21采区煤柱工作面设备选型.docx

1、21采区煤柱工作面设备选型21采区煤柱工作面设备选型21采区煤柱工作面采用一部SGB-630/75型刮板运输机运煤，皮带巷采用四部SGB-620/40型刮板运输机配合一部DSJ-800型胶带运输机运煤，乳化泵采用BRW-125/31.5型2台，风钻采用EZ1-31/2型，注水泵采用BRW-80/20型。一、胶带机选型1、设计依据地质储量 19.9万t工作面生产能力 1.8万t/月服务年限 10.5月输送长度 L=470m 输送几安装倾角 =0-8 工作制度 300d/a，18h/d 运输任务 担负采区运煤煤的散集容重 0.98t m3煤在胶带上的堆积角 = 30煤的最大块度 max=300mm

2、(大部分接近面煤)设计生产率 A=150t/h初选用DSJ-800型胶带输送机,其参数：带速2m/s，胶带宽度800mm，配DSB-40型防爆电动机2台，功率240KW，电压660V。2、胶带宽度 =150/(45820.980.9) =435mm式中：设计运输生产率，150t/h；货载散集容重，0.98t/m3； 输送机倾角系数， = 6时，c=0.9；货载断面系数，煤堆积角 = 30时，槽形断面k=458；带速，2m /s。带宽除满足运输生产能力要求外，还需按物料块度进行校核。对原煤胶带宽度校核 =2300+200=800mm选用与计算需要相近的胶带宽度B=800mm。3、胶带输送机传动滚

3、筒驱动轴功率计算 P=(L1+50)(WV/3400+A/12230)+ h A/367 =(335+50)(41.52/3400+150/12230)+35150/367 =28.4KW式中：L1输送机水平投影长度，Lcos=337cos6=335m；W单位长度机器运动部分质量，胶带宽度800mm时41.5kg/m；h运输机垂直高度，Lsin=337sin6 =35m。4、胶带输送机电动机驱动功率计算N=Pm/(1ab) = 28.41.15/(0.90.90.9)=44.8KW式中：m电动机功率备用系数，取1.15； 1机械传动效率，一般取0.9； a多机不平衡系数，双机时取0.9；b电压

4、降系数，井下采区取0.9。5、胶带输送机选择根据以上计算，采面运输巷采用2台40KW防爆电机驱动SPJ-800/40型胶带输送机,其参数：设计运输生产率150t/h，带速2m/s，胶带宽度800mm，配DSB-40型防爆电动机2台，功率240KW，电压660V。胶带机铺设完成后，应检测运输设备及其铺设质量，使之符合相关规程、规范及行业规定的要求。6、运输能力验算A=B(KVC)2/(10001.25)=0.800(45830.980.9)2/(10001.25)=939t/h年运输能力计算为：30010200=60万t/a 式中：300一年设计300天工作； 18每天18h净运输工作时间； 2

5、00每小时平均运输能力，取400t/h的一半。富裕系数60/30=21.2，满足年产21.6万t/a的采区运输要求。二、运输巷刮板机选型1、设计依据地质储量 19.9万t设计生产能力 1.8万t/月输送长度 L =60m倾角向下 =6运输任务 担负采区运煤设计运输生产率 A=50t/h2、选择刮板机类型根据A=50t/h，选用SGB-40T型输送机。其有关技术特征：出厂长度：L=100米 运输能力：M=150t/h 刮板链速：v=0.868米/秒 刮板质量：q0=18.8公斤/米 电机功率：N=40KW 破断拉力：SP350000N3、运行阻力、牵引力和功率计算重段运行阻力q=A/3.6*v=

6、45.3kg/mWxh=(q0*w+q*w)Lcos-(q0+q)Lsin*g=(18.8*0.4+45.3*0.7)*70cos6-(18.8+45.3)*70sin6*10=28926N空段运行阻力Wk= q0*g*L（wocos+sin）=18.8*70(0.3cos6+sin6)*10=8146N考虑曲线段阻力及弯曲段的附加阻力则总牵引力Wo=1.21*( Wk +Wxh)=1.21*( 28926+8146)=37072N电动机轴上的总功率计算N=WOv/1000*0.8(传动装置效率) =37072*0.868/800=42KW4、链子强度验算K=2*0.85*Sp/Smax=2*

7、0.85*350000/28926+3000=174.2链子强度足够。选用SGB-620/40型刮板输送机配55KW电机。三、采面刮板机选型1、设计依据地质储量 19.9万t设计生产能力 1.8万t/月输送长度 L =70m倾角向下 = 6运输任务 担负采区运煤设计运输生产率 A=50t/h2、选择刮板机类型根据A=50t/h，选用一台SGB-630/75型输送机。其有关技术特征：出厂长度：L=150米 运输能力：M=200t/h 刮板链速：v=0.868米/秒 刮板质量：q0= 18.8公斤/米 电机功率：N=75KW 破断拉力：SP=350000N3、运行阻力、牵引力和功率计算重段运行阻力

8、q=A/3.6*v=45.3kg/mWxh=(q0*w+q*w)Lcos-(q0+q)Lsin*g=(18.8*0.3+45.3*0.7)*120cos9-(18.8+45.3)*120sin9*10=35852N空段运行阻力Wk= q0*g*L（wocos+sin）=18.8*120(0.4cos9+sin9)*10=9805N考虑曲线段阻力及弯曲段的附加阻力则总牵引力Wo=1.21*( Wk +Wxh)=1.21*(35852+9805)=45630N电动机轴上的总功率计算N=WOv/1000*0.8(传动装置效率) =45630*0.868/800=52KW电动机功率足够，采用SGB-6

9、30/275型刮板输送机。4、链子强度验算K=2*0.85*Sp/Smax=2*0.85*350000/(30100+3000)=184.2链子强度足够。工作面选用一台SGB-630/275 型刮板输送机单电机驱动。四、电缆截面的选择根据矿井实际，向该工作面供电的井下变电所距工作面运输巷600米，变压器型号为KBSG-T-400/10/0.69。对于低压线路，一般按长时允许电流初选，按允许电压损失及机械强度校验。1、按长时允许电流选择电缆截面矿用橡套电缆载流量：主芯截面（mm2）长期连续负荷允许载流量（A）43664616852511335138501737021595260要求导线的长时允许

10、电流小于线路的负荷电流。即：KIacIca式中：Iac-空气温度为25度时，电缆允许载流量；K-环境温度修正系数，取1；Ica-用电设备持续工作电流对于工作面选用的乳化泵，额定功率分别为75KW和37KW，其额定电流为Ie=P/3Ucos其中P=75KWU=660Vcos=0.85支线路的负荷电流Ica1=78A则Ie=75000/1.732*660*0.85=78AP=37KWU=660Vcos=0.85则Ie=37000/1.732*660*0.85=38A干线路的负荷电流Ica3=Ica1+ Ica2=78+38=116A对于工作面选用的刮板机，额定功率为75KW，其额定电流为Ie=P/

11、3Ucos其中P=75KWU=660Vcos=0.85则Ie=75000/1.732*660*0.85=78A支线路的负荷电流Ica1=78A对于下副巷选用的胶带机刮板机，额定功率均为40KW，其额定电流为Ie=P/3Ucos其中P=40KWU=660Vcos=0.85则Ie=40000/1.732*660*0.85=41A支线路的负荷电流Ica2=41A干线路的负荷电流Ica3=Ica1+ 2Ica2=78+241=160A对于工作面选用的刮板机，额定功率分别为75K，其额定电流为Ie=P/3Ucos其中P=75KWU=660Vcos=0.85支线路的负荷电流Ica1=78A则Ie=7500

12、0/1.732*660*0.85=78A干线路的负荷电流Ica2=Ica1=78A根据线路的负荷电流，乳化泵电源线路的电缆选用截面50mm2电缆，工作面运输巷刮板机、皮带机电源线路的电缆选用截面70mm2电缆，总干线路的电缆选用截面70mm2电缆两趟。2、按电缆网路的电压损失校验电缆截面为保证用电设备的正常运行，电缆网路实际电压损失不应超过网路所允许的电压损失，即端电压不得小于额定电压的95%。为此，应选用足够大的电缆截面，以使电压不得超过允许值。终端电压损失计算：U= PL*103UA式中：U-电缆线路的电压损失，V；P-电缆所带负荷的有功功率计算值，KW；L、A-电缆的长度、截面面积，m、

13、mm2；-电缆导体的电导率，m/.mm2；铜芯橡套电缆20时电导率为53m/.mm2；根据工作面的实际走向长度，确定供电电缆的敷设长度。假定供电电源至胶带机机头的电缆长度L70=220米，胶带机机头至运输顺槽机头的电缆长度L50=470*1.1=517米，运输巷刮板机机头至采面刮板机机头的电缆长度L50=200*1.1=220米。电机至启动开关负荷线长度取5米。则U50= 112*50*103 =3.2V660*53*50U70= 155*260*103 =16V660*53*70U50= 75*80*103 =3.4V660*53*50U50= 75*340*103 =14.5V660*53

14、*50按允许电压损失5%计算，其允许电压降U=6605%=33V根据计算的各段电缆的电压降之和为：U总=U50+U70=3.4+16=19.4V1.5,整定合格。（2）由变电所向运输顺槽供电的2#低压馈电开关的整定过负荷整定：IZ1.1* Ica1+1.1* Ica1+1.1* Ica1=46+46+46=138A取140整定3和5短路整定：IZd7*Ica3+（40+40）=7*40+（40+40）=360A 取360A整定0和9整定校验：K=Imin（2）/IZd=1060/360=2.11.5,整定合格。（3）由变电所向乳化泵站供电的3#低压开关的整定过负荷整定：IZ1.1* Ica1+

15、1.1* Ica2=1.1*80+1.1*80=88+88=154A取160A整定4和0短路整定：IZd7*Ica1+75=7*80+75=635A 取640A整定1和6整定校验：K=Imin（2）/IZd=1523/640=2.31.5,整定合格。（4）由变电所向轨道巷供电的4#低压馈电开关的整定过负荷整定：IZ1.1* Ica1+1.1* Ica2=1.1*40+1.1*11.4=59A取60A整定1和5短路整定：IZd7*Ica1+1* Ica2=7*48+11.4=380A 取420A整定2和3整定校验：K=Imin（2）/IZd=960/420=2.31.5,整定合格。（5）由变电所

16、向采面供电的5#馈电开关的整定过负荷整定：IZ1.1*Ica1+1.1*Ica2+1.1*Ica3=1.1*75+1.1*40+1.1*40=83+46+46=175取180 A整定4和5短路整定：IZd7*Ica1+ (40+40)=7*80+(40+40)=640A 取640A 1整定和4整定校验：K=Imin（2）/IZd=1980/640=3.11.5,整定合格。式中IZ-过负荷整定电流，A； Imin（2）-被保护线路末端最小两相短路电流，A；计算或查表均可得出； IZd-短路整定电流，A。（6）向皮带机和刮板运输机供电的启动器开关整定见图纸（7）过负荷延时及漏电保护的整定可根据开关

17、特性，由最下一级负荷开关逐级向上延长1档时间的方式进行调整，保证过负荷时不超级跳闸。六、21采区煤柱工作面排水设备21采区煤柱工作面水平水泵房设在+84m水平，使用BQW50-50-13/N潜水泵两台向中央泵房排水，中央泵房由四台MD-155水泵向地面排水。 1、设计依据 矿井涌水量：正常100m3/h 最大150m3/h 排水高度： 460m排水管敷设长度：1200m 21采面涌水量：正常2m3/h 最大8m3/h2、选型设计水泵型号： Q=BQW50-50-13/N水泵扬程： H=50m选择BQW50-50-13/N两台，一台工作，一台备用。功率13kW，电压660V。排水管所需排水管直径

18、：108700m选择108无缝钢管两趟，一趟工作，一趟备用。水泵工况 依据管路特性曲线公式 Hz=61.5+0.0013Q2在水泵特性曲线上作管网曲线，水泵运行工况点流量为50m3/h，扬程50m，效率75%。（5）排水时间正常涌水时开一台泵走一趟管路，每日排水时间12小时。七、辅助系统设备选型轨道上山提升设备选型校验原始资料： 1.提升斜长600m2.提升倾角=123.提升容器：平板车、材料车。Qc=500,载货2500，一次提一辆重车，每班最多下卸8辆车。4.预选JD-40绞车，其技术参数主要为容绳量400 m，牵引力P=25000N，所配钢丝绳为18.5，容重为mp=0.809/ m，Q

19、p=118000N解：最大静张力校验 Fimax=ng（m1+mz1）（sinf1cos）Lmpg(sinf2cos) =110（2500500）（sin120.015cos12）3270.80910（sin120.2 cos12） =6677.51067.54 =7745N25000N 满足要求 钢丝绳安全系数校验 ma= Qp/ n（m1+mz1）（sinfcos）gmpLs(sinf2cos)g =1180001(2500500)( sin120.015cos12)100.809（32750）（sin150.2cos15）10 =118000（6677.51378.5） =146.5 符

20、合要求上山轨道巷延伸段11.4KW绞车校验原始资料： 1.提升斜长80m2.提升倾角=233.提升容器：平板车、材料车。Qc=500,载货2500，一次提一辆重车，每班最多提料8车。4.预选JD-11.4绞车，其技术参数为最大容绳量400 m，P=10000N，钢丝绳12.5，容重为mp=0.809/ m，Qp=118000N解：最大静张力校验 Fimax=ng（m1+mz1）（sinf1cos）Lmpg(sinf2cos) =110（5002500）（sin30.015cos3）2800.80910（sin30.2 cos3） =2010570 =258010000N 钢丝绳安全系数校验 ma= Qp/ Fimax =1180002580 =456.5满足提升要求，选用JD-11.4绞车，但是考虑绞车司机信号，把钩工及基础的安装等因素，重车提1辆，空车2辆，软料车1辆.