三交河煤矿排水能力核定报告.docx
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三交河煤矿排水能力核定报告
机电系统生产能力核定
矿井排水系能力核定
一、概况
矿井现五采区有1个主水仓，仓内有4台D280-43×5离心泵，管径为φ219mm，下组煤中央4台D280-43×4离心泵，管径为φ219mm，各采掘工作面涌水通过4寸或6寸排水管路排至各采区水仓，然后南北区水仓排至大巷水沟流出地面，下组煤经8寸管路直接排至地面。
1、北区设计正常涌水量:
50m3/h-60m3/h，设计最大涌水量：
100m3/h，2010年度实际正常涌水量:
40m3/h-50m3/h实际最大涌水量：
90m3/h-100m3/h。
2、下组煤正常涌水量:
50m3/h-60m3/h，设计最大涌水量：
100m3/h。
二、计算过程及结果
排矿井正常涌水量和排矿井最大涌水量的生产能力计算
1、五采区排水能力：
由于北区水仓现未形成地质报告提供的正常涌水量Qn50-60m3/h最大涌量Qm=100m3/h作为能力核定的计算依据。
正常涌水时，1台泵工作，20h排水量：
280×1×20=5600m3
正常涌水时，24h涌水量：
60×24=1140m3<5760m3
最大涌水时，24h涌水量：
100×24=2400m3<5760m3
以上计算表明：
1台水泵及1趟排水管路工作，备用水泵及管路未投入，20h能排出矿井24h的正常涌水量或最大涌水量，符合《煤矿安全规程》要求，且说明排水系统能力较大。
水仓工作水泵和备用水泵的型号及技术数据
名称
数量
扬程
流量
电机功率
离心泵
3台
215m
280m3/h
220KW
型号
水仓容积
配套管路
电压等级
D280-43*5
700m3
8寸
6KV
水仓容积核验：
由于矿井正常涌水量为60m3/h<700m3/h，水仓容量符合V≥8QS
要求。
8QS=8×60=480（m3）
而北区水仓容积为700m3>480m3，符合《煤矿安全规程》要求。
正常涌水量排水能力计算：
An=330
=330×20×288/（10000×0.4）
=475万t/a
式中：
An：
排正常涌水能力
Bn：
工作水泵小时总排水能力取280m3/h
Pn：
上年度平均日产吨煤所需排正常涌水量
Pn=（60×24×330）/120×104=0.4m3/t
最大涌水量排水能力计算：
Am=330
Am=330×20×576/10000×1.05=362万t/a
式中：
Am：
排最大涌水能力
Bm：
工作水泵加备用水泵的能力取576m3/h
Pm：
为上年度日产吨煤所需排出的最大涌水量
Pm=（160×24×330）/120×104=1.05m3/t
经计算北区水泵及管路选择相匹配，排水能力远大于涌水量满足排水要求。
2、下组煤中央水泵房排水能力：
由于北区水仓现未形成地质报告提供的正常涌水量Qn50-60m3/h最大涌量Qm=100m3/h作为能力核定的计算依据。
正常涌水时，1台泵工作，20h排水量：
280×1×20=5600m3
正常涌水时，24h涌水量：
60×24=1140m3<5760m3
最大涌水时，24h涌水量：
100×24=2400m3<5760m3
以上计算表明：
1台水泵及1趟排水管路工作，备用水泵及管路未投入，20h能排出矿井24h的正常涌水量或最大涌水量，符合《煤矿安全规程》要求，且说明排水系统能力较大。
水仓工作水泵和备用水泵的型号及技术数据
名称
数量
扬程
流量
电机功率
离心泵
3台
172m
280m3/h
220KW
型号
水仓容积
配套管路
电压等级
D280-43*5
1200m3
8寸
6KV
水仓容积核验：
由于矿井正常涌水量为60m3/h<1200m3/h，水仓容量符合V≥8QS
要求。
8QS=8×60=480（m3）
而北区水仓容积为2000m3>480m3，符合《煤矿安全规程》要求。
正常涌水量排水能力计算：
An=330
=330×20×288/（10000×0.4）
=475万t/a
式中：
An：
排正常涌水能力
Bn：
工作水泵小时总排水能力取280m3/h
Pn：
上年度平均日产吨煤所需排正常涌水量
Pn=（60×24×330）/120×104=0.4m3/t
最大涌水量排水能力计算：
Am=330
Am=330×20×576/10000×1.05=362万t/a
式中：
Am：
排最大涌水能力
Bm：
工作水泵加备用水泵的能力取576m3/h
Pm：
为上年度日产吨煤所需排出的最大涌水量
Pm=（160×24×330）/120×104=1.05m3/t
经计算北区水泵及管路选择相匹配，排水能力远大于涌水量满足排水要求；北区及下组煤最大涌水量计算年生产能力均在362万吨；满足全矿500万吨生产能力排水要求。
压风系统
一、压风系统核查情况
三交河矿中社压风机房安装三台空气压缩机，生产厂家为无锡压缩机股份有限公司，三台型号为DLG—355压风机，功率为355KW，容积流量:
60m3/min，经山西煤矿设备安全技术检测中心检测，三台压风机有关技术数据符合《国有重点煤矿生产矿井质量标准化》标准要求。
主斜井井口压风机房安装三台空气压缩机，生产厂家为广东正力精密机械有限公司，型号为OGFD-61/8、额定流量：
61m3/min、电机功率：
355KW。
型号
容积流量
电机功率
排气压力
驱动机转速
DLG—355
60m3/min
355KW
0.8MPa
2968r/min
出厂日期
生产单位
使用地点
2010年12月
阜新金昊压缩机股份有限公司
杨坡风机房
型号
容积流量
电机功率
排气压力
驱动机转速
OGFD-61/8
61m3/min
355KW
0.8MPa
2968r/min
出厂日期
生产单位
使用地点
2011年02月
广东正力精密机械了限公司
主斜井井口
二、按照明细表核算空气压缩机的型号及台数
1、空气压缩机站供气量的核算
根据矿井的原始资料和各班的风动工具分配表，用风量的最大班次为8点班。
选择各系数如下
压风管全长L=4000mа1取1.2
根据公式计算各工作面每小时的用气量
Q=а1а2γ∑niqiki
=1.2×1.1×1.0×（4×2.5+3×2.5+2×8+4×1.5+4×3.5）×0.5
=35.31m3/min
2、计算空压机的出口压力
根据输送气管路的布置图，最远采区距离为2100米，我矿采用的风动机具的工作压力为0.63MPa，为了保证工作地点的压力比风动机具的额定压力大0.1MPa，同时考虑输气管路的压力损失，工作面软管的阻力损失，因此设定空压机的出口压力为
P=pe+∑△p+0.1
=0.63+（0.03×2.08）+0.1
=0.7924MPa
说明：
其中pe——风动机具中所需最大的额定压力；△p——压气管路中最远一路的压降（按照《煤炭工业矿井设计规范》规定，取每公里管长压降为0.03MPa）。
四、生产能力计算
1、按每小时耗风量计算出每米进尺的耗风量：
每人个采区按4个工作面计算，其中有3个掘进工作面，一个回工作面；掘进工作面使用一台风钻、两台风动锚头和一台风镐，开拓工作面使用一台风镐和一台喷浆机，设备的小时利用率为60%。
每小时的耗风量：
｛0.6×［（2.8＋3.5×2＋1.5）×60］｝×3＋0.6×［（1.5＋8）×60］＝1562.4m3／h
按照每小时1m的进尺计算，则每米进尺的耗风量：
1562.4／1=1562.4m3／m
2、而我矿的压风机的额定风量单台为60m3/min,换算为小时耗风量为3600m3／h。
3、则换算成每小时的进尺：
3600／1562.4=2.3041m／h
4、按日工作时间H取16小时，年工作日取330天，换算成一年的进尺：
2.3041×16×330=12165.6m
5、按每米进尺200吨计算，根据压风核定的矿井年产量:
12165.6m×200m／t=243（万吨）
6、综上所述，压风核定，单位台能力为243万吨/年，杨坡风机房及主斜井井口压风机房均能实现2台运行1台备用的运行方式，能满足井下供风要求；根据计算两个压风机房同时运行可满足2#煤11#煤层同时开采产量500万吨。
运输系统能力核定
一、井下运输系统概况
根据“十二五规划”矿井原煤运输全部转入皮带运输，三交河煤矿井下主运输为皮带连续运输，原煤运输系统为：
五、六采区盘区皮带→北区煤库→北区转载皮带→转载煤库→西区皮带→东区皮带→主斜井煤库→主斜井强力皮带→地面100皮带→地面103皮带→地面选煤厂。
井下运输系统环节完善，实现连续输送，运转正常，各种信号、保护设施齐全，采用的设备符合防爆、煤安标准要求。
二、运输系统设备参数：
地点
型号
输送量
胶带速度
电机功率
运输距离
备注
五采区盘区皮带
SSJ-1400
2500t/h
2.5m/s
2*200
1750m
六采区一部皮带
SSJ-1000
1000t/h
2.0m/s
2*90
350m
六采区二部皮带
SSJ-1000
1000t/h
2.0m/s
2*90
330m
北区转载皮带
SSJ-1400
2500t/h
2.5m/s
200
100m
西区皮带
DTL120/120
1200t/h
3.15m/s
2*160X
1200m
东区皮带
DTL120/120
1200t/h
3.15m/s
2*315
1320m
主斜井强力皮带
DTL120/120
1200t/h
3.15m/s
2*450
1340m
地面100皮带
DTL120/120
1200t/h
3.15m/s
200
150m
地面103皮带
DTL120/120
1200t/h
3.15m/s
90
90m
三、胶带机运输能力计算：
1、五采区盘区皮带运输能力：
A=330（kB2vrCt）/[104k1]
＝330（420×1.42×2.5×0.85×0.9×16）/（10000×1.1）
＝330×25189.92/11000
＝755.7万t/a
式中A—年运输量（万t/a）
K—胶带输送机负载断面系数，取K＝420
B—胶带输送机带宽（m），取B＝1.4m
C—倾角系数，取C＝0.9
V—胶带输送机带速，V＝2.5m/s
K1—运输不均匀系数，取K1＝1.1
r—松散煤堆积容重（t/m3），取r＝0.85t/m3
2、六采区皮带运输能力：
A＝330（kB2vrCt）/[104k1]
＝330（400×12×2×0.85×1×16）/（10000×1.1）
＝330×10880/11000
=326.4万t/a
式中A—年运输量（万t/a）
K—胶带输送机负载断面系数，取K＝400
B—胶带输送机带宽（m），取B＝1.4m
C—倾角系数，取C＝1
V—胶带输送机带速，V＝2m/s
K1—运输不均匀系数，取K1＝1.1
r—松散煤堆积容重（t/m3），取r＝0.85t/m3
3、北区转载皮带运输能力：
A=330（kB2vrCt）/[104k1]
＝330（420×1.42×2.5×0.85×0.9×16）/（10000×1.1）
＝330×25189.92/11000
＝755.7万t/a
式中A—年运输量（万t/a）
K—胶带输送机负载断面系数，取K＝420
B—胶带输送机带宽（m），取B＝1.4m
C—倾角系数，取C＝0.9
V—胶带输送机带速，V＝2.5m/s
K1—运输不均匀系数，取K1＝1.1
r—松散煤堆积容重（t/m3），取r＝0.85t/m3
4、主斜井强力皮带运输能力：
A=330（kB2vrCt）/[104k1]
＝330（420×1.22×3.15×0.85×0.9×16）/（10000×1.1）
＝330×23318.6688/11000
＝699.6万t/a
式中A—年运输量（万t/a）
K—胶带输送机负载断面系数，取K＝420
B—胶带输送机带宽（m），取B＝1.2m
C—倾角系数，取C＝0.9
V—胶带输送机带速，V＝3.15m/s
K1—运输不均匀系数，取K1＝1.1
r—松散煤堆积容重（t/m3），取r＝0.85t/m3
固我矿胶带运输综合计算能满足500万吨运输能力要求。
2011年10月
供电系统能力核定
一、供电系统概况
三交河煤矿地面设一座35KV变电站（内设两台16000KVA主变和一台6300KVA主变）。
其中一回路是从南步亭110KV变电站433开关馈出至三交河35KV变电站，线路规格为LGJ-150-18.5KM；二回路是从刘家垣110KV变电站471开关馈出至三交河35KV变电站，线路规格为LGJ-150-14KM。
一回路为矿井正常供电电源，二回路为备用电源，一趟使用，一趟热备，两回路上均未分接任何负荷，能保证供电的连续性和可靠性。
三交河煤矿35KV变电站6KV系统向全矿各用电地点送电。
35KV变电站供金山沟风机房
一回路（613线路）架空线规格为LGJ-70-5.4Km；
二回路（614线路）架空线规格为LGJ-70-5.4Km。
35KV变电站供杨坡风机房
一回路（615线路）架空线规格为LGJ-150-3.7Km；
二回路（616线路）架空线规格为LGJ-150-3.7Km。
35KV变电站供平峒变电所
一回路（617线路）架空线规格为LGJ-185-0.8Km；
二回路（618线路）架空线规格为LGJ-240-0.8Km。
35KV变电站供洗煤厂
一段母线（623线路），架空线规格为LGJ-3×240-0.8Km；
二段母线（632线路），架空线规格为LGJ-3×240-0.8Km。
北区的双回路供电是从平峒6KV变电所到北区中央变电所，一回路是一趟MYJV22-3×240-8.7/15-5.4Km，二回路是由两趟MYJV22-3×150-8.7/15-5.4Km并联形成。
井下掘进工作面局部通风机全部实现双电源供电，专用风机与备用风机从变电所一、二回路分别供电，井下所有局部通风机全部实现专用开关、专用线路、专用变压器，风电闭锁，瓦斯电闭锁。
三交河煤矿供电电源满足《煤矿安全规程》要求，矿井实现双回路供电电源。
三交河煤矿符合供电能力核定的必备条件，矿井供电系统合理，设备、设施及保护装置完善，技术性能符合规定，系统运行正常，系统技术档案齐全，各种运行、维护、检查、事故记录完备，管理维护制度健全。
没有使用国家明令禁止使用的设备和淘汰的产品。
负荷统计：
全矿井总运行负荷为9000KW。
洗煤厂最大运行负荷为4500KW，35KV变电站总得运行负荷为13500KW.
二、35KV变电站电源线路安全载流量及压降校验
1、安全载流量校验
线路电流计算
I=13500÷（
×35×0.9）=247A
南三线路LGJ-150允许载流量:
考虑环境温度250C时为445A（查表）,考虑环境温度400C时温度校正系数为0.81,则IX=445×0.81=360A
IX=360A>I=247A满足要求
2、线路校验
线路LGJ-150线路单位负荷矩时压损失百分数：
当cos∮=0.9时，为0.033%/MW.km（查表）
其中：
矿井负荷为13500MW，线路长18.5km
则电源线路电压降为：
ΔU1%=13.5×18.5×0.033%=8.2%＞5%.
线路LGJ-185线路单位负荷矩时压损失百分数：
cos∮=0.9时，为0.030%/MW.km（查表）
其中：
矿井负荷为13500MW，线路长14km
则电源线路电压降为：
ΔU1%=13.5×14×0.03%=5.67%＞5%.
由以上校验可知电源线路安全载流量符合要求，电源线路电压降均不符合要求。
三、6KV变电站电源线路安全载流量及压降校验
1、安全载流量校验
线路电流计算
6KV变电所一回路I1=4500÷（
×6×0.9）=481A
6KV变电所一回路线路LGJ-185允许载流量:
I=515A
I=515A＞I1=481A能满足要求
6KV变电所一回路I2=4500÷（
×6×0.9）=481A
6KV变电所二回路线路LGJ-240允许载流量:
则I=610A
I=610＞I=481A能满足要求
2、线路校验
线路LGJ-185线路单位负荷矩时压损失百分数：
cos∮=0.9时，为0.030%/MW.km（查表）
则电源线路电压降为：
ΔU1%=4.5×0.8×0.03%=0.1%＜5%.
线路LGJ-240线路单位负荷矩时压损失百分数：
cos∮=0.9时，为0.026%/MW.km（查表）
则电源线路电压降为：
ΔU1%=4.5×0.8×0.026%=0.09%＜5%.
由以上校验可知电源线路安全载流量及电压降均符合要求。
四、下井电缆安全载流量及压降校验
1、安全载流量校验
入井MYJV型交联聚乙烯绝缘电缆满足《煤矿安全规程要求》。
线路电流计算
I1=4500/（1.732×6×0.8）=541A
一回路是MYJV22-3×240-8.7/15-5.4Km线路,允许载流量为515A，515<541，不满足要求。
二回路是MYJV22-3×150-8.7/15-5.4Km线路，允许载流量为
IX=2×395A=790>541A满足要求。
线路压降计算
北区一回路MYJV22-3×240-8.7/15电缆单位负荷矩时电压损失百分数：
当cos∮=0.9时，为0.003%/MW.km（查表）
则北区一回路电缆线路电压降为：
ΔU2%=4.5×5.4×0.003%=0.07%<5%.
北区二回路MYJV22-3×150-8.7/15电缆单位负荷矩时电压损失百分数：
当cos∮=0.9时，为0.005%/MW.km（查表）
则北区二回路电缆线路电压降为：
ΔU2%=4.5×5.4×0.005%÷2=0.06%<5%.
四、电源线路能力核定计算公式
1、南三线路能力计算
A=330×16P÷104W=330×16×8190÷（104×12.8）=338（万t/a）
式中:
P为线路供电容量
当线路允许载流量为360A时,P=
×360×35×0.9=19640KW
当线路压降为5%时,P=5%÷（0.033%×18.5）=0.0819（MW）=8190KW
则线路合理,允许供电容量取8190KW。
W为上年度吨煤综合电耗为W=31962000÷2500000=12.8（KWh/t）
2、刘三线路能力计算
A=330×16P÷104W=330×16×11900÷（104×12.8）=491（万t/a）
式中:
P为线路供电容量
当线路允许载流量为417A时,P=
×417×35×0.9=22750KW
当线路压降为5%时,P=5%÷（0.030%×14）=11.9（MW）=11900KW
则线路合理,允许供电容量取11900
W为上年度吨煤综合电耗为12.8（KWh/t）
5、主变压器能力核定计算公式
主变压器能力核定计算：
A=330×16
（万t/a）
=330×16×16000×0.9÷12.8÷104
=733万t/a
式中：
A—变压器的折算能力，万t/a；
S—工作变压器容量，kVA；
ψ—为全矿井的功率因数，取0.9；
w—矿井吨煤综合电耗，kWh/t，同电源线路能力核定计算式采用数。
主变技术参数
序号
主要技术参数
参数
采用数据
参数
1
主变
SZ9-16000/35
主变容量
16000KVA
2
主变厂家
山东达驰电气股份有限公司
装机容量
23514KW
3
主变出厂日期
2010年05月
运行容量
16891KW
4
上年度矿井用电量
5796.002万度
5
上年度综合电耗
12.8度/吨
6
矿井主回路电压、截面、长度
35KV、150mm2-18.5、150mm-13km
由上述校验和计算可知，电源线路符合规程要求，下井电缆北区一回路MYJV22-3×240-8.7/15）不满足单回路供电要求。
根据线路及变压器的能力计算，取其较小值，确定矿井供电系统能力为338万吨/年。
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