工作面設(shè)備選型附壓風(fēng)自救供水施救排水系統(tǒng)

1、雙柳礦 308 綜采工作面設(shè)備選型及壓風(fēng) 自救、供水施救、排水系統(tǒng)、通訊系統(tǒng) 機(jī)電礦長(zhǎng)： 機(jī)電副總： 機(jī)電科： 審核： 編 制： 2011-5-20 一、308工作面設(shè)備選型 （一）308工作面采煤機(jī)選型驗(yàn)算 33408工作面所采（3+4） #煤層，該煤層屬二疊系山西組下段頂部煤層，該煤層區(qū)內(nèi) 較為穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含二一四層厚約0.04 0.2M的深灰一黑色碳質(zhì)泥巖、泥巖夾矸層。 區(qū)內(nèi)煤層傾角0 25平均5平均采高為3.60m 根據(jù)這一特點(diǎn)，選用雙柳礦現(xiàn)有煤機(jī)型號(hào)為：MG400/920-WD，它是上海創(chuàng)力礦山設(shè) 備有限公司成熟的一種大功率電牽引采煤機(jī)，該采煤機(jī)采用多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、橫向布置，框 架

2、結(jié)構(gòu)，總裝機(jī)功率 920kW，截割功率 2X 400kW，牽引功率 2X 50kW，牽引速度為 0 8.35m/s采用機(jī)載的交流變頻調(diào)速，擺線輪-銷(xiāo)軌式牽引，適用于煤層2.04.2m，傾角w 16，煤質(zhì)中硬或硬的綜采工作面。 M 1 25x 200 x 104 礦井回采量為200萬(wàn)噸，每小時(shí)最大生產(chǎn)率為A=k =595t/h dh 300X4 式中M年產(chǎn)量，t/a d年工作天數(shù) h每天的工作時(shí)間，h 1、采煤機(jī)的生產(chǎn)率校驗(yàn) 1）理論生產(chǎn)率 Qt=60HBvqp =60 X 3.6X 0.63 X 8.35X 1.39=1579.5 式中 Qt 理論生產(chǎn)率，t/h H 工作面平均采高，m B滾筒

3、有效截深，m vq給定條件下可能的最大牽引速度，m/mi n P煤的密度 2）技術(shù)生產(chǎn)率 Q=K1 Qt=0.6 X 1579.5=947.7 式中Q技術(shù)生產(chǎn)率，t/h K1采煤技術(shù)上的可靠性和完備性有關(guān)的系數(shù)，即連續(xù)工作的系數(shù)，一般取0.5 0.7 3）實(shí)際生產(chǎn)率 Q m=Q K2= 947.7 X 0.65=616 式中Q m實(shí)際生產(chǎn)率，t/h K2 考慮由于工作面配套設(shè)備的影響，如刮板輸送機(jī)、液壓支架的故障等而停機(jī)延 誤的時(shí)間，一般取 0.60.65 實(shí)際生產(chǎn)率為616t/h 595t/h滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要 2、滾筒直徑校驗(yàn) 根據(jù)公式：D0.5Hmax 即 2 0.5X 3.8=1.9m 所

4、以滾筒直徑滿(mǎn)足要求 3、采高及臥底量 最大采高：Hma=A+Lsin a max+D/2-h/2 =（1.546+0.344）+2. 4 X sin42.5 +2/2-0.66/2=4.18m 采高4.18m3.8m滿(mǎn)足要求 最大臥底量： Kmax=Lsin 3 max+D/2+d/2-A=2. 4 X sin22.5 +2/2+0.66/2- (1.546+0.344) =0.358 臥底量0.358 v 0.46 (下切量)故符合要求 式中：L 采煤機(jī)搖臂長(zhǎng)度 A電動(dòng)機(jī)高度 A max搖臂向上最大擺角 3 max搖臂向下最大擺角 4、裝機(jī)容量 采煤機(jī)的生產(chǎn)能力初定為595t/h,根據(jù)規(guī)定裝

5、機(jī)容量要求為600750KW.故 920KW滿(mǎn)足 要求。 (二) 工作面輸送機(jī)的選型驗(yàn)算 根據(jù)運(yùn)輸能力和出廠長(zhǎng)度初選與采煤機(jī)相配套的刮板輸送機(jī)， 型號(hào)為：SGZ800/800,出廠長(zhǎng)度為200m,溜槽寬為800mm,采用中雙刮板鏈運(yùn)煤，鏈 速為1.1m/s,鏈子抗拉強(qiáng)度為1810KN。機(jī)頭機(jī)尾各布置一臺(tái)400KW電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)力。 1、運(yùn)輸能力驗(yàn)算 Q=3600F ；：一 扌)=3600 X 0.32 X 0.8 X 0.9=829.44 式中L 煤的松散度，一般取 0.851, t/m3,式中取0.9 ;：裝滿(mǎn)系數(shù)，取 0.8 、刮板鏈的運(yùn)行速度，m/s Q輸送機(jī)的運(yùn)輸能力，t/h F貨載在溜

6、槽中的斷面積，m2F=lh+l 2ta n=0.8 X 0.113+0.8 2ta n20 2 =0.32m q=1000F t =1000 X 0.32 X 0.9=288kg/m l槽寬 h槽高 :-堆積角，取20 運(yùn)輸能力829.44t/t大于采煤機(jī)的生產(chǎn)能力616t/h，滿(mǎn)足要求 2、運(yùn)行阻力的計(jì)算 Wzh=g(qw+q Wo)Lcos 3 +g(q+q)Lsin 3 =10X( 288X 0.7+98X 0.3)X 200X cos5 +10 X (288+98) X 200X sin5 =527526.18 2 Wk=gLq o(wocos 3 -sin 3 ) =10X 200X

7、 98 X (0.3X cos5 -sin5 ) =41493.72 式中 Wzh重段阻力，N Wk空段阻力，N qo刮板鏈單位長(zhǎng)度，kg/m L輸送機(jī)實(shí)際鋪設(shè)長(zhǎng)度，m w Wo貨載、與刮板鏈與溜槽間的阻力系數(shù)取w=0.7, wo =0.3 3、牽引力與電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算 如上圖所示 牽引力 W=i.iwf(Wzh+ Wk) =1.1 X 1.1 X (527526.18+41493.72) =688514.08 式中 wf 附加阻力系數(shù)，一般取1.1 電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算： cWoV Pmax= 1000口 688514.08 1.1 =797.2 1000 X 0.95 式中Pmax電動(dòng)機(jī)的最大

8、軸功率 v 刮板機(jī)的牽引速度，m/s n傳動(dòng)裝置的效率 2vg(1.1wf qo Lwo cosP) Pmin = 1000n _ 2 1.1 10 1.1 1.1 98 200 .0.3 cos5 =1000 0.95 =164 Pd=0.6 . PnL PmaxPmin -卩爲(wèi)=0.6 X . 797.2? 797.2 164 164? =534.36kw 故800KW滿(mǎn)足要求 4、刮板鏈強(qiáng)度的驗(yàn)算 溜子為雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，因?yàn)閃k-w =41493.72- 688514.08 4.2 Smas532526.18 式中k刮板鏈抗拉強(qiáng)度 N鏈條數(shù) 入兩條鏈子負(fù)荷分配不均勻數(shù)，雙鏈入=0.85 Sp

9、 一條刮板鏈的破斷力 刮板鏈強(qiáng)度也滿(mǎn)足要求。 (三) 裝載機(jī)破碎機(jī)的選型驗(yàn)算 裝載機(jī)與破碎機(jī)配套出廠，型號(hào)和主要參數(shù)如下 轉(zhuǎn)載機(jī) SZZ1000/800 槽寬 功率 輸送量 長(zhǎng)度 鏈速 1000mm 400Kw 3000t/h 42m 1.8m/s 破碎機(jī)PCM200 破碎能力 沖擊速度 最大進(jìn)入塊度 外形尺寸 1000t/h 20m/s 700 X 950,長(zhǎng)度 不限 3540 X 1785 X 1741 校驗(yàn)同輸送機(jī)一樣，滿(mǎn)足運(yùn)輸能力的要求 （四）運(yùn)巷膠帶機(jī)的選型驗(yàn)算 由于308運(yùn)巷達(dá)2000多M,所以試選型號(hào)為 SSJ1200/2X 315的可伸縮皮帶輸送機(jī)兩 臺(tái)，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為1400m,

10、運(yùn)輸能力為1500t/h,采用2 X 315KW雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，帶速為 3.15m/s, 儲(chǔ)帶倉(cāng)可儲(chǔ)帶100m,皮帶采用河北九洲膠帶有限公司出廠的整芯阻燃輸送帶，帶寬為 1200mm,一卷 100m 帶重 1.6t,抗拉強(qiáng)度為 1250s N/mm. 1 ）輸送能力的計(jì)算 輸送能力Q=kB 2v p =316 X 1.22x 3.15 X 0.9X 1 =1290.03 t/h 式中 B膠帶的寬度 k 取 316 P 取 0.9 C取1 k貨載斷面系數(shù)。 p 貨載散集密度。 C輸送機(jī)傾角系數(shù)。 2)運(yùn)行阻力的計(jì)算 Wzh=g(q+q d+qg)Lw os 3 +g(q+qd)Lsin 3 =10X

11、( 52.47+16+20.83 ) X 1000X 0.04cos7 +10X (52.47+16) X 1000sin7 =118897.69 Wk=g(qd+qg”Lw ”cos 3 -gqdLsin 3 =10X (16+6.67) X 1000 X 0.035cos7 -10X 16 X 1000sin7 =-11623.73 式中3輸送機(jī)的傾角 L輸送機(jī)長(zhǎng)度 Q 595 q每M膠帶上的貨載量，q= =52.47kg/m 3.6v3.6 沃 3.15 w w - 槽形、平形托輥的阻力系數(shù)， w 取 0.04, w” 取 0.035 qg) q 這算到 每 M 長(zhǎng)度 上的上 下托輥轉(zhuǎn)動(dòng)

12、部分的質(zhì)量 Gg 25” Gg 20 qg -20.83qg”- =6.67 Lg 1.2 Lg 3 qd 膠帶的自身重量 3）膠帶張力的計(jì)算 由懸垂度要求，求得 S2=5 (q+qd) Lcos 3 =5 X (52.47+16) X 1.2cos7 =407.76 S2407.76 Si=384.68 1.06 1.06 S3=S2+ Wzh/10=407.76+11889.76=12297.52 S4=1.06S3 =1.06X 12297.52=13035.37 4-5段阻力太小忽略不計(jì)， S5=S4=13035.37 S6= S1 -Wk=384.68-(-11623.73/10)=

13、1547.053 5) 膠帶強(qiáng)度的驗(yàn)算 最大張力 Smax=S5=13035.37 求安全系數(shù) BGx 1200 1250“ 10 m= =11.50 7 Smax13035.37 式中 Gx皮帶的抗拉強(qiáng)度 6) 牽引力與功率計(jì)算 電動(dòng)機(jī)功率 kW0v P= =1.2X (13035.37-1547.053) X 3.15 - 100-0.95=457.11 100 式中v膠帶運(yùn)行速度，m/s k功率備用系數(shù)，k取1.2 經(jīng)過(guò)以上計(jì)算，皮帶輸送機(jī)功率為2X 315KW符合要求. 二、308壓風(fēng)系統(tǒng)及壓風(fēng)自救系統(tǒng)校驗(yàn) 一、壓風(fēng)系統(tǒng)能力的核定 1、壓風(fēng)系統(tǒng)原始資料 我礦地面現(xiàn)有4臺(tái)由無(wú)錫阿特拉斯科

14、普柯壓縮機(jī)有限公司生產(chǎn)的空壓機(jī)，型號(hào)為 GA250-8.5、GA250-7.5 ;額定工作壓力為0.8MPa、0.7MPa；最大工作壓力為0.85MPa、 0.75MPa；排氣量為697L/S、730L/S ;額定功率為250KW我礦壓風(fēng)系統(tǒng)主管路沿斜井向井 下鋪設(shè)，采用6寸管鋪設(shè)，主管路從壓風(fēng)機(jī)房到三采軌道共4500M。在三采軌道與 308 材、運(yùn)兩巷交接地點(diǎn)采用 6寸管變4寸管的接頭，輸送到工作面各個(gè)地點(diǎn)。距工作面為 2170M 2、壓風(fēng)能力的核定 2.1308工作面所需的供氣量估算 Q ra小于20 度，g =0.77-0.74，這里取 g=0.75 2.3水泵的型號(hào)及臺(tái)數(shù)的選擇 根據(jù)計(jì)

15、算的工作水泵的排水能力，初選水泵，選用ISO-80-50-315Z型水泵，流量為 3 100m /h，額定揚(yáng)程125m。 工作泵臺(tái)數(shù)：n, =QB60 =0.6取n,=1 Qe 1001 n2 王 0.7口 =0.7漢1=0.7 備用泵臺(tái)數(shù)：取壓=1 n2 Qmax / Qe m =1.81=0.8 因此，工作泵與備用泵各為1臺(tái)。 3、管路的選擇 3.1管路趟數(shù) 根據(jù)泵的總臺(tái)數(shù)，一條管路工作，一條管路備用(壓風(fēng)管路改接)。最大涌水時(shí)，兩 臺(tái)泵同時(shí)工作 20h內(nèi)排出24h的最大涌水量，故從減少能耗的角度考慮，可采用兩臺(tái)泵兩 趟管路排水，從而可知每趟管路內(nèi)流量Qe等于泵的流量。 3.2管材的選擇

16、由于咼差為80M左右，確定采用帶有法蘭的鋼管。 3.3排水管內(nèi)徑的驗(yàn)算 dp -0.0188 = 0.09 0.109m 式中：dp 排水管的內(nèi)徑，m Q排水管的流量 Vp 排水管內(nèi)的流速，通常取經(jīng)濟(jì)流速Vp=1.5-2.2 ( m/s)計(jì)算 故，選用排水管內(nèi)徑為0.1m的標(biāo)準(zhǔn)管，規(guī)格型號(hào)為114-2*7。 3.4確定管材壁厚 z 0.4p0.4 80 0.4 0.011 80 , 、=0.5dp ,zc=0.5 10、C= 0.44V 0.7cm p z -1.3p 0.4X80 1.3匯0.011漢80 管材壁厚選用符合要求。 二、現(xiàn)308工作面排水系統(tǒng) 在33408材、運(yùn)巷及專(zhuān)用抽采巷各

17、按不低于正常涌水量50m3/h的排水能力配備，且配 備必要的備用水泵。水倉(cāng)必須有沉淀池，材、運(yùn)巷的排水管為3寸管，抽采巷的排水管為 4寸管。在材運(yùn)兩巷各個(gè)低凹處安設(shè)若干臺(tái)潛水泵，排水能力要能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。若水量 增大，可將材、運(yùn)巷及專(zhuān)用抽采巷的壓風(fēng)管路改為排水管路。 1、主排水線路： 33408運(yùn)巷t 33408運(yùn)聯(lián)巷宀三采集中軌道下山宀三采中央水泵房宀主斜井宀地面污 水站 33408材巷t 33406運(yùn)聯(lián)巷t三采集中軌道下山t三采中央水泵房t主斜井t地面污 水站 33408專(zhuān)用抽采巷t 33408抽采聯(lián)巷宀33408運(yùn)巷宀33408運(yùn)聯(lián)巷宀三采集中軌道下 山t三采中央水泵房t主斜井t地面污水

18、站 2.308回采面排水布置 根據(jù)排水能力的需要 308運(yùn)巷有設(shè)置 4個(gè)水倉(cāng)，400M出安設(shè)15KW離心泵，1000M 處安設(shè)37KW 離心泵，1700處安設(shè)7.5KW 潛水泵，2100處安設(shè) 37KW 離心泵。外加 6處 積水低洼處，如 200、600、800、1300、1600M處均裝有 3KW 潛水泵，以防巷道大量積 水。 根據(jù)排水能力的需要 308材巷設(shè)置3個(gè)水倉(cāng)，150M處安設(shè)37KW潛水泵，1000M處 37KW 離心泵，1400處安設(shè) 7.5KW 潛水泵，另外在 500、1100M處裝有 3KW 潛水泵排出 巷道低洼處積水。 抽采巷設(shè)置75KW離心泵，滿(mǎn)足最大涌水量的需要。 水泵

19、型號(hào)及參數(shù)如下： 水泵型號(hào) 電機(jī)功率（KW） 流量（m /h） 揚(yáng)程（m） IS0100-65-315Z 75 100 125 IS0100-50-315Z r37 50 125 IS80.50.2007 15 50 50 BQS20-507.5/N 7.5 20 50 BQS15-28 3/N 3 15 25 五、照明通訊系統(tǒng) 為將308工作面打造成精品工作面，巷道及工作面的充分照明及方便的通訊是必不可 少的，具體布置如下: 1）照明 材巷全長(zhǎng) 2170m，按要求每 20M掛一盞型號(hào)為：DGD60/127節(jié)能燈，另外，各個(gè) 水倉(cāng)和油脂硐室也要掛燈，每盞燈的功率為13W，共計(jì) 110盞燈，由1

20、000m處型號(hào) 為:ZBZ-10.0的照明綜保供電。 工作面長(zhǎng)為196.8m,排列134個(gè)支架，每10個(gè)支架懸掛一盞型號(hào)為： DJC36/127L（ B） 的LED燈，另外，設(shè)備列車(chē)操作臺(tái)和轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭部各懸掛1盞燈，每盞燈的功率為 20W， 共計(jì)13盞，由設(shè)備列車(chē)上型號(hào)為:ZBZ-4.0的照明綜保供電。 運(yùn)巷全長(zhǎng)為 2120m,按要求每20m掛一盞型號(hào)為：DGD60/127的節(jié)能燈，另外各個(gè) 水倉(cāng)和油脂硐室也要掛燈，每盞燈的功率為13W，共計(jì)115盞燈，頭部機(jī)頭和二部機(jī)頭往 前500M各安裝一臺(tái)型號(hào)型號(hào)為： ZBZ-4.0的照明綜保，頭部綜?？刂魄?1000m的照明， 二部綜保控制1000m至

21、工作面的照明。 一、負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 1、308材巷照明負(fù)荷統(tǒng)計(jì)（左右負(fù)荷側(cè)帶，每段按 1000M考慮） 變壓器容量計(jì)算公式：St= Kde刀Pn/COS $ wm 式中：St變壓器計(jì)算容量（KVA） K de需用系數(shù) 刀Pn 供電設(shè)備額定功率之和（KW） COS$ wm加權(quán)平均功率因數(shù) 取 Kde=0.9COS $ wm=0.95 St=0.9*55*13/0.95=678W5KV A，滿(mǎn)足要求。 2、308工作面設(shè)備列車(chē)照明負(fù)荷統(tǒng)計(jì) St = KdeE Pn/COS $ wm =0.9*16*20/0.95=303W4KVA ，滿(mǎn)足要求 3、308運(yùn)巷前1000M照明負(fù)荷統(tǒng)計(jì)（同后 1000M ） St = KdeE Pn/COS $ wm=0.9*58*13/0.95=715W4KVA 二、電纜的選擇 依據(jù)供電設(shè)計(jì)中電纜選擇原則及實(shí)際情況，選擇采用MY-3*1.5+1*1橡套電纜，主要 滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度及截流量加以校