采区排水标准系统及设备选型.docx
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采区排水标准系统及设备选型
第七章采区排水系统及设备选型
第一节排水系统
下山采区必须建有能满足要求的排水系统,采区水仓的有效容量应能容纳4h的采区正常涌水量。
说明采区涌水排至地面的排水方式和排水路线。
第二节排水设备选型
一、说明:
包括排水泵和排水管路的选型。
设备和管路选型要有详细的计算过程。
对于最大涌水量和正常涌水量差别较大的下山采区,应有规范的水仓、泵房设计;必须有工作、备用和检修水泵。
工作水泵的能力,应能在20h内排出采区24h的正常涌水量。
备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%。
工作和备用水泵的总能力,应能在20h内排出采区24h的最大涌水量。
检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25%。
必须有工作和备用水管。
工作水管的能力应能配合工作水泵在20h内排出采区24h的正常涌水量。
工作和备用水管的总能力,应配合工作和备用水泵在20h内排树采区24h的最大涌水量。
二、排水设备选型
已知条件:
采区正常涌水量qz=96.3m3/h,最大涌水量qmax=127.5m3/h,水泵房标高H1=210m,排水口标高H2=3.7m,矿井水酸碱度PH=7.2
1、选型计算:
(1)选择水泵
①正常涌水时水泵必须的排水能力
Qz=1.2qz=115.56m3/h
②最大涌水时水泵必须的排水能力
Qmax=1.2qmax=153m3/h
③水泵必须扬程
Hb=Hc/ηg=(H1+H2)/ηg=284.9m
ηg取0.75
④预选水泵
名称:
耐腐多级离心泵型号;MD155-67*5
流量:
Q=155m3/h扬程:
H=335m
(2)选择管路
正常涌水时一趟排水管路,最大涌水时两趟排水管路。
①计算管径
取流速Vp=1.5~2.2(m/s),
则排水管内径
dp=[(4Q)/(π×3600Vp)]1/2=0.191m=191mm
必须有工作备用的水管
故选用219排水管路两趟
(3)验算排水时间
正常涌水时和最大涌水时每天必须的排水时间分别为
Tz=24qz/(1Q)=17.9h
Tmax=24qmax/2Q=11.8h
无论正常涌水还是最大涌水时,每天的排水时间均符合《煤矿安全规程》第278条要求。
(4)验算电机容量
工况点在水泵工业利用区域内,根据设备手册选配220KW电机。
第八章采区供电及装备
第一节供电系统
说明8#采区采掘设计一个回采,一个掘进共两个工作面。
均由23盘区8#煤变电所供电,随着采区巷道向下延伸,回采到230813回采工作面时23盘区8#煤变电所向下搬迁至采平图上配电点,供电电源由中央变电所转移至23盘区配电所其它供电与现状一样。
现以230807回采工作面及230805回风巷掘进工作面为例说明8#供电。
第二节230807综采工作面供电规程
(一).供电方案:
230807工作面开采煤层属8#煤层,该工作面轨顺长860m,皮顺长665m,该工作面为一次采全高综采工作面,切眼长度200m。
该工作面供电方式如下:
(1)、KBSGZY-1600/10/3.3KV移动变电站供工作面采煤机3300V电源
(2)、KBSGZY-2000/10/3.3KV移动变电站供工作面转载机,破碎机及刮板输送机机头3300V电源
(3)、KBSGZY-1000/10/1.14KV移动变电站供工作面乳化泵、喷雾泵1140V电源
(4)、KBSGZY-630/10/1.14移动变电站供230807皮顺口皮带机1140V电源
(5)、KBSGZY-500/10/1.14移动变电站供230807轨顺、皮顺口水泵、绞车等660V电源
(6)、10KV电源来自23盘区8#煤变电所控制230807回风巷顺口(8#回风与轨道联络处)高压开关为该面供电,同时实现双级闭锁,详见供电系统图。
监测监控设备的供电取自专用电源,闭锁该工作面高压开关(3300V、1140V
660V供电)。
(二).主要负荷统计:
(1)1#移变(KBSGZY-1600/10/3.3KV)负荷统计:
采煤机MG500/1140-WD1140KW
(2)2#移变(KBSGZY-2000/10/3.3KV)负荷统计:
刮板输送机机头SGZ-960/10502×525KW
转载机SZZ-960/400400KW
破碎机PLM-2200200KW
(3)3#移变负荷统计:
1#乳化液泵BRW200/31.5/125125KW
2#乳化液泵BRW200/31.5/125125KW
3#乳化液泵BRW200/31.5/125125KW
1#喷雾泵BPW250/6.3/4545KW
2#喷雾泵BPW250/6.3/4545KW
(4)4#移变(KBSGZY-630/10/1.14KV)负荷统计:
皮带输送机DSJ-100/100/2×2002×200KW
(5)5#移变负荷(KBSGZY-500/10/0.66KV)统计:
回柱绞车JH-202×22KW
自吸泵6×30KW
(三).变压器容量计算:
(1)1#移变容量的计算:
所带负荷
∑Pe=1140KW
Pd
需用系数Kx=0.4+0.6——
∑Pe
其中:
Pd为最大一台电动机额定功率KW
500
Kx=0.4+0.6×———=0.66
1140
∑Pe1140
根据公式ST=Kx———=0.66×———=940.5KVA
COSФ0.8
P有功功率=855×0.66=620.7KVA
S视在功率=620.7/0.8=775.9KVA
其中COSФ取0.8,940.5<1600KVA故移变满足负荷的要求。
(2)2#移变容量的计算:
所带负荷
∑Pe=525×2+400+200=1650KW
525
Kx=0.4+0.6×———=0.59
1650
∑Pe1650
根据公式S=Kx———=0.59×———=1219KVA
COSФ0.8
P有功功率=855×0.59=504KVA
S视在功率=504/0.8=630.6KVA
其中COSФ取0.8,1219<2000KVA移变满足负荷的要求。
(3)3#移变容量的计算:
所带负荷
∑Pe=125×3+45×2=465KW
125
Kx=0.4+0.6×———=0.56
465
∑Pe795
根据公式S=Kx———=0.56×———=556.5KVA
COSФ0.8
P有功功率=556.5×0.56=311.6KVA
S视在功率=311.6/0.8=389.5KVA
其中COSФ取0.8,556.5<1000KVA移变满足负荷的要求。
(4)4#移变容量的计算:
所带负荷
∑Pe=200+200=400KW
200
Kx=0.4+0.6×———=0.7
400
∑Pe400
根据公式S=Kx———=0.7×———=350KVA
COSФ0.8
P有功功率=350×0.7=245KVA
S视在功率=245/0.8=306.3KVA
其中COSФ取0.8,350<630KVA满足负荷的要求。
(5)5#移变容量的计算:
所带负荷
∑Pe=44+30+18.5+88=179.5KW
30
Kx=0.4+0.6×———=0.5
179.5
∑Pe179.5
根据公式S=Kx———=0.5×———=120KVA
COSФ0.75
P有功功率=120×0.5=60KVA
S视在功率=60/0.75=80KVA
其中COSФ取0.75,120<500KVA移变满足负荷的要求。
(四)、电缆选型
1、10KV电缆载流量选择校验
回路:
供电距离起始点230807皮顺口配电点,终点为230807轨顺巷电气列车总长度为810m
回路负荷:
采煤机1140KW、1#乳化液泵125KW、喷雾泵45KW、破碎机200KW、水泵88KW、刮板输送机电机2*525KW、2#乳化泵125KW、转载机250KW、总计为3023KW,负荷率按照60%计算,COSφ=0.85
回路额定电流为:
Ig=
Kt---同时系数取1;
Si---视在功率为;
Ig=107A;
MYPTJ-70mm2截电缆的载流量为200A
故取MYPTJ-50mm2截面的电缆
b.按电压损失校验:
△U=Ue*5%=500V
R==3.3Ω/Km
查表得MYPTJ-3*50mm2电缆R=0.41<3.3Ω/Km,符合电压降要求
故选用MYPTJ-3*50mm2-2100m为其供电。
2、3300V系统电缆截面的选择
1)采煤机电缆的选型
总长度L=280m
采煤机1140KW,负荷率按照60%计算,COSφ=0.85;
Ig=143A;
查表截MCDGP-1.9/3.3-3*90面的电缆载流量275A>143A
b.按电压损失校验△U=Ue*5%=57V
R==0.82Ω/Km
查表得电缆MCPTB-3*95mm2R=0.252Ω/Km<0.82Ω/Km符合电压降要求
故选用MCDGP-1.9/3.3-3*90电缆为其供电。
关于刮板机、转载机、破碎机电缆的选型与上述计算类似
3、1140V系统电缆截面的选择
1)皮带输送机电缆的选型
总长度L=150m
皮带机2*200KW,负荷率按照60%计算,COSφ=0.85;
Ig=121A;
查表截MYP-3*50mm2的电缆载流量150A>121A
b.按电压损失校验△U=Ue*5%=57V
R==1.82Ω/Km
查表得电缆MYP-3*50mm2R=0.832Ω/Km<1.82Ω/Km符合电压降要求
故选用UYPJ-3*50mm2电缆为其供电。
(五)、低压开关的整定计算
1)660V网络开关的整定
①自吸泵开关的整定;负荷设备总功率∑P=30KW;最大负荷设备功率Ps=30KW,使用电缆MYP-3*10+1*2.510m电缆电阻Ro=2.159Ω/km
电缆电抗Xo=0.092Ω/km
a、过流整定,根据公式Ig=k∑P/31/2Ucosφ
k------需用系数;k=0.4+0.6∑P/Ps
cosφ—功率因数:
取0.7
得Ig=37.5A
b、短路整定,根据公式Is=U/2(Ro2+Xo2)1/2
得Is=15271A
c、灵敏度计算,根据公式Ke=Is/8Ig=50.90>1.5
②回柱绞车开关的整定;负荷设备总功率∑P=22KW;最大负荷设备功率Ps=22KW,使用电缆MYP-3*10+1*2.510m电缆电阻Ro=2.159Ω/km
电缆电抗Xo=0.092Ω/km
a、过流整定,根据公式Ig=k∑P/31/2Ucosφ
k------需用系数;k=0.4+0.6∑P/Ps
cosφ—功率因数:
取0.7
得Ig=27.5A
b、短路整定,根据公式Is=U/2(Ro2+Xo2)1/2
得Is=15271A
c、灵敏度计算,根据公式Ke=Is/8Ig=555.31>1.5
③馈电开关的整定;负荷设备总功率∑P=114.16KW;最大负荷设备功率Ps=30KW,使用电缆MYP-3*70+1*25860m电缆电阻Ro=0.488Ω/km
电缆电抗Xo=0.081Ω/km
a、过流整定,根据公式Ig=k∑P/31/2Ucosφ
k------需用系数;k=0.4+0.6∑P/Ps
cosφ—功率因数:
取0.7
得Ig=79.6A
b、短路整定,根据公式Is=∑PI+U/2(Ro2+Xo2)1/2
得Is=2
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