矿山采区供电设计Word下载.docx
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煤炭工业出版社,2012[7]张国枢.《通风安全学》.徐州:
中国矿业大学出版社,2007
[8]张荣立.《采矿工程设计手册》.徐州:
[9]卢义玉.《井巷工程设计与施工》.北京:
科学出版社,2010
[10]洪晓华.《矿井运输与提升》.徐州:
中国矿业大学出版社,2005
二、毕业设计的主要内容和任务要求:
采区设计主要内容:
采区地质概况、采区储量、生产能力与服务年限、采区方案设计、采煤工艺、采区生产系统、采区单项工程施工图设计、采区安全技术措施等。
设计要求:
1、设计总体要求:
设计必须在符合国家现行的煤炭工业方针政策和有关规程、规范等的规定的前提下,选用技术先进、经济合理、安全条件好、资源回收率高的设计方案;
应当充分考虑现场的实际情况,尽量符合实际生产要求。
2、设计说明书要求:
设计说明书的文字说明与所绘制的图表密切配合,说明书中所有公式均应将所有符号及单位加以说明,计算时将数字代入后直接写出答案,不必写出计算过程;
说明书中的技术用语不要使用土语,说明书要统一格式装订。
3、图纸要求:
图纸要明确反映设计内容;
符合工程要求;
尺寸、投影关系正确,符合采矿制图标准要求,图面布置均匀、图纸简洁清晰、字体工整。
具体要求:
采区巷道布置及机电设备配备图(比例1:
2000或1:
1000);
(注:
图中标注采区生产系统,主要设备配备地点、型号、数量);
采区巷道布置沿上山剖面图(比例1:
2000或1:
采区巷道断面图(比例1:
50);
采煤方法图(包括工作面布置图、循环图表、工作面劳动组织图表、工作面技术经济指标表、工作面装配图,比例1:
100)。
毕业论文(设计)进度安排:
起讫日期
工作内容
备注
2013年12月
布置毕业实习任务和毕业设计任务
2014年1月
收集毕业设计资料
2014年2月
完成毕业设计大纲第一、二章内容
2014年3月
完成毕业设计大纲第三、四、五章内容
2014年4月
完成毕业设计大纲第六、七、八章内容
2014年5月
整理抄写说明书、绘图、准备答辩;
2014年6月
小组答辩,毕业设计成绩评定。
学生签名:
指导老师签名:
系毕业设计(论文)工作指导小组意见:
组长(签名):
系毕业论文H作领导小组审核意见:
主管领导(签名):
开题报告
院系xxxx
学号
姓名xxxx
一、选题的意义
采区设计是学生在校期间课后学习和综合训练阶段的测试是学习深化、拓宽、综
合运用所学知识的重要过程,对于我们煤矿开采的学生来说,有着重要意义,是学生学习与实践成果的全面总结;
是学生理论知识与社会实践能力培养效果的全面检验;
是实现学生从学校学习到岗位工作的过渡环节,更是是衡量高等教育质量和办学效益的重要评价内容。
二、研究的主要内容,拟解决的主要问题(阐述的主要观点)
研究内容:
采区地质概况,采区储量、采区生产能力和服务年限,采区设计方案,采煤工艺,采区生产系统,安全技术措施及采区主要经济指标等内容。
主要问题:
1、地质资料的分析,包括地理特性、采区位置、水文及瓦斯和煤尘情况
2、选择采煤方法和采掘工作面的机械设备
3、采煤工作面的安全措施,包括通风、排水、供电及避难等.
三、研究(工作)步骤、方法及措施(思路)
步骤:
(1)认真学习有关煤矿生产、建设的法规政策,并了解局、矿对采区设计的具体要求和规定:
要按照具体条件,因地制宜同时又积极创造条件,提高采、掘、运机械化水平,提高采煤工作面单产;
积极推广无煤柱护巷技术及巷旁支护技术,降低掘进率和降低煤炭损失;
实现合理集中生产,提高劳动生产率。
(2)明确设计任务,掌握设计依据。
根据矿井生产技术发展及生产衔接的需要,明确采区设计中重大问题的设计任务,如采准巷道布置及采煤工艺的改革、采区生产能力的确定等主要技术原则。
矿井地质部门应提出采区的地质说明书及附图,并应有分煤层和分等级的储量计算图。
(3)深入现场,调查研究。
根据采区设计所需要解决的问题,确定调查的课题、内容、范围和方法。
(4)研究方案,编制设计。
在进行实际调查研究的过程中,一定要注意汇集各有关单位对设计的具体要求及设想,根据设计条件提出几个可行方案,广泛征求意见,认真研究、修改和充实设计方案内容,在此基础上集中为两三个较合理的方案,进行技术经济比较,确定出采用的方案,正式编制设计。
(5)审批方案设计。
将已完成的方案设计经有关单位会同审查后,由有关上级部门批准。
(6)进行施工图设计。
根据已批准的方案设计,进行各单位工程的施工图设计。
方法:
查阅资料以及向知道老师咨询
措施:
学习国家有关煤矿生产、建设的方针政策了解局、矿对采区的要求确定方法和任务,调查研究有关资料,确保工作有序进行
四、毕业论文(设计)提纲
第一章采区地质概况
第一节采区自然状况
采区位置、范围、走向长、倾斜长、上下标高,相邻采区情况,地面情况及与开采的关系。
(附:
井上下对照图、采掘工程平面图、煤层地板等高线平剖面图)。
第二节采区地质概况
一、地质构造
采区内的断层、褶曲、陷落柱、火成岩侵入等构造情况及对开采的影响。
二、煤层及顶底板情况
采区内可采煤层的层数、厚度、间距、倾角、走向、倾斜及其变化情况;
瓦斯涌出量、煤层自燃发火期;
煤层内夹石及火成岩侵入情况;
煤层内尖灭、分叉及合并情况;
煤层顶底板的岩性、厚度、稳定性及对采掘的影响。
三、瓦斯及煤尘
瓦斯含量与矿井瓦斯等级,是否有煤与瓦斯突出。
煤的自燃性、煤尘爆炸的可能性。
四、地质构造及水文情况
采区内断层构造的性质、位置、产状、断距,对煤层开采的影响;
褶曲的性质、位置、产状及其对开采的影响;
岩浆岩侵入情况,侵入的形式,侵入岩的岩性、分布规律及其对煤层的破坏情况。
采区内含水层的层数、特征及补给条件。
地表水、第四纪冲积层含水层、煤系地层中顶、底板含水层、老空水等各种水源对开采的影响,采区预计涌水量等。
第二章采区储量、生产能力与服务年限
第一节采区储量
计算采区内的工业储量及可采储量,确定设计损失量(附:
储量计算表和储量计算图)。
第二节采区生产能力
一、回采工作面长度及推进度
二、回采工作面生产能力
三、采区内同时生产的工作面数
四、采区生产能力
五、验算采区生产能力
第三节采区服务年限计算确定采区的服务年限。
第三章采区方案设计
第一节采煤方法的选择。
采煤方法确定的原则。
根据煤层赋存条件及设计规范要求,选择合适的采煤方法,叙述其优缺点及选择依据。
第二节采区巷道布置:
一、采区设计方案的选择
采区形式、采区上(下)山的数目和位置、区段平巷(包括集中平巷及分层平巷)与联络巷道的形式、位置和布置方式。
采区巷道布置应提出几个可行方案,通过技术经济比较后确定(附:
采区方案技术比较表、采区方案经济比较表、采区方案经济比较汇总表)。
二、采区参数的确定
回采工作面长度、采高及分层厚度、区段数及区段斜长;
采区内的各条巷道之间的距离及煤柱尺寸。
三、采区巷道掘进
简述岩巷及煤巷掘进方法和装备、通风运输系统、掘进速度;
同时掘进工作面的数量、回采工作面与掘进工作面的数量比。
计算采区总工程量、投产工程量及采区准备时间(附:
采区工程量及准备时间表)。
第三节采区开采顺序
采区内煤层、区段的开采顺序,同采煤层和工作面数目,上下分层、上下煤层、上下区段同采时回采工作面的超前距离;
以及掘进顺序。
第四节采区车场
采区上、中、下部车场的形式及其确定依据。
第五节采区碉室
采区煤仓的位置、形式、容量的选择和支护方式;
采区变电所的位置、主要尺寸和支护形式;
采区水泵房的位置、主要尺寸和支护形式。
采区绞车房的位置、主要尺寸和支护形式;
第四章采煤工艺
第一节设计工作面的地质概况
回采工作面煤层赋存情况,煤质和煤种,煤的硬度,节理裂隙发育情况,煤层结
构,瓦斯、煤尘、爆炸性和自燃发火情况,顶、底板岩石性质及回采范围内地质构造
及水文地质情况。
确定出工作面的长度)
第二节回采工艺设计
一、确定回采工作面的落煤,装煤方式,采煤机的进刀方式、滚筒的旋向和位置。
选择采煤机或其他落煤、装煤机械;
进刀方式示意图);
二、确定回采工作面运输方式,选择运输机械;
三、确定回采工作面支护方式,选择支架的规格,确定布置方式;
四、确定工作面上,下出口的支护方式,确定工作面采空区处理方法,控顶距离。
特种支架的类型规格和布置方式;
回柱方法和设备,确定人工假顶材料的选择和假顶的铺设方法。
第三节工作面生产技术管理
组织回采工作面的循环作业,并编制循环作业图表。
主要包括工作面循环方式、作业形式、工序安排、劳动组织和工人出勤表、采煤工作面技术经济指标等。
(附:
循环作业图、劳动组织表、技术经济指标表、采煤工作面平面图)
第四节工作面安全技术措施
针对各工艺过程,提出回采工作面安全技术措施。
本章提供设计图纸:
采煤工作面布置图(1:
100或1:
50)。
第五章采区生产系统
第一节采区运输系统
采区运输系统、采区各环节的运输方式、运输设备的选择、各环节运输能力验算。
采区运输系统流程图、运输设备特征表)
第二节采区通风系统
采区通风系统、采区总供风量、采掘工作面和碉室的需风量、计算采区负压及等积孔、通风网络解算、风量分配、风速验算。
选择与配置通风设备和构筑物(附:
通风网络图)
第三节采区供电系统
采区供电系统、采区变电所负荷计算及变压器容量选择、控制设备选择、做一个回采工作面和掘进工作面的低压电缆选择和控制设备选择及采区照明。
采区供
电系统图、电气设备负荷统计表、供电设备型号及数量表)
第四节压风系统
压风
采区使用风动设备的地点、风动工具的型号、台数、压风管路系统系统示意图)
第五节防尘注浆系统
采区喷雾洒水和注浆地点、主要供水管路和注浆管路系统。
防尘注浆系统
示意图)
第六节采区排水系统
采区涌水情况、采区排水系统、水泵及水仓位置、选择水泵型号及台数、选择管
道直径。
采区排水系统示意图)
第七节采区液压系统
泵站位置、管路系统(附:
液压管道系统图)。
第七章采区单项工程施工图设计
巷道断面设计(要求画出工作面机巷、风巷,采区上山的断面图,比例:
1:
50)
第八章采区安全技术措施
对采区水、火、瓦斯、煤尘灾害的预防及穿过断层、老空区等地质复杂地带的特
殊问题的安全技术措施。
避灾路线图)
五、主要参考文献
中国计划出版社,
2005
[6]中国煤矿安全监察局.《煤矿安全规程》.北京:
煤炭工业出版社,2012
[7]张国枢.《通风安全学》.徐州:
[11]李增学.《煤矿地质学》.北京:
煤炭工业出版社,2009
指导教师意见:
签名:
年月曰
系毕业设计(论文)工作指导小组意见:
系毕业设计(论文)工作领导小组意见:
煤电采取供电设计
明
书
二0一四年五月
摘要2
第一章供电系统3
第一节设备位置3
第二节采区供电系统3
第二章负荷统计与变压器选择4
第一节负荷统计4
第二节变压器的选择4
第三章低压电缆的选择6
第一节支线电缆6
第二节干线电缆的选择7
第三节电缆的起动效验12
第四节电缆的整定16
第四章短路电流计算17
第一节短路电流17
第二节短路计算18
第五章开关的选择20
第一节高压配电箱20
第二节馈电开关选择21
第三节磁力启动器22
第六章保护装置整定24
第一节高压配电箱整定24
第二节馈电开关整定25
第三节磁力启动器26
第七章采区变电所碉室设计28
设计总结29
参考文献30
正文部分
摘要
电力是现代化矿山企业生产的主要动力来源,煤矿的电气化为煤矿生产过程的机械化和自动
化创造了有利条件,不断地改善矿工的劳动条件。
现代的煤矿生产机械无不以电能作为直接(用电动机拖动)或间接(用气压驱动)的动力,矿山的照明、通讯和信号也都使用电能。
对矿山企业进行可靠、安全、经济、合理的供电,对提高经济效益及保证安全生产方面都十分重要。
本次设计的内容是采区供电。
采区是井下动力负荷集中的地方,采区供电是否安全、可靠、经济、合理将直接关系到人身、矿井和设备安全及采区生产的正常进行。
由于井下工作环境十分恶劣,因此,此次设计在供电上即采用可靠的防止人身触电危险外,还正确选择了电气设备的类型及参数,并采用了合理的供电、控制和保护系统,以确保电气设备的安全运行和防止井下瓦斯和煤尘爆炸。
此次设计在许可老师和王九旭老师的谆谆指导下顺利完成,在此,代表全供电组向许可老师和王九旭老师表示衷心的感谢!
限于设计者的水平,设计中不周全的地方,望老师在批阅中指出和更正。
关键词:
变压器、低压电缆、开关、高压配电箱
第一章供电系统
第一节设备位置
根据位置的确定原则和本采区的具体情况,将采区变电所的位置设在采区上山的中部,位于轨道上山与运输上山之间的槽贯内。
向机采或综采工作面供电的移动变电站设在距工作面150m
处的运输顺槽的入口处,距上山巷道20m处的地方。
掘进配电点,设在距掘进头90m处,移动变
电站设在掘进巷道入口处。
第二节采区供电系统
拟定采区供电系统:
当采区变电所、工作面配电点、移动变电站的位置确定后,即可拟定供电系统图。
对采区供电系统图的拟定应满足供电安全、可靠、经济、系统简单、操作方便等煤矿对供电的要求。
1、采区变电所双回路供电时,应分别设置电源进线开关。
两回路供电时,当采用一回路供电,另一回路备用时,母线可不分段;
当两回路同时供电时,母线应分断并设联络开关,确保正常分列运行;
2、采区变电所的高压馈出线应设专用开关控制;
3、在保证煤矿企业对供电要求的前提下,力求所用设备最少;
4、一台启动器控制一台设备;
5、当采区变电所变压器台数在两台及以上时,应合理分配负荷,原则上一台变压器负担一个工作面的用电负荷;
6、变压器尽量不并列运行;
7、从变压器向各配电点或自配电点到各用电设备宜采用辐射式供电,上山及下顺槽输送机宜采用干线式供电;
8、配电点启动器在三台以下时,一般不设配电点进线自动馈电开关;
9、工作面配电点最大容量电动机用的磁力启动器应靠近配电点进线;
10、供电系统应尽量避免回头供电;
11、低瓦斯矿井掘进工作面的局部通风机,可采用装有选择性漏电保护装置的供电线路或与工作面分开供电;
12、瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤(岩)瓦斯(二氧化碳)突出的矿井中,掘进工作面的局部通风机都应实行三专(专用变压器、专用开关、专用线路)供电。
经矿总工程师批准,也可采用装有选择性保护装置的供电线路供电,但每天有专人查一次,确保局部通风机可靠运转;
13、局部通风机和掘进工作面中的电气设备必须装有风电闭锁装置。
在瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤(岩)与瓦斯突出矿井中的所有掘进工作面应装设两闭锁(风电闭锁、瓦电闭锁)设施。
第二章负荷统计与变压器选择
第一节负荷统计
、变压器「的负荷统计:
设
备
号
设备名称
设备型号
电机型号
设备台数
每台数量
每台功率
KW
额定电压
V
额定电流
A
启动电流
额定功率
KV
启动功率因数
启动转矩
额定效率
1
皮带机
KDS_40
JDSB_40
8
40
660
45.3
272
0.9
0.5
2.5
89
2
调度绞车
JD_25
JBJQ_25
3
25
27.5
165
0.8
2.2
88
乳化泵
XRB2_
DZB_15
15
19
114
85
4
JD_40
5
刮板输送
机
SGW_17
JDSB_17
17
122
87
6
局扇
JBT61_2
JDSB_14
14
15.8
94.
7
耙斗机
ZYPD_1/1
JDSB_15
煤电钻
KSGZ_4.0/1.14
1.
127
9.5
57
ER。
T1=P2N+P6N+2P7N+P8后25+14+2X25+1.2=70.2KW
式中:
P22P6N、P7N、P8N为设备的额定功率,由负荷统计表查出。
二、变压器T2的负荷统计:
2R。
T2=8PiN+2P2N+P3N+2P4N+P5N=8X40+14+2X25+15+2X40+17=482KW
P1N、P2hbP3N>
P4N、P5N为设备的额定功率,由负荷统计表查出。
第二节变压器的选择
一、变压器型号的确定
考虑到变压器的电压等级、巷道断面、运输条件、使用场所、配件来源等因数。
该采区变电所内的电力变压器选用KS7系列低损耗矿用变压器。
二、变压器容量确定
1、计算容量
2PN2=482KW曲负荷统计
Kde2=0.7
2PN--变压器所带负荷额定功率之和2PN1=70.2KW,
表查出。
Kde1、C0stp3m2——变压器所带负荷需用系数Kde1=0.5、
变压器平均功率因数COS*0m1=0.7、cos*3m2=0.7
(由附表十查到)
UN.T——变压器一次侧额定电压,6KV
2、额定容量的确定
由于变压器是用于采区变电所,考虑留有15%-25%勺余量作为发展的余地,故:
Sn%=(1+15%—25%Sti=57.66—62.675KVASn稼=(1+15%—25%St2=554.3—602.5KVA
查附表四(KS7系列低损耗矿用变压器技术数据)取标准容量,T1为KS7-100/6型;
T2为
KS7-630/6型。
3、所选变压器的技术参数如下:
型号
额定容量
KVA
额定电压
额的电流
额定损耗
阻抗低压%
空载电流%
线圈阻抗
连接组别
高压
低压
空载
W
短路
R
Q
X
KS7-100/6
100
693
400
9.6
81
140
320
2000
2.6
0.102
0.034
0.171
0.0571
Y,y0
Y,d11
KS7-630/6
630
1200
60.6
299
517
1300
8100
4.5
0.0302
0.0991
0.0334
KS7-200/6
200
19.2
160
283
540
3400
2.4
0.042
0.0889
0.0295
0.014
以注:
由于1#、2#高压配电箱灵敏度效验不合格,故加大T1的容量至200KVA提高S21点的
短路电流,从而使灵敏度达到要求。
第三章低压电缆的选择
电缆的选择是供电设计的重要内容之一,为保证供电的安全可靠、经济合理和供电质量的要求,必须合理的选择电缆的型号和截面积。
第一节支线电缆
一、选择原则
1、按机械强度选择,
2、按长时允许电流选择。
KsoIop-Ica。
Ica——长时工作电流,取电动机的额定电流;
Iop——电缆的长时工作电流;
Kso不同温度的修正系数(本次设计取1)
3、取两者中最大者为该电缆的确定型号及截面;
注:
控制负荷相同的支线电缆可放在一起选择。
、选择
电缆代号
控制设备
额定电流
原则一选
原则二选
电缆长时工作电流
整定值
电缆型号
L4、L5、
L9、L10、
L11、L12、
L13、L16、
L17、L18
(A)
(mm2)
113
(mmf)
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- 矿山 采区 供电 设计
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