矿井能力核定说明713.docx

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矿井能力核定说明713

三、主井绞车提升能力核定计算

主井提升为立井箕斗提升，安装一台JKM-2.8×4（Ⅱ）型多绳摩擦式提升机，采用计量斗和压磁测重装置控制重装载，绞车电控室PLC数控自动化运行。

箕斗为非标准曲轨自动门JDS-9型箕斗一对，电动机为YR1000-10/1180型，1000KW二台，一台使用、一台备用。

绞车的电控设备采用天津市津友联电气控制设备有限责任公司生产的TKM—ZB/M—D2—61500电控系统，采用转子变频调速系统，并保留原来的PLC—SCR编码启动电控系统；两套电控系统可以相互转换使用。

（一）提升系统相关技术数据：

1、提升机

规格型号：

JKM-2.8/4Ⅱ

磨擦轮直径D1:

2800mm导向轮直径D2:

2500mm

机器变位重量（不包括电机、导向轮）mj:

15490Kg（技术数据表）

设计最大提升速度:

Umax=11.8m/s（绞车准许的最大提升速度）

实际提升速度:

U=7.6m/s

2、提升钢丝绳：

规格型号:

6V×30+NF-28提升钢绳数n1=4根

钢丝绳悬挂长度Lp=468.52m钢绳单重:

mp=3.044Kg/m

3、平衡尾绳：

规格型号:

119×20-8×4×7单重:

mq=6.5Kg/M

悬挂长度Lq=445.92m

4、提煤箕斗：

规格型号:

JDS9/4Y箕斗自重:

mz=9761Kg

箕斗载重:

m=9000Kg箕斗容积:

10m³

5、减速器：

规格型号:

ZHD2R-140速比:

i=11.5

6、电动机：

规格型号:

YR1000-10/1180额定功率:

Pe=1000KW

额定电压:

Ue=6000V额定电流:

Ie=127A

额定转速:

ne=592r/min效率:

η=92%

转子飞轮力矩:

GD2=17390N·m2

7、提升系统：

（1）井筒参数：

主井井筒直径:

5.058m水平提升:

1个

罐道形式:

密封钢绳罐道目前提升水平:

－380.31m～＋36.21m

提升高度:

416.52m一次全提升时间:

92.57s

（2）提升系统图：

（二）提升系统运动学参数计算

1、钢绳最大静张力：

∑F=m＋mz+n1mp（Hj－Hg）+n2mq（HS＋Hh）

=9000＋9761+4×3.044×（31.2－10.2）+2×6.5×（416.52＋13.2）

=9000+9761+240+5586.36

=24578.36kg

式中：

Hj—卸载到绞车主导轮中心高度31.2M

Hg—箕斗全高10.2m

Hs—装载到卸载的高度416.52M

Hh—装载到井底水窝绳环长度13.2M

2、实际钢绳最大静张力差：

ΔF=m+（mqn2+mpn1）Hs

=9000+（2×6.5－4×3.044）×416.52

=9343kg

3、钢丝绳终端最大静载荷（单位KN）

∑F终=（m+mz）g+n1mpHsg

=（9000+9761）9.8+（3.044×416.3×4）9.8

=233.53kN

4、钢丝绳安全系数验算：

钢丝绳破断拉力总和：

Q总=Q1+Q2+Q3+Q4=567.36+565.92+564.48+576.00=2273.76kN

式中：

Q1、Q2、Q3、Q4的直是有检测中心出具报告真实拉力值

Q总/∑F终=2273.76/233.53=9.74＞8.2-0.0005×468.52=7.97

结论：

钢丝绳安全系数验算结果9.74大于《煤安规程》第四百条的规定要求。

5、提升系统总变位重量：

导向轮变位重量：

mt=2380Kg（实际参数）

电机转子变位重量：

=29933kg

提升系统总变位质量：

∑m=m+2mz+n1mpLp+n2mqLq+nmt+mj+md

=9000+2×9761+4×3.044×468.52+2×6.5×445.92+4×2380+15490+29933kg

=94967kg

式中：

nmt—导向轮数目×导向轮变位质量

mj—提升机（包括减速器）的变位质量15490kg。

（技术数据表）

md—电机转子变量29933kg

提升系统总变位运动质量∑m/g=94967/9.81=9680.63kg·s2/m

6、运动学参数确定：

7、一次提升时间：

T=t0+t1+t2+t3+t4+t5+θ

=1+11.75+41.95+11.87+5+1+20

=92.57s

（三）提升能力计算：

式中A—主井提升能力，万t/a；

b—年工作日，330d；

t—日提升时间，18小时；

PM—每次提升量，9t/次；

k—装满系数。

立井提升取1.0

k1—提升不均匀系数。

有井底煤仓时取1.1

k2—提升设备能力富余系数，取1.15；

T—提升1次循环时间，92.57s/次

结论：

核定主井提升能力为164.35万吨/年，按生产能力标准档次取值应为150万吨/年。

四、副井绞车提升能力核定计算

副井提升设备为满足井下大设备采用GDG1/6/2/4双层4车型1t多绳罐笼一对（一宽一窄）可解决大设备升降。

副井提升系统安装JKM2.8×4（Ⅱ）型多绳轮摩擦式提升机一台，其电动机为YR630-12/1430型，630KW二台，一台使用、一台备用。

绞车的电控设备采用天津市津友联电气控制设备有限责任公司生产的TKM—ZB/M—D2—61500PLC数控自动化电控系统，采用转子变频调速系统，并保留原来的PLC—SCR编码启动电控系统；两套电控系统可以相互转换使用。

副井绞车主要用于提升、下放人员和物料。

（一）提升系统相关技术数据

1、提升机

规格型号：

JKM-2.8/4Ⅱ

磨擦轮直径D1:

2800mm;导向轮直径D2:

2500mm

机器变位重量（不包括电机、导向轮）mj:

15490kg

设计最大提升速度：

Umax=11.8m/s

实际提升速度：

U=7.6m/s

2、提升钢丝绳：

规格型号：

6v×30+FC-28

提升钢绳数n1:

4根钢丝绳悬挂长度:

LP=450m

钢绳单重:

mp=3.044kg/m

3、平衡尾绳：

规格型号:

119×20-8×4×7-1520悬挂根数:

n2=2根

单重:

mq=6.5kg/m悬挂长度:

LQ=460m

4、提升容器：

规格型号:

GDG1/6/2/4结构：

一吨矿车双层4车多绳罐笼

罐笼自重:

mz=12309kg（窄11554kg）

罐笼载重:

m物=3×（600+1800）=7200kg（单侧）

m人=70×72=5040kg（单侧取副罐侧）

5、减速器：

规格型号:

ZHD2R-140；速比:

10.5

6、电动机：

规格型号:

YR630-12/1430额定功率:

Pe=630kw

额定电压:

Ue=6000V额定电流:

Ie=80.5A

额定转速:

ne=491r/min效率:

η=93%

转子回转力矩：

[GD2]=1500N·m2；

7、提升系统：

（1）井筒参数

井筒参数:

6.068m水平提升:

1个

罐道形式:

槽钢组合罐道目前水平提升:

-350～+23.21m

提升高度:

350m一次全提升时间:

T人=112.93s

T物=87.93s

（2）提升系统图

（二）提升系统运动学参数计算

1、钢丝绳最大静张力：

∑F=m物＋mz+n1mp（Hj－Hg）+n2mq（HS＋Hh）

=7200+12309+4×3.04×（38.95－6.86）+2×6.5×（350＋23.21＋34）

=7200+12309+390.73+5293.73

=25193.46kg

∑F=m人＋mz+n1mp（Hj－Hg）+n2mq（HS＋Hh）

=5040+12309+4×3.04×（38.95－6.86）+2×6.5×（350＋23.21＋34）

=5040+12309+390.73+4992

=23033.46kg

式中：

m物—3×（600+1800）=7200kg（单侧）

m人—70×72=5040kg（单侧取副罐侧）

Hj—上井口到绞车主导轮中心高度38.95M

Hg—罐笼全高6.86m

Hs—上井口到下井口高度350M

Hh—下井口到井底水窝绳环长度34M

2、实际钢绳最大静张力差：

ΔF人=m人+（mqn2+mpn1）HsΔF物=m物+（mqn2+mpn1）Hs

=5040+288.4=7200+288.4

=5328.4Kg=7488.4Kg

3、钢丝绳终端最大静载荷（单位KN）

∑F终=（m物+mz）g+n1mpHsg

=（7200+12309）9.8+（3.044×315×4）9.8

=228.8KN

∑F终=（m人+mz）g+n1mpHsg

=（5040+12309）9.8+（3.044×315×4）9.8

=207.6KN

4、钢丝绳安全系数验算：

钢丝绳破断拉力总和：

Q总=Q1+Q2+Q3+Q4=566.96+635.76+557.28+578.16=2238.16

式中：

Q1、Q2、Q3、Q4的直是有检测中心出具报告真实拉力值

Q总/∑F终=2338.16/228.8=9.67＞10.2-0.0005×450=9.975

5、提升系统总变位重量：

导向轮变位重量：

mt=2380Kg（实际参数）

电机转子变位重量：

＝21524.23kg

提升系统总变位质量：

∑m=m+2mz+n1mpLp+n2mqLq+nmt+mj+md（物）

=7200+2×12309+4×3.044×450+2×6.5×460+4×2380+15490+24524

=90431.2kg

∑m=m+2mz+n1mpLp+n2mqLq+nmt+mj+md（人）

=5040+2×12309+4×3.044×450+2×6.5×460+4×2380+15490+24524

=88271.2kg

提升系统各运动部件总变位质量∑m/g=90431.2/9.81=9228kg·s2/m

88271.2/9.81=9007kg·s2/m

6、运动学参数确定：

7、一次提升时间：

∑t物=t0+t1+t2+t3+t4+t5+θ

=1+13+37.3+13.13+7.5+1+15

=87.93s

∑t人=t0+t1+t2+t3+t4+t5+θ

=1+13+37.3+13.13+7.5+1+40

=112.93s

（三）副井作业平衡表

1、每班人员上下井总时间:

式中：

1.6—有综采工作面矿井时间倍数

n—每班下放工人次数n=700/[（50+70）/2]=11.4（次），取整n=12（次）

tr—升降人员一次时间112.93s

2、每班提升矸石时间:

每班提升矸量:

式中:

1.2—提矸作业不均衡系数

—2013年出矸量258443.9T

bn—年工作天数

每班提矸次数:

由于我矿生产采用精洗筛选精煤，副井矸石提升量仅占全矿矸石提升总量的25.85%

每班提矸时间:

3、运送坑木建材时间:

每班提升次数:

每班提升时间:

4、运送火药时间:

每班运送次数:

Nh=1次　

每次运送时间:

式中:

t2—绞车等速运行时间37.3s

H—等速运行距离290.78m

Vh—规程内规定其他类爆炸材料提升速度4.0m/s

—爆炸材料停车休止时间20s

副井最大班作业时间平衡表

序号

提升项目

单位

每班提升量

每次提升量

每班提升次数

单次时间（s）

总时（分）

1

上提工人

人

700

61

12

112.93

1355.16

2

下放工人

人

700

61

12

112.93

1355.16

3

提升矸石

T

81

5.4

15

87.93

1318.95

4

坑木建材

车

20

2

10

87.93

879.3

5

运送火药

车

1

1

1

143.33

143.33

6

其他（充填材料等）

车

30

2

15

112.93

1693.95

7

总时间

6745.55

5、副井提升能力核定

式中A—副井提升能力，万t/a；

R—出矸率（矸石与产量的重量比），2013年出矸量258443.9T/2013年产量1573000T=16.43%；

PG—每次提矸石重量，5.4t/次；

TG—每次提矸循环时间，87.93s/次；

M—吨煤用材料比重，2013年生产使用充填材料及坑木建材等23.6万吨/2013年产量157.3万吨=15%；

PC—每次提升材料重量，2t/次；

TC—每次提升材料循环时间，87.93s/次；

D—提升其他材料次数，取最大10次计；

TQ—每次提升其他材料循环时间，112.933s/次；

TR—每班人员上下井总时间，1355.16s/班。

结论：

核定副井提升能力为161.96万吨/年，按生产能力标准档次取值应为150万吨/年。

五、矿井排水系统能力核定计算

我矿地面排水系统健全，具备防排水能力，地面设一处防洪泵站，设有14SH-28防洪泵3台，工业广场埋设输水管路直接排水至杨木河。

矿井最大涌水量1233m3/h，矿井正常涌水量1102.3m3/h，逐年增大。

矿井排水能力1370m3/h。

井下中央水仓水泵台数为6台，其中5台是上海水泵厂生产的D450A-60Ⅱ×7型水泵，1台是兴城水泵厂生产的MD450—60C×7型水泵，水仓排水管路为3趟14寸无缝钢管，1#泵、3#泵电源来自甲变入井1回电源；2#泵电源来自甲变入井4回电源；4#泵电源来自乙变入井3回电源；5#泵、6#泵来自乙变入井2回电源，6台泵均由QBGZ—400/6Z型启动器控制,经QKBG-1000/6-320型启动电抗器降压启动。

（一）中央水泵排水系统自然状况：

1、水泵

型号：

D450A-60Ⅱ×7

额定流量：

Qe=450m3/h额定扬程：

He=420m

安装台数：

n=6台；水泵实测效率：

100-110%

配套电动机型号：

YB630S1-4（无锡市南方防爆电机有限公司）电动机容量：

800KW

转数：

1490r/min设备生产年份：

2005年

YB630S1-4（佳木斯电机股份有限公司）电动机容量：

800KW

转数：

1488r/min设备生产年份：

2005年

目前状况：

均完好，3台工作、3台备用、1台整机升井检修

2、排水管路

由水泵出口至环形管路数,φ273×8无缝钢管;由环形管路至井口段:

φ325×9无缝钢管:

安装条数:

n=3；排水高度:

H=371m

3、水仓：

水仓数：

n=2；容积：

V=9193m3

4、现矿井涌水量

正常涌水量：

=1102.3m3/h；最大涌水量：

=1233m3/h

（二）矿井水仓容量核定：

正常涌水量大于1000m3/h时：

V≥2（Qs+3000）

9193＞2（1102.3+3000）

式中V—主要水仓的有效容量，9193m3；

Qs—矿井每小时正常涌水量，1102.3m3/h。

（三）矿井排水系统能力核定：

1、工作水泵排完24小时的正常涌水量需要的时间为：

＜20小时，满足要求。

2、工作水泵和备用水泵排完24小时矿井最大涌水量需用时间为：

3、矿井正常涌水量排水能力：

4、矿井最大涌水量排水能力：

式中An—排正常涌水时的能力，万t/a；

Bn—工作水泵小时排水能力，1350m3/h；

Pn—近5年最大的年度平均日产吨煤所需排出的正常涌水量，5.55m3/t；（2013年产量157.3万吨）

Am—排最大涌水时的能力，万t/a；

Bm—工作水泵加备用水泵的实际小时排水能力，2700m3/h；

Pm—近5年最大的年度平均日产吨煤所需排出的最大涌水量，6.208m3/t。

（2013年产量157.3万吨）

结论：

核定中央水泵房的排水能力为160.54万吨/年，按生产能力标准档次取值应为150万吨/年。