第一部分采区主要设备的选型及供电采区设备选型,优先考虑设备的技术先进性和适用性。
并且考虑了矿井以后扩产的需要,所以主要设备的能力均较大,避免了以后再投入。
一. 首采工作面9101的设备选型1.采煤机:选用MXA-600/3.5W无链齿轮销排式双滚筒采煤机,主要技术特征如下:⑴采高:3500㎜⑵卧底量:194㎜⑶倾角:40°⑷空顶距:2247㎜⑸滚筒直径:1800㎜⑹截深:630㎜⑺摇臂长度:1593㎜⑻牵引力:400kN⑼牵引速度:8.5m/min⑽总功率:600kW⑾电压:1140V/660V⑿机面高度:16052.工作面前部溜子:选用SGZ-730/264W重型刮板输送机,长度180m,其主要技术特征如下:⑴运输能力:600t/h⑵刮板链速度:0.95m/s⑶刮板链:圆环链φ22×92(c级)⑷电动机: 型号:KBY550-132功率:2×132kW电压:1140V⑸液力偶合器:YL-56⑹中部槽尺寸:长×宽×高=1500×730×2203.工作面后部溜子 :也选用SG2-730/264W重型刮板输送机,长度180m.4.工作面支架选型工作面支架选用ZTF6500/17/35型放顶煤液压支架120部,主要技术特征如下:⑴支撑力:6500kN⑵支撑高度:1.7-3.5m⑶支护强度:Ma⑷对地板比压:Ma⑸适应倾角⑹质量:t5.转载机选型:选用SZD-90型转载机,长度40m,主要技术特征如下:⑴运输能力:700t/h⑵刮板链速度:1.12m/s⑶电动机:型号:YBY75功率:90kW电压:1140V/660V6.破碎机选用PELM980/2000轮式破碎机,主要技术特征如下:⑴出料粒度≤300㎜⑵产量1000t/h⑶电机:功率:200kW电压:1140V/660V7.运输巷皮带选型:选用DSJ-100/63/75可伸缩式皮带运输机,长500m，主要技术特征如下:⑴运输能力:630t/h⑵带速:2.0m/s⑶储带长度:50m⑷主电机:型号:YBY75电压:1140V/660V功率:75kW⑸张紧绞车电机:型号:YBY4-4T2电压:1140V/660V功率:4kW⑹传动滚筒直径:630㎜⑺总围包角:455°⑻带宽:1000㎜⑼托辊直径: φ108⑽上托辊间距:1.5m⑾下托辊间距:3.0m⑿液力偶合器型号:YOXD5608.液压泵站选型:选用两台MRB125/31.5型乳化液泵站,采用PRX-1000型乳化液箱,实现两泵一箱.主要技术特征如下:⑴额定工作压力:31.5Mpa⑵电机:功率:90kW电压:1140V/660V转速:1480r/min⑶额定流量:125L/min9.喷雾泵;选用2台PB-30喷雾泵电机:功率37kW电压:1140V/660V二.采区运输上山皮带输送机的选型:矿井北区运输下山,坡度12°长度700m,拟选用DSJ100/63/2×75型煤矿用伸缩带式输送机,将来可为一采区和二采区服务.DSJ100/63/2×75型皮带输送机主要技术参数如下:1.输送能力:630t/h2.水平输送距离:1000m3.带速:2.0m/s4.储带长度:50m5.主电机型号:YBY75功率:2×75kW电压:1140V／660V转速:1480r/min数量:2台6.张紧绞车电机:型号:YBY4-4T2功率:4kW电压:1140V/660V数量:1台7.传动滚筒直径:630mm数量:2个总围包角:455°8. 输送带宽度:1000mm强度:300N/mm ·层9. 托辊直径:108mm上托辊间距:1.5m下托辊间距:3m10.减速机型号:TS75 11.液力偶合器型号:YOXD560 12.机头部(长×宽×高):4755×2266×1675 13. 机尾部:(长×宽×高):3994×1586×686〈一〉.输送能力的验算:Q a ＝300×14×630＝2646000吨＝264.6万吨式中: Q a －一年输送能力一年工作日取300天一天工作时间取14个小时皮带输送量为630t/hQ a ＞90万吨／年, 满足矿井生产需要。
〈二〉输送带运行阻力及张力计算1. 有关参数的计算① 输送带上物料的线质量：q ＝V Q 6.3＝2*6.3630＝87.5㎏/m式中:q---输送带上物料的线质量Q---皮带输送量t/hV---皮带运行速度m/s②输送带的线质量:q d ＝1.1B ﹙i δ＋δ1＋δ2﹚＝12.65㎏/m式中: q d ---输送带的线质量B---输送带的宽度 1000㎜i---尼龙线层数δ---每层尼龙线的厚度 取 1.25㎜δ 1 δ2---皮带上下覆盖层的厚度 ㎜③托辊组的线质量:q't ＝tL G ''＝7.33㎏/m q ″t ＝t L G ''''＝3.7㎏/m 式中:q ′t q ″t ---分别为承载分支和回空分支托辊组旋转部分的线质量G ′ G ″---分别为承载分支和回空分支托辊组旋转部分的质量L ′t L ″t ---分别为承载分支和回空分支托辊组的间距 m2. 运行阻力计算:① 承载分支直线段输送带的运行阻力W 2为W 2＝ω′ ﹙q ＋q d ＋q ′t ﹚gLcos β＋﹙q ＋q d ﹚gLsin β＝29041﹙N ﹚② 回空分支直线段阻力W k 为:W k＝ω″﹙q d＋q″t﹚gLcosβ－q d gLsinβ＝﹣1420(N)式中:ω′ω″---分别为输送带沿承载分支和回空分支运行阻力系数,分别取0.04和0.035L---输送机皮带铺设长度: 700mβ---皮带输送机铺设倾角: 12°3.按摩擦传动条件计算输送带各点张力﹙见计算示意图﹚计算示意图S1S2=S1S3=kS2=kS1S4=S3= kS1S5=KS4=k2S1S6=S5+W k=k2S1+W kS7=k S6=k3S1+kW kS8=S7+W2=k3S1+kW k+W2S9=Ks8=k4S1+k2W k+kW2S 10=S 9=k 4S 1+k 2W k +kW 2式中k=1.04需要传动滚筒表面输出的牵引力F 为: F=S 10－S 1=S 1(k 4－1)+k 2W k +kW 2传动滚筒所能传递的额定牵引力F 0为:F 0=ημα)1(1-e S令F=F 0得:S 1=ημαη)14(1)22(---+k e kW Wk k =4068N 式中α---胶带在滚筒上的围包角 455°μ---滚筒与胶带之间的摩擦系数 取0.2 η---摩擦力备用系数 取1.17S 1=7855NS 2=7855NS 3=kS 1=8169NS 4=8169NS 5=kS 4=8496NS 6=S 5+W k =7076NS 7=kS 6=7359NS 8=S 7+W 2=36400NS 9=kS 8=37856NS 10=S 9=37856N且 S max=S10=37856N4.检验输送带的重度条件:S2min=5(q+q d)L t′cosβ=7200NS kmin=5q d L t″cosβ=1819N因S7＞S2min S6＞S kmin,故各点张力均满足输送带的重度条件〈三〉检验输送带强度输送带的许用张力为:[S ]=m iB d⨯δ=163636N式中:δd---每层单位宽度的纵向拉断强度, N/㎜·层 i---尼龙线层数B---输送带宽度 1000㎜m---输送带的安全系数取11因[S ] ＞S max=S10, 故满足强度条件.〈四〉验算电动机功率:传动滚筒主轴总牵引力F q:F q=S10-S1+0.03(S10+S1)=31372N所需电动机功率:NN=k dηVF q⋅×10﹣3=86.4kW式中 k d=1.17η＝0.85设备电机总功率为2×75=150kW,故满足要求.〈五〉其他参数计算:1.拉紧力Pη＝S2+S3=16024N3.拉紧行程:△L＝△L1+△L2=K·L+1.5B=22.5m△L＜50m 故拉紧行程满足要求式中: k---输送带工作时的伸长系数取0.015由以上计算可知,选用DSJ100/63/2×75皮带输送机完全可以满足要求,安装机头架时,可安装逆止器或液压刹车装置,防止突然停电造成皮带下滑。
三、采区材料上山提升绞车的选型北区材料下山提供一采区及二采区的材料供应及设备的运输，不提升原煤，故不检验提升能力。
只检验绞车的牵引力、容绳量和钢丝绳的安全系数.拟选用JD-4型(原型号JD-55)矿用调度绞车1.技术参数如下:〈1〉J D-4绞车a 牵引力:40KNb 绳径:22.5㎜c 容绳量:750md 电动机功率:55kWe 外形尺寸:2500×2645×1645f 重量:4702㎏〈2〉φ22.5 绳6×19股 绳 纤维芯 钢丝绳 a:钢丝绳直径 22.5㎜ b:钢丝绳总断面积:175.4mm 2c:参考质量:165.8㎏/100md:钢丝绳破断力总和:271500(公称抗拉强度1550N/㎜2) 2. 绞车牵引力核算:井下采掘设备最大部件重量以10吨为限,验算绞车牵引力 Q 1=10t Q 2=1tQ 3=165.8×7.5×10-3=1.16tQ=(Q 1＋Q 2)(sin12°＋f 1cos12°) ＋Q 3(sin12°＋f 2cos12°) =28kN ＜40kN故 绞车牵引力满足要求 式中 Q 1---最大设备部件重量 Q 2---平板车重量 Q 3---钢丝绳重量f 1 f 2---分别为绞车及钢丝绳与铁轨摩擦系数. 3. 钢丝绳安全系数验算 M ＝Q Q p ＝285.271=9.69＞5 故 钢丝绳安全系数符合要求 式中: M---钢丝绳安全系数 Q p ---钢丝绳破断力总和Q---钢丝绳承受静拉力 4.终端最大载荷计算: ①按最大静张力计算: Q max =︒+︒︒+︒-12cos 12sin )12cos 12(sin 08.4123f f Q =16t② 按钢丝绳安全系数核算: Q max =m Q p =55.271=54.3t 故 取最大负荷为16t③由此可推算一次可提升1.6t 翻斗车数量: n ＝61.06.116+=7个5.容绳量核算:绞车容绳量750m ＞采区材料上山巷道长度700m故 满足要求. 6.绞车峒室及车场布置①在采区材料下山上头施工一个 长×宽×高=4×4×3m 的绞车屋,基础用砼浇注,预埋底脚螺栓.②在采区材料下山上部设一个长20m 的甩车场.③在采区材料下山下部进入工作面材料巷方向设一个长20m 的甩车场.四、采区供电设计采区运输上山、采区材料上山及综采工作面所有660V 电气设备均由中央变电所供给,中央变电所安装一台KBSGZ-1000/10型干式变压器,供井下所有660V 设备用电.9101工作面的采煤机,前、后部溜子、转载机、破碎机、乳化液泵、喷雾泵等设备均由移动变电站供给1140V 电源.1.1140V 变电列车所需负荷供电计算 ⑴负荷统计k x =0.4+∑e P P m ax6.0=0.628 ⑵移动变电站的选择及负荷分配 S=ϕcos ∑e x P k =1417kVA可选择一台KBSGZY-800/10型移动变电站供采煤机、两台液压泵站和两台喷雾泵用电.一台KBSGZY-800/10型移动变电站供工作面前、后刮板输送机及破碎机、转载机用电. 容量计算如下: S 1=ϕcos 1∑Pe k x =683kVA S 2=ϕcos 2∑Pe k x =734kVA故确定选择2台KBSGZY-800/10移动变电站供电,低压侧均为1140V.2.因660V 设备均从中央变电所供电,故不进行变压器负荷供电计算.3.变电所馈出高压开关柜校验 I e =7.010732.1992⨯⨯=82A变电所开关柜额定容量为400A,电流互感器一次侧为200A ＞82A,满足要求.4. 高压电缆的选择: ⑴确定电缆型号:移动变电站应采用双屏蔽监视型高压软电缆,自中央变电所至移动变电站的高压电缆选用MYPTJ-10型矿用双屏蔽监视高压软电缆. ⑵按经济电流密度选择电缆截面积:查表知电缆经济电流密度为2.25A/㎜2,故电缆经济截面积为: S J =IjIe=36.5㎜ 2 故选用MYPTJ-10型50㎜2双屏蔽高压橡套电缆. 5. 低压电缆的选择:综采面660V 电气设备主要有: ⑴一部皮带输送机:75kW ⑵两部调度绞车:2×25kW ⑶两部回柱绞车:2×30kW计185kW ，考虑到设备部同时工作,故选用MY-3×70㎜2低压橡套电缆给综采面660V 所有设备供电. 6.采区供电系统图:见(图1 图2 图3)图1 图2中未标注型号的电缆均为MCP 千伏级屏蔽电缆.图3中未标注型号的电缆均为MY低压橡套电缆.7.短路电流的计算:根据供电系统图进行计算,各点短路电流均符合要求.第二部分采区运输与排水一采区运输1.原煤运输线路工作原切眼---工作面运输顺槽---采区皮带下山---井底煤仓。