武甲设计说明书.docx

武甲设计说明书.docx

《武甲设计说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《武甲设计说明书.docx（50页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

武甲设计说明书

前言

根据学校毕业要求，我有幸来到阳泰集团晶鑫煤业武甲煤矿进行毕业实习，实习期间，通过自己的努力，收集到武甲煤矿采区供电设计所需的原始资料，并根据采区的实际情况对采区供电方面进行了设计。

本设计是以阳泰集团晶鑫煤业武甲煤矿井下采区供电为对象在遵照《煤矿安全规程》、《矿山供电》、《煤矿井下供电设计指导》、《矿井供电》规定及要求的前提下进行的，根据第一采区的实际情况，在老师和单位技术员的指导下，并深入生产现场，查阅了有关设计资料、规程、规定、规范，听取并收录了现场许多技术员的意见及经验，对采区所需设备的型号及供电线路等进行设计计算。

设计时充分考虑到技术经济的合理，安全的可靠，采用新技术、新产品，积极采取相应措施减少电能损耗，提高生产效率。

第一章采区概况

第一节煤层的埋藏特征

一、煤田煤层赋存状况

井田内主要含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组。

山西组煤层平均总厚度为5.25m，其中3号煤为稳定可采煤层，厚3.30～6.43m，

太原组煤层平均总厚度为6.03m，。

其中15号煤因含硫高为稳定暂不可开采的厚煤层，厚2.71～6.08m。

采用分源预测法计算得矿井3号煤层瓦斯相对涌出量最大为35.00m3/t，矿井应属高瓦斯矿井。

二、采区煤层赋存情况

首采区开采3#煤，煤层厚度为3.3米-6.43米，平均厚度为4.96米，层位稳定，属简单～较简单结构。

走向为东西，倾角6——80，为全区稳定可采的近水平厚煤层。

三、地质构造及水文地质情况

井田位于沁水块坳的南部，+432水平巷道南部，地层总体受一组宽缓褶皱控制，褶皱轴向北东，倾伏角5～8°，两翼地层倾角一般为5～10°，局部为12～14°。

仅井田北部边缘发育一小型正断层，其余地段未见断层、陷落柱和滑塌构造，地质构造简单。

第二节采区范围

一、采区的尺寸，面积，储量，服务年限

一采区南北走向长2.16～2.89km，东西倾斜宽约1.4km，面积4.56km2，3号煤层可采储量25.54Mt，采区设计生产能力按1.2Mt/a考虑，可服务约12.8a。

二、邻近采区情况及接替采区位置

一采区西为二采区，东为三采区，北为四采区，南为竹林山煤矿矿区。

一采区采用

跳采方式进行开采。

在一采区剩余两个工作面时布置二采区进行接替。

第二章开采方式及采区巷道布置

第一节巷道的开采方式

矿井工业场地内有主斜井、副斜井两个井筒，在矿井工业场地西北方向、距主井井口约862m处布置一个回风立井；后期在井田西南部的大老沟内再布置一个回风立井，全井田采用四个井筒开拓。

矿井采用中央分列式通风系统，主、副斜井进风，回风立井回风。

矿井通风方式为机械抽出式。

全井田共划分为四个采区，各采区均采用长壁式开采，回采面连续推进长度控制在2100m左右。

首采区为+432m井底车场附近的一采区。

一采区内3号煤层厚度3.30～6.43m，平均4.5m，倾角6°左右，为全区稳定可采的近水平厚煤层，属简单～较简单结构。

根据3号煤层的赋存状况和井田开拓特征，结合设计规模和综采一次采全高开采3号煤层的成功经验，确定采用长壁综采一次采全高的采煤方法，顶板采用全部垮落法管理。

第二节采区巷道布置

根据采区地质情况、瓦斯涌出和矿山压力情况，一采区设计方案如下：

一采区设轨道、胶带、回风三条集中上山，均相互平行，轨道、胶带上山间距30m，胶带、回风上山间距35m，其中集中轨道、胶带上山沿3号煤层底板布置，集中回风上山沿3号煤层顶板布置。

一采区采用双翼布置工作面，走向长壁开采。

回采面采用走向长壁开采。

由于该矿为高瓦斯矿井，而且顺槽较长约2100m。

工作面顺槽采用四巷制即两进两回的双U型通风方式。

回采工作面胶带进风顺槽、进风顺槽、轨道1号回风顺槽和轨道2号回风顺槽。

形成回采工作面完善的运输、通风、排水、供电及井下消防洒水系统。

工作面长度为150m，顺槽长度为2100米，距轨道上山大巷35米时停采，留设保安煤柱。

第三节巷道掘进

一、掘进工作面个数及装备

根据采煤工作面年推进度，本着以保证矿井正常生产时合理的采掘关系为原则，矿井达到设计生产能力时，共布置两个煤巷掘进工作面，其中一个西集中上山综掘工作面，一个顺槽综掘工作面。

二、采区工作面布置

一采区首采工作面为31001工作面，本采区采用跳采的方式进行开采，接替工作面为31003工作面，依次为31005、31002、31004、31006工作面

三、掘进工作面装备

掘进工作面主要设备配备见表2-3-1。

掘进工作面主要设备表

表2-3-1　

设备名称

上山综掘工作面

顺槽综掘工作面

型号

功率（kW）

台数

型号

功率（kW）

台数

煤巷掘进机

EBH-132

217

1

EBH-132

217

1

可伸缩带式输送机

SSJ-800/90

90

1

SSJ-800/90

90

1

胶带转载机

JZP-100A

10

1

JZP-100A

10

1

局部通风机

FD－Ⅰ№.6-44

2×22

4

FD－Ⅰ№.6-44

2×22

4

风煤钻

MPS-50/1.8

2

MPS-50/1.8

2

岩石电钻

EZ2-2.0

2.0

2

EZ2-2.0

2.0

2

喷雾泵站

WPB-50/10

11

1

WPB-50/10

11

1

调度绞车

JD-11.4

11.4

2

JD-11.4

11.4

2

小水泵

IS65-50-160

5.5

3

IS65-50-160

5.5

3

混凝土搅拌机

安-Ⅴ

5.5

1

混凝土喷射机

ZP-Ⅳ

5.5

1

注水探水钻

MYZ-150

15

1

MYZ-150

15

1

四、工作面采煤、装煤、运煤方式及设备选型

1、采煤机

选用MGTY500/1200-3.3D型采煤机，电机总功率为1200kW，采高2～5m。

2、工作面可弯曲刮板输送机

选用SGZ-764/400型双中链刮板输送机，400kW，最大输送能力1000t/h，链速1m/s；

3、转载机和破碎机

转载机选用SZB-764/132型，功率132kW，输送能力1200t/h。

破碎机选用PEM110型，功率110kW，破碎能力1000t/h。

4、顺槽可伸缩带式输送机

选用SSJ1000/160×2型可伸缩带式输送机，带宽1.0m，输送能力800t/h。

输送长度2100m，功率160×2kW。

5、乳化液泵站及喷雾泵站

乳化液泵站选用WRB200/31.5型，泵站最大流量200L/mim，压力31.5MPa，功率132kW。

喷雾泵站选用PB320/63型，公称压力6.3MPa，公称流量320L/min

工作面主要设备配备详见表3-3-2。

综采一次采全高工作面主要机械设备配备表、

表2-4-1

设备名称

设备型号

功率（kW）

单位

数量

备注

总量

其中

备用

双滚筒采煤机

MGTY500/1200-3.3D

1200

台

1

可弯曲刮板输送机

SGZ-764/400

400

台

1

破碎机

PEM110

110

台

1

转载机

SZZ-764/132

132

台

1

可伸缩带式输送机

SSJ1000/160×2

160×2

台

1

液压支架

ZZ9200/24/50

架

82

8

过渡支架

ZZG9500/27/50

架

4

1

端头支架

ZZD9900/29/50

架

4

1

乳化液泵站

WRB200/31.5

132

台

1

喷雾泵站

PB320/63

45

台

1

单体液压支柱

DZ31

根

80

16

Π型钢梁

HDL-3000

根

40

10

回柱绞车

JH2－14

17

台

2

2

注水探水钻

MYZ-150

15

台

2

注水泵

5D-2/150

12

台

2

附：

采区负荷统计表

采区负荷统计表

负荷名称

电压（V）

设备数量

设备容量

需用系数Kx

功率因数cos￠

tg￠

最大负荷

最大负荷利用小时（h）

年耗电量（k·kWh）

总计（台）

工作（台）

总计（kW）

工作（kW）

有功功率（kW）

无功功率（kvar）

视在功率（kVA）

回采工作面采煤机

3300

1

1

1200

1200

0.65

0.7

1

780

795.759

1114.29

3300

2574

回采工作面其它负荷

可弯曲刮板输送机

1140

1

1

400

400

破碎机

1140

1

1

110

110

转载机

1140

1

1

132

132

乳化液泵

1140

1

1

132

132

喷雾泵站

1140

1

1

45

45

回柱绞车

1140

2

2

34

34

回采工作面其它负荷小计

7

7

853

853

0.68

0.7

1

580.04

591.759

828.63

3300

1914.13

胶带顺槽配电点

可伸缩胶带输送机

660

1

1

320

320

小水泵

660

3

3

16.5

16.5

注水探水钻

660

2

2

30

30

注水泵

660

2

2

24

24

调度绞车

660

4

4

45.6

45.6

小计

12

12

436.1

436.1

0.7

0.7

1

305.27

311.438

436.10

3300

1007.39

无极绳连续牵引车

660

1

1

110

110

0.82

0.8

0.8

90.2

67.65

112.75

80

胶带顺槽配电点小计

13

13

546.1

546.1

395.47

379.09

547.82

1087.39

顺槽掘进工作面

小水泵

660

3

3

16.5

16.5

岩石电钻

127

2

2

4

4

可伸缩胶带输送机

660

1

1

90

90

掘进机

660

1

1

217

217

转载机

660

1

1

10

10

调度绞车

666

2

2

22.8

22.8

调度绞车

660

2

2

80

80

喷雾泵站

660

1

1

11

11

小计

13

13

451.3

451.3

0.7

0.7

1

315.91

322.293

451.30

3300

1042.50

无极绳连续牵引车

660

1

1

110

110

0.82

0.8

0.8

90.2

67.65

112.75

80

顺槽掘进工作面小计

14

14

561.3

561.3

406.11

389.94

563.01

1122.50

大巷掘进工作面

小水泵

660

3

3

16.5

16.5

岩石电钻

127

2

2

4

4

可伸缩胶带输送机

660

1

1

90

90

掘进机

660

1

1

217

217

转载机

660

1

1

10

10

调度绞车

660

2

2

22.8

22.8

混凝土搅拌机

660

1

1

5.5

5.5

混凝土喷射泵

660

1

1

5.5

5.5

喷雾泵站

660

1

1

11

11

大巷掘进工作面小计

13

13

382.3

382.3

0.75

0.7

1

286.73

292.518

409.61

3300

946.19

局扇

660

8

4

352

176

0.9

0.8

0.8

158.4

118.8

198.00

8760

1387.58

胶带大巷胶带输送机

660

2

2

264

264

0.7

0.8

0.8

184.8

138.6

231.00

3300

609.84

拉紧装置

660

1

1

4

4

0.65

0.8

0.8

2.6

1.95

3.25

3300

8.58

井底固定设备

660

2

2

20

20

0.6

0.8

0.8

12

9

15.00

1000

12

主排水泵

10KV

3

2

1890

1260

0.83

0.8

0.8

1045.8

784.35

1307.25

3070

调度绞车

660

2

2

80

80

0.6

0.7

1

48

48.9698

68.57

3300

158.4

照明

127

20

20

0.7

0.8

0.8

14

10.5

17.50

井下合计

66

61

6173

5367

3913.95

3561.24

5291.63

12890.62

第三章采区运输、通风

第一节采区运输及通风

一、运输设备

根据采煤方法和工作面条件，初步确定工作面选用SGZ-764/400型双中链刮板输送机，400kW，最大输送能力1000t/h。

顺槽选用SSJ1000/160×2型可伸缩带式输送机，输送能力800t/h。

输送长度2100m，功率160×2kW；上下山运输采用SSJ1000/160×2型可伸缩带式输送机，输送能力800t/h。

输送长度1400m，功率160×2kW；

辅助运输方式为无极绳连续牵引车运输，选用SQ-80B/110无极绳连续牵引车，机械换挡双速0.67/1.12m/s；选用660V、110kW矿用隔爆电动机驱动。

二．采区通风设备

本矿井属于高瓦斯矿井，设两台局扇专用移变，型号：

KBSGZY-315/10，10/0.69kV，315kVA。

掘进工作面局部通风机供电采用“三专两闭锁”，即双风机双电源自动切换专用开关、专用变压器、专用线路和风电、瓦斯电闭锁。

井下采区及井底车场电气设备均采用矿用隔爆型，40kW以上的电动机采用矿用隔爆真空磁力起动器。

第四章井下变压器选型及容量确定

一、变压器选型及容量确定

以33001顺槽掘进工作面移动变压器容量计算为例：

1.33001顺槽掘进工作面移动变压器容量计算：

ST1=∑Pe1×Kx×Kc/cosφpj

=561.3×0.4×1/0.6

=781.37KVA

式中：

cosφpj——加权平均功率因素，根据《煤矿井下供电设计指导》P5表1-2

查掘进工作面，取cosφpj=0.6；

Kx——需要系数，参见《设指》表1-2，取Kx=0.4；

Kc——采区重合系数，取值参照《教材》P216，分别取Kc1=1,Kc2=0.9；

∑Pe1——由33001顺槽掘进工作面移动变压器供电的所有电动机额定容量之和；

∑Pe1=561.3kw

二、变压器的型号、容量、台数的确定：

根据Ste>St原则，查《设指》P22表2-2选该变压器型号为KBSG-800/1一台。

根据以上计算方法得采煤机，采煤工作面其它负荷，胶带顺槽，工作面

局部扇风机各变移动变压器，采区变电所变压器的容量如下表：

采区变压器选择表

负荷名称

变电所母线最大负荷

最大负荷考虑第6项时母线最大负荷

功率因数cos￠

变压器选择

有功（kW）

无功（kvar）

视在（kVA）

重合系数

有功（kW）

无功（kvar）

视在（kVA）

台数x容量（kVA）

负荷系数

保证系数

回采工作面采煤机10/3.3KV移变

780.00

795.76

1114.29

1.00

780.00

795.76

1114.29

0.70

1×1600

69.6%

100%

回采工作面其他负荷10/1.14KV移变

580.00

591.76

828.601

1.00

580.00

591.76

828.60

0.70

1×1250

66.0%

100%

胶带顺槽10/0.69KV移变

395.47

379.09

547.82

1.00

395.47

379.09

547.82

0.72

1×800

68.0%

100%

顺槽掘进工作面110/0.69KV移变

406.11

389.94

563.01

1.00

406.11

389.94

563.01

0.72

1×800

70.0%

100%

大巷掘进工作面10/0.69KV移变

286.73

292.52

409.61

1.00

286.73

292.52

409.61

0.70

1×630

65.0%

100%

局扇专用10/0.69KV变压器

158.40

118.80

198.00

1.00

158.40

118.80

198.00

0.80

1×315

62.0%

100%

第五章采区变电所及工作面配电点位置的确定

一、采区变电所位置：

根据变电所位置确定原则，变电所位置选择要依靠供电电压，供电距离，采煤方法，采区巷道布置方式，采煤机械化程度和机械组容量大小等因素确定。

武甲煤矿为新建矿井，所以采区变电所采用移动式的，随着采区的变更而更改。

二、工作面配电点的位置：

在工作面附近巷道中设置控制开关和起动器，由这些装置构成的整体就是工作面配电点。

它随工作面的推进移动。

根据掘进配电点至掘进设备的电缆长度，设立：

P1配电点：

顺槽工作面掘进配电点；

P2配电点：

大巷工作面掘进配电点；

P3配电点：

采煤机专用配电点；

P4配电点：

采煤工作面其它负荷配电点；

P5配电点：

胶带顺槽配电点；

P6配电点：

工作面局部扇风机配电点；

第六章采区供电电缆的确定

一、拟定原则：

采区供电电缆是根据采区机械设备配置图拟定，应符合安全、经济、操作灵活、系统简单、保护完善、便于检修等项要求。

1、保证供电可靠，力求减少使用开关、起动器、使用电缆的数量应最少。

一台起动器控制一台设备。

2、合理分配变压器负荷，采煤机，采煤工作面其它负荷，胶带顺槽，工作面局部扇风机各变移动变压器，中央变电所变压器分别担负各自用电设备负荷。

3、变压器不允许并联运行。

4、采煤机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供电上山及顺槽输送机宜采用干线式供电。

5、配电点起动器在三台以下，一般不设配电点进线自动馈电开关。

6、工作面配电点最大容量电动机用的起动器应靠近配电点进线，以减少起动器间连接电缆的截面。

7、供电系统尽量减少回头供电。

8、高沼气矿井、掘进工作面与回采工作面的电气设备应分开供电，局部扇风机实行风电沼气闭锁，沼气喷出区域、高压沼气矿井、煤与沼气突出矿井中，所有掘进工作面的局扇机械装设三专（专用变压器、专用开关、专用线路）二闭锁设施即风、电、沼气闭锁。

第七章采区低压电缆的选择

一、电缆长度的确定：

根据采区平面布置图和采区剖面图可知：

上山顺槽工作面倾角为6-8°。

以计算上山绞车的电缆长度为例：

从剖面图可知+50中央变电所到+50水平上山绞车硐室的距离为280m。

考虑实际施工电缆垂度，取其长度为理论长度的1.05倍，则实际长度为：

Ls=L×1.05=294m，取300m.

同理其他电缆长度亦可计算出来

如图2、图3所示。

二、电缆型号的确定：

矿用电缆型号应符合阻燃电缆MT-818.5-1999的规定和《煤矿安全规程》规定

三、电缆选择原则：

1）、在正常工作时电缆芯线的实际温升不得超过绝缘所允许的温升，否则电缆将因过热而缩短其使用寿命或迅速损坏。

橡套电缆允许温升是65°，铠装电缆允许温升是80°，电缆芯线的时间温升决定它所流过的负荷电流，因此，为保证电缆的正常运行，必须保证实际流过电缆的最大长时工作电流不得超过它所允许的负荷电流。

2）、正常运行时，电缆网路的实际电压损失必须不大于网路所允许的电压损失。

为保证电动机的正常运行，其端电压不得低于额定电压的95%，否则电动机等电气设备将因电压过低而烧毁。

所以被选定的电缆必须保证其电压损失不超过允许值。

3）、距离电源最远，容量最大的电动机起动时，因起动电流过大而造成电压损失也最大。

因此，必须校验大容量电动机起动大，是否能保证其他用电设备所必须的最低电压。

即进行起动条件校验。

4）、电缆的机械强度应满足要求，特别是对移动设备供电的电缆。

采区常移动的橡套电缆支线的截面选择一般按机械强度要求的最小截面选取时即可，不必进行其他项目的校验