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综采工作面安装设计方案文字版

旗山煤矿

93207综采工作面

安

装

设

计

二００九年五月

参与编制单位人员签名：

采煤一区：

运搬工区：

修备工区：

机电工区：

通风工区：

地质科：

准备组：

审核：

安监科：

采煤副总：

总工程师：

目录

第一章简况……………………………………………………………………5

1.1地质资料说明书………………………………………………5

1.2工作面切眼巷道支护…………………………………………5

1.3安装方案概述…………………………………………………5

第二章通风防尘系统………………………………………………………6

2.1通风系统………………………………………………………6

2.2防尘系统………………………………………………………6

2.3综合防尘………………………………………………………6

第三章供电系统………………………………………………………………7

3.1供电线路与供电系统…………………………………………7

3.2变压器、开关的选择与整定及电缆的选择…………………7

3.3电缆的选择……………………………………………………8

3.4短路电流………………………………………………………8

3.5各短路点效验值………………………………………………8

第四章安装准备………………………………………………………………9

4.1运输设备的选型………………………………………………9

4.2工作面切眼内巷道要求………………………………………19

4.3可视化安装……………………………………………………20

第五章支架及其它设备安装…………………………………………………21

5.1工作面切眼内安装总体要求…………………………………21

5.2工作面支架安装………………………………………………21

5.3工作面煤机、刮板输送机安装………………………………22

第六章支架及其它设备的运输………………………………………………26

6.1设备运输前的准备工作………………………………………26

6.2支架及其它设备运输路线……………………………………26

6.3大巷运输………………………………………………………26

第七章主要安全技术措施……………………………………………………21

7.1一般规定………………………………………………………27

7.2重要措施………………………………………………………27

7.3地面煤机、运输机、控制站起吊装车安全措施………………28

7.4钉道及轨道整理主要技术措施…………………………………29

7.5运输设备稳设及其运行主要安全技术措施…………………29

7.6地面及井下大巷拉运支架主要安全措施………………………30

7.7斜巷拉运支架、大件主要技术措施…………………………31

7.8运输道及联络巷、斜巷运输支架、设备安全技术措施…………32

7.9大巷运输主要安全措施………………………………………34

7.10机电安全技术措施……………………………………………35

第八章施工劳动组织………………………………………………………36

第九章避灾路线及应急预案………………………………………………36

9.1避灾路线………………………………………………………36

9.2事故应急预案…………………………………………………37

附图：

1.93207综采工作面地质说明书

2.93207综采工作面通风系统图

3.93207综采工作面安装期间避灾路线图

4.93207综采工作面安装供电系统图

5.93207综采工作面安装支架拉运轨道系统图

第一章概况

1.1地质资料说明书<附表）

该区为-850m小湖系西二采区，南部为未采区，北部为-850m湖系西二采区运输、轨道大巷，西为94201面采空区，东为未采区。

该面煤层的厚度为1.6～2.1m，平均1.8m走向长517m，倾斜长151.1m<小面57.5m）。

该面煤层直接顶为泥岩，黑灰色泥质结构均一状，泥质为主含有灰白色线条状砂岩，断口平坦。

老顶为互层及砂泥岩，下部为黑灰色砂泥岩与灰白砂岩互层，上部为黑灰色砂泥岩，含砂岩条带。

煤层直接底为互层，泥质结构泥质为主，夹线条状砂岩。

1.2工作面切眼内巷道支护状况

1、支护方式：

顶板采用锚梁网和锚索联合支护，以及单体支柱加强支护。

2、扩大断面：

此工作面为一次性大断面掘进，巷道高度为1.8m～2.1m，宽度为5.8m。

1.3安装方案概述

1、93207综采工作面需安装WS1.7/2.8型支撑式液压支架102架；MG-160/375-W双滚筒采煤机1部；架前SGZ-630/220（铸造封底槽>刮板输送机2部，里外面切眼联络巷铺设SGW-40T刮板输送机一部，长度为60m；SJ-80型胶带输送机一部，长度为517m；开关控制列车1套。

2、93207综采工作面安装的设备从运输道由轨道系统运送进入设备安装地点。

3、工作面安装顺序:

93207综采工作面，里面切眼实际长度为57.5m，安装支架41架和前部输送机41节，包括煤机等。

回采59m后，切眼长度将延长至151.1m，支架安装考虑到延面对接问题，外切眼需安装支架61架以及前部输送机，安装支架及其设备可与里切眼同期进行安装，后期进行对接。

所以安装顺序为：

里切眼运输机尾→工作面支架→刮板输送机中部槽→工作面煤机→工作面运输机头→里外切眼联络巷40T刮板输送机→外切眼运输机尾→工作面支架→输送机中部槽→运输机头

4、工作面切眼安装所用设备有：

JH-20回柱机3台，JH-14回柱机1台，临时泵站1台。

第二章通风防尘系统

2.1通风防尘系统

根据徐矿司[2005]164号，《关于印发<徐州矿务集团有限公司矿井风量计算细则<试行）>的通知》，93207安装的风量按巷道供风计算：

Q安=60×V采1×S采max=60×0.25×12.18=182.7

式中:

Q安——工作面安装所需的基本风量，m3/min。

式中：

V采1——工作面风速，取V采1≥0.25m/s；

S采max——采煤工作面净断面积，5.8×2.1=12.18m2。

2.1.2通风路线<附图：

93207综采工作面安装期间的通风系统图）

93207工作面进风路线：

地面新鲜风流→北副井→-700m大巷→-700m西二小湖系运输石门→-700m西二集中运输下山→-850m西二小湖系运输石门→93207工作面运输道→93207工作面安装处。

93207工作面回风路线：

93207工作面安装处→93207工作面材料道→-850m西二小湖系轨道大巷→-850m西翼回风大巷→-850m北翼轨道大巷→-850m～-500m回风上山→北风井→地面

2.2防尘系统（防尘供水路线>

1、运输道：

－412m泵房（Φ100mm>→－420m大巷（Φ100mm>→强一皮带机道（Φ100mm>→－700m大巷（Φ100mm>→-700m西二小湖系运输石门（Φ100mm>→-700m西二集中运输下山（Φ100mm>→-850m西二小湖系运输大巷（Φ100mm>→93207工作面运输道（Φ100mm>。

2、材料道：

－412m泵房（Φ100mm>→－420m大巷（Φ100mm>→强一皮带机道（Φ100mm>→－700m大巷（Φ100mm>→-700m西二小湖系运输石门（Φ100mm>→-700m西二集中运输下山（Φ100mm>→-850m西二小湖系运输大巷（Φ100mm>→93207工作面材料道（Φ100mm>。

2.3综合防尘

安装支架期间，该工作面及两道出口50m范围内每班由安装单位安排人员负责洒水防尘，确保无煤尘积聚或飞扬现象；工作面两道50m以外由通风工区防尘员每两天冲洗一遍。

第三章供电系统

3.1供电线路与供电系统<附图：

93207综采工作面安装供电系统图）

电源来自地面35KV/6KV变电所→-700m泵房变电所→-700m迎头变电所→西二小湖系临变Ⅰ→西二小湖系临变Ⅲ→西二小湖系-850m移变1#、2#变压器→93207工作面两道、切眼及联络巷六。

93207工作面安装时，93207运道、切眼及联络巷绞车电源由西二小湖系-850m移变1#、2#变压器提供。

表3－1　　　　　设备负荷统计表：

序号

设备

电动机

总容量

安装地点

名称

型号

台数

型号

台数

单机容量

KW

1

联络巷

调度绞车

JD-25

1

DSB-25

1

25

25

2

联络巷

调度绞车

JD-40

1

DSB-40

1

40

40

3

93207运道

调度绞车

JD-11.4

2

YBJ-11.4

2

11.4

22.8

4

93207运道

调度绞车

JD-55

1

DSB-55

1

55

55

5

93207切眼

回柱绞车

JH-20T

1

YB200L2-6

1

22

22

6

93207切眼

回柱绞车

JH-14T

1

YB200L2-8

1

17

17

7

93207切眼

回柱绞车

JH-20T

2

YB200L2-6

2

22

44

8

93207切眼

调度绞车

JD-40

1

DSB-40

1

40

40

合计

265.8KW

3.2变压器、开关的选择与整定及电缆的选择

西二小湖系-850m移变容量选择：

93207联络巷、运输道及切眼动力来自一路电源，由西二小湖系-850m移变供电。

其电机总容量：

∑Pe=25+22+11.4×2+40×2+55=204.8KW

1#变压器计算容量：

Sj=KX×ΣPe/COSPJ=0.40×204.8/0.75=109KVA<630KVA；

式中：

∑Pe—全部由计算的变压器供电的设备的容量；

Kx—需用系数=全部设备的同时系数×负载系数。

同时系数是指全部设备中同时开动的比率；负载系数是指上述同时开动设备的平均负荷率。

COSpj—由变压器供电的用电设备的功率因数的加权平均值，此处取0.75

Kx—需用系数Kx=Kf×Kt/<ηpj×ηe）

Kf—负荷系数取0.70

Kt—同时系数取0.50

ηpj—电动机的平均效率取0.95

ηe—供电线路的效率取0.95

Kx=0.70×0.50/<0.95×0.95）=0.4

所以，选择西二小湖系-850m移变1#变压器作为供电电源，其额定容量为Se=630KVA；可以满足供电要求。

根据负荷电压等级，选额定电压为Ue1/Ue2=6KV/0.69KV。

变压器的过流整定：

P=31/2UICOSΦ

I=P/<31/2UCOSΦ）=109×103/<31/2×690×0.75）=121.6A，根据变压器情况，取变压器过载整定Iz1=150A。

变压器的短路整定：

取最大电机的起动电流与其他电机的额定电流，最大电机为55KW，其起动电流为6×Imax=6×Pmax/<31/2UCOSΦ）=6×61.4=368.4

Iz2=6×Imax+∑I=368.4+224.7=593.1A

根据变压器情况，取变压器短路整定Iz2=600A

所以有变压器的整定为：

Iz1=150A<过载整定）Iz2=600A<短路整定）

3.3电缆的选择

根据《煤矿安全规程》要求，从采区变电所到材料道、运输道的干线电缆及从起动开关到电动机电缆均采用MY系列矿用橡套软电缆。

根据负荷计算，考虑到长时间允许载流量电压损失、短路保护灵敏度等因素，对660V系统主干线均选用MY-3×70+1×25的橡套电缆。

3.4短路电流

通过电缆换算及所选变压器，查表求得短路电流。

如下：

I2d（1>=979AI2d（2>=848A

3.5各短路点效验值

Id（1>/Iz=979/650=1.51＞1.5

Id（2>/Iz=848/400=2.12＞1.5

各点的校验值都大于1.5，符合安全要求。

第四章安装准备

4.1运输设备的选型

工作面安装过程中，运输设备型号及位置<附图：

93207综采工作面安装设备布置图>

4.1.1主要运输设备选型及运输能力验算

所使用的公式及符号意义

F=（G+Gr>（f1cosα±sinα>+M（f2cosα±sinα>

式中：

F－运输设备所需牵引力公斤

G—被运输设备最大重量公斤，取端头支架10180kg

Gr—平板车重量取1车为500kg

α—反坡最大倾角

f1—车轮与轨面的摩擦系数取0.015

f2—钢丝绳运动与地滚道板之间的摩擦系数取0.20

M—钢丝绳伸出的重量，M=LxP=总长x单位重量

利用上式对所用电绞及钢丝绳进行验算

矿井主运系统：

-700m西二采区集中材料下山，倾角14度，斜长670m，JD-55电绞至变坡点长35m，下车场60m，24kg/m轨道。

采用JD-55电绞松支架，电绞静张力4000kg。

配用Φ21.5mm钢丝绳，破断力总和24550kg。

F最大=10680（0.0150.97-0.24>+1.65（670+35>（0.20.97-0.24>

=-2461kg<4000kg静张力符合要求

钢丝绳安全系数验算：

M=QZ/F最大=24550/2461=10>6.5安全系数合格

检验55KW电绞电机功率：

P=1.2F最大Vm/102η=1.224611.25/<1020.94）=38.5kw<55kw

所以电绞功率符合要求。

1、-850m西二小湖系轨巷第1部电绞，巷道斜长约70m，最大倾角为19°，在上平台硐室门口稳设1台75KW电绞和电绞眼下口躲避硐室门口稳设1台11.4KW电绞对拉，75KW电绞钢丝绳直径为21.5mm，11.4KW电绞钢丝绳直径为12.5mm，绳长均为150m。

检验75kw电绞的最大静张力F最大

F最大=（10180500>（0.015Cos19+Sin19>1.65870（0.2Cos19+Sin19

=36885000Kg所以绞车最大静张力符合要求。

钢丝绳安全系数验算：

m=QzF最大=245503688=6.66>6.5故所选的钢丝绳安全可靠。

检验75KW电绞电机功率：

P=1.2F最大Vm/102η=1.236881.4/<1020.94）=64.6kw<75kw

所以电绞功率符合要求。

2、-850m西二小湖系轨巷第2部电绞，斜长约50m，最大倾角为18.5°，在上平台硐室门口稳设1台55KW电绞和电绞眼下口躲避硐室门口稳设1台11.4KW电绞对拉，55KW电绞钢丝绳直径为21.5mm，11.4KW电绞钢丝绳直径为12.5mm，绳长均为140m

检验55kw电绞的最大静张力F最大

F最大=（10180500>（0.015Cos18.5-Sin18.5>1.65850（0.2Cos18.5-Sin18.5

=-32474000Kg所以绞车最大静张力符合要求。

钢丝绳安全系数验算：

m=QzF最大=245503247=7.6>6.5故所选的钢丝绳安全可靠。

检验55KW电绞电机功率：

P=1.2F最大Vm/102η=1.232471.25/<1020.94）=50.855kw

所以电绞功率符合要求。

3、-850m西二小湖系轨巷第2部电绞眼下平巷至第3部电绞，最大倾角7。

在2部电绞眼下口躲避硐室内稳设1台25KW电绞和-850小湖系皮上二部机尾联络巷门口稳设25KW电绞对拉，两电绞之间距离约140m，电绞钢丝绳直径为15.5mm，绳长170m。

检验25kw电绞的最大静张力F最大

F最大=（10180500>（0.015Cos7+Sin7>0.846140（0.2Cos7+Sin7

=14981800Kg所以绞车最大静张力符合要求。

钢丝绳安全系数验算：

m=QzF最大=125001498=8.3>6.5故所选的钢丝绳安全可靠。

检验25KW电绞电机功率：

P=1.2F最大Vm/102η=1.214981.086/<1020.94）=20.4kw<25kw

所以电绞功率符合要求。

4、-850m西二小湖系轨巷第6部与第7部电绞对拉，最大倾角，松19，拉7。

在第5部电绞硐室内稳设1台25KW电绞和3部硐室内稳设75KW电绞对拉，两电绞之间距离约370m，75KW电绞钢丝绳直径为21.5mm，绳长400m，25KW电绞钢丝绳直径为15.5mm,长400m。

检验75kw电绞的最大静张力F最大

F最大=（10180500>（0.015Cos19-Sin19>1.658370（0.2Cos19-Sin19

=-34095000Kg所以绞车最大静张力符合要求。

钢丝绳安全系数验算：

m=QzF最大=245503409=7.2>6.5故所选的钢丝绳安全可靠。

检验75KW电绞电机功率：

P=1.2F最大Vm/102η=1.234091.4/<1020.94）=59.7kw<75kw

所以电绞功率符合要求。

检验25kw电绞的最大静张力F最大

F最大=（10180500>（0.015Cos7+Sin7>0.846370（0.2Cos7+Sin7

=15601800Kg所以绞车最大静张力符合要求。

钢丝绳安全系数验算：

m=QzF最大=125001560=8.0>6.5故所选的钢丝绳安全可靠。

检验25KW电绞电机功率

P=1.2F最大Vm/102η=1.215601.086/<1020.94）=21.2kw<25kw

所以电绞功率符合要求。

5、-850m西二小湖系轨巷第8部与第9部电绞对拉，最大倾角14。

在第10部电绞前两石垛之间稳设1台11.4KW电绞和40KW电绞对拉，两电绞之间距离约200m，40KW电绞钢丝绳直径为21.5mm，绳长230m，11.4KW电绞钢丝绳直径为12.5mm,长230m。

检验40kw电绞的最大静张力F最大

F最大=（10180500>（0.015Cos14-Sin14>1.658200（0.2Cos14-Sin14

=-24442500Kg所以绞车最大静张力符合要求。

钢丝绳安全系数验算：

m=QzF最大=245502444=10>6.5故所选的钢丝绳安全可靠。

检验40KW电绞电机功率

P=1.2F最大Vm/102η=1.224441.3/<1020.94）=39.7kw<40kw

所以电绞功率符合要求。

6、-850m西二小湖系轨巷第11部与第10部电绞对拉,倾角拉最大19，松最大14。

在11部电绞硐室门口稳设1台75KW电绞和6部硐室内稳设40KW电绞对拉，两电绞之间距离约580m，75KW电绞钢丝绳直径为24.5mm,长610m；40KW电绞钢丝绳直径为18.5mm，绳长610m

检验75kw电绞的最大静张力F最大

F最大=（10180500>（0.015Cos19+Sin19>2.165580（0.2Cos19+Sin19

=41755000Kg所以绞车最大静张力符合要求。

钢丝绳安全系数验算：

m=QzF最大=320504275=7.5>6.5故所选的钢丝绳安全可靠。

检验75KW电绞电机功率

P=1.2F最大Vm/102η=1.241751.4/<1020.94）=73.2kw<75kw

所以电绞功率符合要求。

检验40kw电绞的最大静张力F最大

F最大=（10180500>（0.015Cos14-Sin14>1.218580（0.2Cos14-Sin14

=-24742500Kg所以绞车最大静张力符合要求。

钢丝绳安全系数验算：

m=QzF最大=180002474=7.3>6.5故所选的钢丝绳安全可靠。

检验40KW电绞电机功率

P=1.2F最大Vm/102η=1.224741.2/<1020.94）=37.2kw<40kw

所以电绞功率符合要求。

7、-850m西二小湖系轨巷第12与13部电绞对拉，最大倾角11。

在93207运输联络巷门口向上约10m处稳设1台40KW电绞和皮上四部联络巷门口向上约10m处硐室内稳设40KW电绞对拉，两电绞之间距离约300m，钢丝绳直径为21.5mm,长330m。

检验40kw电绞的最大静张力F最大

F最大=（10180500>（0.015Cos11+Sin11>1.658300（0.2Cos11+Sin11

=23882500Kg所以绞车最大静张力符合要求。

钢丝绳安全系数验算：

m=QzF最大=245502388=10>6.5故所选的钢丝绳安全可靠。

检验40KW电绞电机功率

P=1.2F最大Vm/102η=1.223881.3/<1020.94）=38.8kw<40kw

所以电绞功率符合要求。

8、93207运输联络巷，最大倾角7。

在联络巷门口硐室内稳设1台25KW电绞和联络巷两道风门之间稳设25KW电绞对拉，两电绞之间距离约150m，电绞钢丝绳直径为15.5mm，绳长180m。

检验25kw电绞的最大静张力F最大

F最大=（10180500>（0.015Cos7+Sin7>0.846140（0.2Cos7+Sin7

=14981800Kg所以绞车最大静张力符合要求。

钢丝绳安全系数验算：

m=QzF最大=125001498=8.3>6.5故所选的钢丝绳安全可靠。

检验25KW电绞电机功率

P=1.2F最大Vm/102η=1.214981.086/<1020.94）=20.4kw<25kw

所以电绞功率符合要求。

9、93207运输道，运输斜长500m，最大倾角拉17.5°、松12°。

在切眼下口躲避硐室门口稳设1台75KW电绞和运输道门口稳设40KW电绞对拉，两电绞之间距离560m，电绞钢丝绳直径为21.5mm，绳长590m。

检验75kw电绞的最大静张力F最大

F最大=（10180500>（0.015Cos17.5+Sin17.5>1.658500（0.2Cos17.5+Sin17.5

=37725000Kg所以绞车最大静张力符合要求。

钢丝绳安全系数验算：

m=QzF最大=245503772=6.51>6.5故所选的钢丝绳安全可靠。

检验75KW电绞电机功率

P=1.2F最大Vm/102η=1.237721.4/<1020.94）=66.175kw

所以电绞功率符合要求。

检验40kw电绞的最大静张力F最大

F最大=（10180500>（0.015Cos12-Sin12>1.658500（0.2Cos12-Sin12

=-20742500Kg所以绞车最大静张力符合要求。

钢丝绳安全系数验算：

m=QzF最大=245502074=11.8>6.5故所选的钢丝绳安全可靠。

检验40KW电绞电机功率

P=1.2F最大Vm/102η=1.220741.3/<1020.94）=33.8kw<40kw

所以电绞功率符合要求。

10、93207外切眼，最大倾角15。

在下切眼上口硐室内稳设1台20T