力系数1.21按逐点计算法进行计算。式中——电动机总台数；——表示一段的电动机总台数。故而最小张力点在点。为了限制刮板链垂度从而保证链条于链轮正常啮合平稳运行，刮板链每条链子最小张力点的张力，一般可取，可由拉紧装置提供。电动机轴上的总功率(2-10)(2-11)(2-12)考虑到20%的备用功率，取电动机的功率备用系数,故而2.2.4链子强度验算链子强度系数其中——两条链子负荷不均匀分配系数，模锻链，圆环链；——一条刮板链的破断力，N；——刮板链抗拉强度安全系数。2.3液压支架的选型2.3.1液压支架选型原则（1）支护强度必须大于综采工作面矿压；（2）支架结构与矿井井下的赋存条件相匹配；（3）支护的断面要能满足矿井通风需要。2.3.2液压支架选型计算2.3.2.1液压支架类型的选择1.支架高度由于要求煤层的开采厚度为2800～6980mm，得出：(2-13)(2-14)式中：——最大支护高度，——最小支护高度，——煤层最大厚度，6980mm，——煤层最小厚度，2800mm，S1——大采高支架取220mm，S2——大采高支架取600mm。经计算，支架伸缩比：2.支护强度按经验公式计算：(2-15)式中，q——支架承受的荷载，MPa；M——采高；ρ——顶板岩石密度，一般取2.5×kg/；K——取K=7。预选液压支架根据支架高度和支护强度，预选掩护式液压支架ZY15000/33/72D。图2.4ZY15000/33/72D掩护式液压支架表2.3掩护式液压支架ZY15000/33/72D的参数名称参数额定工作阻力15000kN中心距2050mm支架最大支护高度7200mm支架最下支护高度3300mm支护强度1.24～1.30MPa初撑力12370kN额定压力31.5MPa支架重量68t支护宽度1880～2130mm底座比压2.5～2.7MPa支架推移步距865mm操纵方式电液控制顶梁长度：图2.5(2-16)式中——铲煤板铲尖部与煤壁之间的距离，取。式中d——超前移架时＞截深，滞后移架时取0；e——人行道的宽度，不小于0.6米，高度不应该小鱼仙倌采高H的70%；H——采高，m；——立柱倾角；c——梁端距，取250～350mm；a——a>300mm；——一般，较厚煤层布置人行道；——由结构而定，一般为300～500mm。顶梁全长工作阻力支架支撑顶板的有效工作阻力为初选支架时可取80%左右，因此有效工作阻力12333.83kN<掩护式液压支架ZY15000/33/72D的工作阻力15000kN，因此预选的掩护式液压支架ZY15000/33/72D满足要求。初撑力：一般计算中，初撑力依据工作阻力的倍取，故而初撑力为推溜力与移架力移动力与支架的架重、结构、顶板性质和煤层厚度有关。厚煤层移动力一般为，滑动力一般为。架数确定该型号的液压支架的宽度为1950mm，工作面长度为260m，需要布置127台液压支架。台式中L——工作面长度，m；A——液压支架中心距，m。2.4转载机与破碎机2.4.1转载机概述转载机是起到一个承上启下的作用，主要作用是把刮板机破碎机上的煤，转移到胶带机。2.4.2选择转载机依据以上原则，初选SZZ1350/525型顺槽转载机，进行溜槽断面和电动机功率的校核；转载机溜槽断面校核同刮板输送机基本吻合，经效验SZZ1350/525型装载机满足要求。设计的长度为；链速：输送能力为;电动机的功率。参数见表2-4表2-4转载机 项目参数单位功率525kW电压等级3300V上升坡度8度电动机转速1485/748r/min长度33m链速1.78m/s运输能力4000t/h额定电流151/100A园环链破断负荷1810kN链间距500mm刮板间距756mm紧链形式伸缩机头辅助紧链和液压马达紧链伸缩机头有效行程300mm2.4.3破碎机因为转载机，所以选择破碎机。表2-5轮式破碎机名称参数单位电压3300kW破碎能力4000t/h排出粒度＜400mm主轴转速419r/min功率525kW锤头冲击速度21.9m/s最大输入块度1350×1000mm锤头数10个转速1485r/m长宽高4510×3680×1935mm2.5胶带输送机的选型2.5.1选择胶带输送机根据运输生产率，输送长度，选择型可伸缩胶带输送机。带速，带宽，输送能力。电动机功率。表2-6胶带输送机名称参数单位电压3300kW输送能力3500t/h带宽1600mm功率kW带速4.5m/s输送长度3000m2.5.1.1胶带输送机的运输能力校验1）按输送能力计算(2-17)求得：m2）按块度要求计算(2-18)已知B=1600mm，满足条件。实际运输能力：t/h>3500t/h2.5.2胶带输送机圆周力计算(2-19)根据式（2-5-3），（2-5-4）得：1）承载和回程分支托辊组每米长度旋转部分的质量计算kg/m(2-20)kg/m(2-21)式中：G1、G2——G1=49.5kg，G2=42kg；ao、au——ao=1.5m，au=3m。2）每米输送带的质量该胶带输送机选用型号为阻燃NN-500尼龙帆布芯胶带8层，纵向拉断强度是层，则(2-22)kg/m求得：整体拉伸强度，。3）每米货物质量：kg/m(2-23)4）倾斜阻力Fst的计算：(2-24)N5）主要特种阻力Fs1计算：(2-25)a托辊前倾摩擦阻力：重载段为等长三托辊，前倾角(2-26)N式中：6）附加的特种阻力a清扫器的摩擦阻力式中：机头部清扫器阻力：空段的清扫器阻力：b卸料器的摩擦阻力：不设导料槽时，求得：N2.5.3胶带输送机各点张力的计算和垂度的校核1）空、重段阻力计算：空段阻力：(2-27)重段阻力：2）传动滚筒不打滑需要的最小张力计算：双滚筒驱动情况下摩擦系数取，传动滚筒围包角为，则有N(2-28)式中：Ka——启动系数，取Ka=1.3。3）胶带垂度校核确定空段最小张力点张力：空段：N(2-29)重段：N（6-15）3）满载运行各点张力值计算：最小张力为。见下图，故而V→图2-6胶带布置图取=66697.3N则：=66697.3N=68698.2N=68698.2N=70759.2N=70759.2N=72881.9N=72881.9N=75068.4N=51207.4N=52743.6N=601345.6N=619385.9N=637967.6N2.5.4输送机胶带安全系数校核(2-30)(2-31)式中：尼龙帆布芯输送带满足要求。2.5.5输送机功率计算1）轴功率的计算kW(2-32)2）电动机功率＜3000kW经过验算型胶带输送机符合要求。3.1掘进机3.1.1选择掘进机本次设计共掘进2000m，计划每月掘进1000米，掘进坡度。确定截割范围4米高，5.5米宽。截割面积为。掘进机为掘进机。表3.1掘进机参数型号功率电压截割高度截割宽度截割面积222KW1140V4.2m6.1m3.1.2生产能力计算掘进面日推进长度：m/h(t/h)(3-1)3.2掘进胶带输送机机3.2.1选择掘进带式输送机因为掘进工作面生产能力是66t/h，所以选择型转载机和型可伸缩带式输送机。表3.2带式输送机参数型号DSJ120/200/2×200+200带宽1200mm运输能力200t/h功率200×3KW电压660V运输距离2000m带速3.15m/s3.3局部通风机FBD系列局部通风机布置在掘进工作面来应对长距离通风的情况。所以选用FBDNO5.6/2×55型通风机参数如下电动机功率2×55KW电压等级660V风量330-220m³/min风压780-3600Pa3.4水泵选用MD150-30×3泵表3.3MD150-30×3水泵项目参数功率电压660v扬程额定容量级数3.5锚杆机选用MQT-120J和MBQ35J气动锚杆钻机3.6探水钻机的选取KHYD140A岩石电钻7.5KW探水钻机4.1乳化液泵的选型4.1.1泵站压力的确定（1）根据初撑力的要求(4-1)（2）根据拉架力和推溜力的要求=MPa(4-2)式中：——确定的拉架力，989kN；——推拉油缸缸径，0.235m；——由拉架力确定的泵站压力，N。= YMPa(4-3)式中：——确定的推溜力，600kN；——推拉油缸活塞杆直径，m；——由推拉力确定的泵站压力，N取，，大值，即：=MAX｛，，｝，再考虑压力的损失，计算出泵站压力：≥·（压力损失系数）4.1.2泵站流量确定泵站流量确定需要按照液压支架的移架速度大于等于采煤机的工作牵引速度，≥=式中：——取2.05m；——移架时间，取分/架。≥4.84可得≥307.8L/min。（5-5）式中：即有：，从此式中可求出。4.1.3选择乳化液泵根据和选泵选择乳化液泵。参数参考下表。表4-1乳化液泵参数表项目参数单位进水压力常压公称压力37.5流量530L/min转速650r/min柱塞直径45mm柱塞行程84mm柱塞数目5功率525KW尺寸3978×1210×1540mm4.1.4乳化液泵电机功率(4-4)式中：——取0.85。kW4.2乳化液箱容积验算先计算一下三部分的流量：(4-5)其中(4-6)=(4-7)L=(4-8)L乳化液箱选型可以容纳以下三部分的流量。见下表。表4-2乳化液箱参数表项目参数单位公称容积5420L公称压力37.5MPa公称流量530L/min尺寸3720×1274×1417mm重量3000kg5.1工作面三机生产能力配套5.1.1工作面小时生产能力(5-1)核算采煤机可实现的生产能力：（9-2）式中参数含义同上。采煤机的生产率为3）核算刮板输送机可实现的生产能力依据的原则，经计算得出满足条件。5.2工作面三机几何尺寸的配套关系采煤机、液压支架、刮板输送机三机尺寸需要满足配套原则，具体三机配套图看下图。图5.1采煤机、刮板输送机和液压支架配套关系6.1供电系统拟定本矿设计年产600万吨，综采采煤，一次采全高，掘进工作面为综掘。图6.1供电系统图表6.1综采综掘主要设备电力参数名称型号数量电机功率（kw）电压（v）综采工作面采煤机13300刮板运输机13300转载机SZZ1350/52515253300破碎机PLM400015253300乳化液泵RMITrimaxS50032631140喷雾泵站S30021601140顺槽皮带机DSJ160/350/6×500130003300照明1.6127掘进工作面掘进机EBH载机QZP-160A17.5660胶带输送机DSJ120/200/2×200+2001600660局部通风机FBDN05.6/2x11211660探水钻KHYD140A17.5660锚杆机MQT-130/3.2153660污水泵ND-80-50-20023×5.5380/6606.2移动变电站选型6.2.1移动变电站经过5.1的整合和分析，初步选择6台移动变电站和一台变压器。1.第一组包括（采煤机）其需用容量值为：(6-1)可按下式计算：(6-2)式中：——最大一台电动机功率，kW。求得KVA根据上式结果选择型移动变电站。2.第二组包括（刮板输送机、转载机、破碎机）(6-3)式中参数含义同上。(6-4)式中参数含义同上。求得KVA根据上式结果选择型移动变电站。3.第三组包括（喷雾泵、乳化液泵）(6-5)式中参数含义同上。可按下式计算：求得KVA根据上式结果选择型移动变电站。4.第四组包括（顺槽输送机）(6-6)式中参数含义同上。可按下式计算：求得KVA根据上式结果选择型移动变电站。5.第五组包括（掘进机）(6-7)式中参数含义同上。可按下式计算：求得KVA根据上式结果选择型移动变电站。6.第六组包括（转载机，胶带输送机，局部通风机，探水钻，锚杆机、污水泵）(6-8)式中参数含义同上。可按下式计算：求得KVA根据上式结果选择型移动变电站。7.第七组包括（局部通风机）(6-9)式中参数含义同上。可按下式计算：求得KVA根据上式结果选择KBSG-160/10，10/0.69KV变压器。6.3采区工作面高压配装置选择6.3.1高压配电开关的选择按额定参数选择移动变电站额定电流为： = (6-10)式中：—变压器额定容量，KVA；—变压器高压侧额定电压，KV。先选择型移动变电站的高压配电箱：将移变的数据代入式（5.3）得==A查得选用一台高压配电箱，型号为。按照相同的方法可以得出其他移动变电站的高压配电箱表6.2高压配电箱选择表移动变电站型号额定电流/额定电压/动稳定电流（峰值）/额定断熔电流（峰值）/额定断流容量/1031.512.5/2S100150505050总6306.3.2短路校验动稳定校验 (6-11)热稳定校验 (6-12)代入数据算得： (6-13)先对BGP9L-10G/315进行校验：,所以动稳定合格。KA，对BGP9L性高的高压装置，取,，所以假想时间为0.25s（）（）所选配电箱符合要求。依次对其他高压配电箱进行校验。6.4电缆的选择及计算6.4.1高压电缆型号的确定1.确定高压电缆选择型号是矿用移动金属屏蔽监视型橡套电缆2.计算高压电缆的截面（1）计算电缆的经济电流密度 (6-14)代入数据得：：：；；；：。（2）计算电缆的经济截面 (6-14)代入数据得：；；；；；：。选择电缆表6.3高压电缆选择表移动变电站电缆型号（4）根据长时允许负荷电流校验 (6-15)式中——当环境温度时载流量的校正系数；——环境温度为时电缆的允许载流量（A）。对于型号为MYPTJ-8.7/10-3×95的电缆进行检验，查表（6-7）得MYPTJ-8.7/10-3×95型电缆的长时最大允许负荷代入数据后满足要求。（5）按允许电压损失校验电缆的截面1）10KV高压线路中的电压损失按在正常负荷下的电压偏移不能超过±7%从地面变电所10kV母线至采区变电所10kV母线电压损失下井的电缆，电压,下井电缆长,截面。查表6-10得，;，推出(6-16)2）采区变电所至移动变电站高压电缆的电压损失下井的电缆，电压，下井电缆长,截面。查表6-10得，;，推出(6-17)∵＜7%∴电缆电压损失满足。（6）按热稳定条件校验MYPTJ-8.7/10-3×95电缆截面高压电缆的阻抗总阻抗(6-18)电缆首端三相最大短路电流(6-19)式中：——电源母线上的三相短路电流；——电源母线上的断路器的断流容量或者是短路容量；——电源母线上的平均电压，(6-20)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。依次对其他电缆进行检验。6.5选择低压电缆6.5.1低压支线电缆1.选择低压电缆向采煤机供电的电缆选用型号为矿用采煤机金属屏蔽橡胶软电缆。2.主芯线界面选择按机械强度截面选；按采煤机长时最大工作电流选 (6-20)根据查表，电缆长度为的允许长时载流量为295A，所以选择1条电缆的主芯截面为。满足温升条件，所以最后选择的电缆线型号为型。按照类似方法，将它直线电缆逐一计算，最后计算结果下表6.3。表6.4支线电缆选择结果设备电机容量/电缆型号主芯线截面/长时最大工作电流允许载流量采煤机1000120250295刮板输送机头120095242250刮板输送机尾120095242250装载机52525106110破碎机52525106110乳化液泵26335156170喷雾泵1602594110顺槽皮带机5×600150315320掘进机22295206250转载机7.567.846锚杆机53611.146胶带输送机60095231250局部通风机5561946湿式除尘器37641.346探水钻7.567.946水泵3×5.562.1466.5.2选择干线电缆1.向采煤机供电的带有集中负荷的集中电缆的主芯线截面选择查表6-11知3300V电压损失为。电缆电压损失 (6-21)求变压器T1的电压损失；由KBSGZY-4000/10参数表3-28得；；将这些值代入下式得： (6-22) (6-23)变压器的符合率为： (6-24)所以移变T1的电压损失为： (6-25)代入数据得：所以干线电缆允许的电压损失为 (6-26)代入数据得求截面 (6-27)根据以上计算查6-8，选择标准截面，对应型号为；长时允许载电流,符合发热条件要求。其它电缆选择同上，结果见表6.5。6.5干线电缆配电点计算电流/A电缆型号采煤机250.3转载机286喷雾泵178皮带机316水泵46掘进机263锚杆机90通风机60.86.6过流保护装置整定计算6.6.1计算短路电流并整合1.（）短路电流计算（1）短路回路阻抗的计算1）系统阻抗的平均电压为；的最小容量为：可以计算系统的阻抗为： (6-28)2）高压电缆的阻抗查表6-10查得MYPTJ-8.7/10-3×95的；每千米的电阻是，；每千米的电抗值是；电缆长为3500m。所以 式（5.28） (6-29)那么可求得点短路的总阻抗为 (6-30) (6-31)可得的短路电流为：干线MCPT-1.9/3.3-3×120+1×35+3×4的主芯截面为，电缆长，查表6-10得；；电缆400m。折合到低压侧的电阻为： (6-32)折合到低压侧的阻抗为： (6-33)变压器的变比：。3）变压器的阻抗查表3-28得KBSG-4000/10型移动变电站的；；可得： (6-34) (6-35)由此可得： (6-36)（2）点的短路电流点的总阻抗为： (6-37) (6-38)点的最小电流为： (6-39)按照类似方法，其他移动变电站短路电流逐一进行计算，结果于下表6.5。表6.6各短路点的短路电流设备名称短路点短路电流二次侧电压（3450V）97901130443505230二次侧电压（3450V）1426539004256564328793324二次侧电压（1200V）1622220164515172153905450934083935二次侧电压（3450V）258329832508289524762859二次侧电压（1200V）335638753172366210321191281324二次侧电压（690V）3328384227893015S452563S25892989S328378二次侧电