901工作面设备布置运输供排水说明.docx
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901工作面设备布置运输供排水说明
901工作面设备布置、运输、供排水说明
一、工作面设备选型、布置及运输系统:
一)工作面综采配套设备选型:
1、采煤机:
MG150/375-W采煤机一台,功率375KW,生产率740吨/小时。
2、工作面输送机:
SGZ764/400刮板输送机一台,长度165米,功率2×200KW,输送量800吨/小时。
3、液压支架:
FAZOS-12/28-OZM支架110架。
4、转载机:
SZB730/75一台,长度30米,功率75KW,输送量630吨/小时。
5、胶带输送机(上顺):
DSP1063/1000输送机一台,长度870米,功率125KW,输送量630吨/小时。
6、乳化液泵站:
DRB200/31.5一套(两泵一箱),功率125KW。
7、喷雾泵站:
XRB-125/55一套(两泵一箱),功率15KW。
8、移动变电站:
KSGZY-500/6/0.69一台,容量500KVA。
KSGZY-1000/6/1.2一台,容量1000KVA。
9、回柱绞车:
JH-14回绞两台。
10、调度绞车:
JD-25绞车三台,JD-11.4绞车8台。
11、排沙潜水泵:
BQS25-50-7.5/N排沙潜水泵两台,功率7.5KW。
二)工作面设备配套能力:
1、采煤机生产能力:
设计小时生产量A´=A日/t*p=1622.4/16*0.8=126.75吨/小时 Q-采煤机生产率;A日-工作面要求日产量; t-日生产时间;p-影响系数 符合生产要求。 2、顺槽运输能力: A´=126.75吨/小时 S-运输设备最小运输能力; 符合生产运输要求。 3、顺槽胶带输送机运输能力验算: 顺槽条件: 运输长度L=870m,煤质松散密度ρ=1t/m3, 堆积角30°。 DSP1063/1000胶带输送机有关参数: 带宽B=1m;带速v=1.88m/s输送能力m=630t/h 胶带(800s-五级)拉断强度P=800N/mm; 胶带每米量qd=10kg/m 总围包角450°电机功率125kw。 上托滚间距: Lg1=1.5m;下托滚间距: Lg1=3m 1)、运行阻力计算 重段运行阻力 Wzh=g(q+qd+qg1)Lw1=10×(93+10+15)×870×0.03=30798N 式中: q-每米长胶带载货质量q=m/(3.6×v)=630/(3.6×1.88)=93kg/m qg1-折算每米上托滚转动部分质量 qg1=Gg1/Lg1=22/1.5=15kg/m Gg1-每组上托滚转动部分质量(采用铸铁座槽形托滚Gg1=22kg) w1-上托滚阻力系数0.03 空段运行阻力 Wk=g(qd+qg2)Lw2=10×(10+5.7)×870×0.025=3415N 式中: qg2-折算每米下托滚转动部分质量 qg2=Gg2/Lg2=17/3=5.7kg/m Gg2-每组下托滚转动部分质量(采用铸铁座平形托滚Gg2=17kg) w2-下托滚阻力系数0.025 2)、胶带张力计算 用逐点法计算胶带各点张力 S2=S1S3=S2(1+w)S4=S3(1+w)S5=S4+WkS6=S5(1+w)S7=S6+WzhS8=S7(1+w) S9=S8=(1+w)4S1+(1+w)2Wk+(1+w)Wzh =(1+0.05)4S1+(1+0.05)2×3415+(1+0.05)×30798=1.22S1+36102 式中: w-胶带绕滚筒阻力系数0.05 按摩擦传动条件考虑摩擦力备用系数列方程 S9=S1[1+(eua-1)/m1]=S1[1+(e0.15×7.85-1)/1.15] =2.96S1 式中: u-胶带与滚筒间摩擦系数0.15 a-围包角450° m1-摩擦力备用系数1.15 解得: S1=20748NS2=20748NS3=21785NS4=22875NS5=26289NS6=27604NS7=58402NS8=61322NS9=61414N 3)、胶带强度验算 胶带允许承受最大张力 [Smax]=B*P/n=1000×800/10=80000N>S9 胶带强度满足要求。 式中: B-胶带宽度1000mm P-拉断强度P=800N/mm n-胶带安全系数(机械连接)n=10 4)、计算牵引力与电机功率 主轴牵引力 W0=S9-S1+0.04(S9+S1) =61414-20748+0.04×(61414+20748)=37380N 电动机功率 N=1.15W0*V/1000η =1.15×37380×1.88/(1000×0.8)=101KW<125KW 电动机功率满足要求。 式中: η-减速机机械效率0.8。 三)、设备布置: 1、设备配备表: 序号 设备名称 设备型号 单位 数量 1 采煤机 MG150/375-W 台 1 2 刮板输送机 SGZ-764/400 台 1 3 液压支架 FAZOS-12/28-OZM 架 110 4 转载机 SZB730/75 台 1 5 胶带输送机 DSP1063/1000 台 1 6 乳化液泵站 DRB200/31.5 套 1 7 喷雾泵站 XRB-125/55 套 1 8 设备列车 套 1 9 移动变电站 KSGZY-500/6/0.69 台 1 10 移动变电站 KSGZY-1000/6/1.2 台 1 11 回柱绞车 JH-14 台 2 12 调度绞车 JD-25 台 3 13 调度绞车 JD-11.4 台 8 14 排沙潜水泵 BQS25-50-7.5/N 台 2 15 胶带输送机 SJ-80 台 1 16 胶带输送机 DSP1063/1000 台 4 2、设备布置: 详见«901综采工作面设备布置图»。 3、运输系统: 详见«901综采工作面运输系统图»。 二、工作面设备安装、回撤及材料运输系统: 1、工作面安装(支架、输送机、采煤机)运输: 地面→副井(2JK2.5×1.2绞车,310KW)→东大巷 (ZK10-6/550架线机车)→590→590轨下(JTK-1.2M绞车,90KW)→600大巷(XK5-6/90蓄电池机车)→901进斜(JH-14回绞,17KW)→901上顺(JH-14回绞,17KW)→901切眼(JH-14回绞,17KW)。 2、工作面回撤(支架、输送机、采煤机)运输: 901切眼(JH-14回绞,17KW)→901进斜(JH-14回绞,17KW)→600大巷(XK5-6/90蓄电池机车)→590轨下(JTK-1.2M绞车,90KW)→东大巷(ZK10-6/550架线机车)→副井(2JK2.5×1.2绞车,310KW)→地面 3、材料运输系统: 地面→副井(2JK2.5×1.2,310KW)→东大巷(ZK10-6/550架线机车)→590→590轨下(JTK-1.2M绞车,90KW)→600大巷(XK5-6/90蓄电池机车)→600扩大区配风巷→901回斜(JD-25绞车)→901下顺(JD-11.4绞车)→901工作面。 4、运输系统设备能力验算: 综采工作面不可解体运输的最大设备为工作面液压支架,液压支架重量为12500㎏。 为此,依据该液压支架对提升运输系统内的提升运输设备能力进行校验。 1)、副井提升系统: 绞车型号: 2JK2.5×1.2绞车功率: 310KW绞车额定最大静张力: [Fj]=7500㎏ 井筒斜长: L=450m井筒倾角: α=23○提升钢丝绳型号: 6×7—Φ32钢丝绳破断拉力总和: Qp=68650㎏f钢丝绳单位重量: P=3.857㎏/m钢丝绳摩擦系数: f2=0.15车辆摩擦系数: f1=0.012液压支架重量: m1=12500㎏支架平板车重量: m2=500㎏ 最大静张力校验: Fj=m(sinα+f1cosα)+PL(sinα+f2cosα) =13000×(sin23○+0.012con23○)+3.857×450×(sin23○+0.15cos23○) =5223+332 =5555㎏<[Fj]=7500㎏ 结论: 符合要求。 钢丝绳安全系数校验: ma=Qp/Fj =68650/5555 =12.36>6.5 结论: 符合《煤矿安全规程》规定要求。 2)、590轨下轨道运输系统: 绞车型号: JTK—1.2M绞车功率: 90KW 最大静张力: [Fj]=4300㎏ 轨下斜长: L=350m井筒倾角: α=15° 提升钢丝绳型号: 6×19—Φ21.5 钢丝绳破断拉力总和: Qp=29800㎏f 钢丝绳单位重量: P=1.658㎏/m 钢丝绳摩擦系数: f2=0.15车辆摩擦系数: f1=0.01 液压支架重量: m1=12500㎏支架平板车重量: m2=500㎏ 最大静张力校验: Fj=m(sinα+f1cosα)+PL(sinα+f2cosα) =13000×(sin15○+0.01cos15°)+1.658×350×(sin15○+0.15cos15○) =3490+234 =3724㎏<[Fj]=4300㎏ 结论: 符合要求。 钢丝绳安全系数校验: ma=Qp/Fj =29800/3724=8>6.5 结论: 符合《煤矿安全规程》规定要求。 3)、901上架轨道运输系统: 绞车型号: JH—14绞车功率: 18.5KW 绞车的钢丝绳绳端最大拉力: [Fj]=14000㎏ 进斜斜长: L=100m倾角: α=18○ 提升钢丝绳型号: 6×19—Φ21.5 钢丝绳破断拉力总和: Qp=29800㎏f 钢丝绳单位重量: P=1.658㎏/m 钢丝绳摩擦系数: f2=0.15车辆摩擦系数: f1=0.01 液压支架重量: m1=12500㎏支架平板车重量: m2=500㎏1)最大静张力校验: Fj=m(sinα+f1cosα)+PL(sinα+f2cosα) =13000×(sin18○+0.01cos18○)+1.658×100×(sin18○+0.15cos18○) =4141+75 =4216㎏<[Fj]=14000㎏ 结论: 符合要求。 2)钢丝绳安全系数校验: ma=Qp/Fj =29800/4216=7>6.5 结论: 符合《煤矿安全规程》规定要求. 通过上述对主要运输设备能力验算可以得出如下结论: 该运输系统内的提升、运输设备能力均能满足其要求。 三、供排水系统: 1、供水系统: 901综采工作面下顺槽铺设一趟Ф100mm供水管,供采煤机冷却喷雾和乳化液泵站用水;上顺槽铺设一趟Ф50mm供水管,供各运输机及转载点喷雾灭尘用水。 上下顺槽供水管路上每间隔50米安装一组三通和闸阀,供巷道洒水灭尘用。 901综采工作面每小时用水量(下顺): 采煤机冷却喷雾用水量: Q1=2.4m3/h;液压支架用水量: Q2=0.5m3/h(系统泄漏量); 总用水量: Q=Q1+Q2=2.4+0.5=2.9m3/h; Ф100mm供水管供水量: Q供=3600VS=3600×0.5×3.14×0.052=14.13m3/h(水的流速依据801综采工作面实测平均值)。 由于采煤机冷却喷雾系统水压为5.5MPa,而矿井供水压力不足满足其要求,为此,需在901综采工作面上顺槽安装一套XPB—125/55型喷雾泵站,该喷雾泵站性能参数为: 功率15KW,额定工作压力5.5MPa,额定流量7.5m3/h。 Q供>7.5>Q即14.13>7.5>2.9供水能够满足工作面用水量要求。 2、排水系统: 根据地质资料分析,901综采工作面最大涌水量 qmax=15m3/h 依据设计规范: 排水设备的排水能力必须满足20小时内排完工作面24小时内的所有涌水。 1)、工作水泵必须排水能力 QB=(24/20)qmax=1.2×15=18m3/h 2)、水泵选型 根据水泵必须排水能力及本矿实际情况选型为: BQS25-50-7.5/N排沙潜水泵。 性能参数: 功率: 7.5KW流量: 25m3/h 扬程: 50m 3)、排水管径选型 Dp=(4Q÷3.14÷3600÷Vp)1/2=56mm 式中: Q——通过管子流速Q=qmax=15m3/h Vp——经济流速Vp=2m/s 根据计算管径及本矿实际情况选型为: Ф65mm焊接钢管。 4)、根据以上选型计算选用BQS25-50-7.5/N排沙潜水泵2台。 分别布置901上下顺槽,且上下顺槽至进回斜坡底各铺设一趟Ф65mm排水管路。
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