华瀛能源有限公司 冯家坛煤矿 020102工作面回采作业规程
第二节 通风系统
一、通风系统路线:
新鲜风:主斜井→皮带大巷→ 020102进风巷→020102工作面。 乏 风:020102工作面→020102回风巷→回风大巷→风井→地面。 二、020102工作面通风系统示意图(附图:3) 三、020102工作面风量计算 1、按气象条件确定需要风量
Q采1=60×70%×Vcf×Scf×K采高×K采面长 (m3/min) =60×0.7×1.1×5.37×0.9×1.0 =223.3(m/min) 式中:
Q采1——采煤工作面需要风量,m3/min;
Vcf ——按采煤工作面进风流的温度选取1.1,m/s;
Scf ——采煤工作面平均有效断面积,按平均控顶距计算,取5.37m2 K采高——采煤工作面采高调整系数(取0.9); K采面长——采煤工作面长度调整系数(取1.0)。 2、按照瓦斯绝对涌出量计算需要风量
根据《煤矿安全规程》规定,按采煤工作面回风流中瓦斯浓度不超过1.0%的要求计算,冯家坛煤矿瓦斯涌出量较低,计算得出的风量比按气象条件计算的风量小得多,不能作为采煤面配风依据。
3、按照二氧化碳绝对涌出量计算需要风量
冯家坛煤矿二氧化碳绝对涌出量较低,计算得出的风量比按气象条件计算的风量小得多,不能作为采煤面配风依据。
4、按采煤工作面同时作业人数计算需要风量 每人供风量≦4m3/min
Q4>4N(m/min)=4×50=200 >200(m3/min)
式中:N——同时作业人数取50
6、按采煤工作面允许风速进行验算: 15Smax 15×4.0×1.45×0.7 式中:Smax——采煤工作面最大控顶断面积,m2; Smin——采煤工作面最小控顶断面积,m2; 33 10 华瀛能源有限公司 冯家坛煤矿 020102工作面回采作业规程 Smax=采煤工作面最大控顶距×实际采高×70% Smin=采煤工作面最小控顶距×实际采高×70% 采煤工作面采空区顶板悬顶时,必须适当加大风量并且采取挂风障等堵漏风措施,确保采煤工作面控顶区域内最低风速不得小于0.5 m/s,有害气体浓度符合《煤矿安全规程》规定。 综上所述,工作面需风量取上述验算的最大值:223.3m3/min。 第三节 供水系统 1、采面供水线路为: 运输巷:地面→副井→井底车场→材料大巷→联络巷(材料—回风大巷)→回风巷→020102运输巷。 材料巷:地面→副井→井底车场→材料大巷→联络巷(材料—回风大巷)→回风巷→020102材料巷。 2、020102工作面供水系统示意图(附图4) 第四节 供电系统 一.原始资料 1、根据生产技术科提供020102工作面设备布置图及相关资料, 该设计高压供电由中央变电所07号高开提供,07号高开给两台KBSGZY-630/10移动变电站提供10KV电源,然后由01号移动变电站给工作面提供1140V电源,由02号移变给工作面提供660V电源。工作面布置MG132/310-BW采煤机1部,SGB-630/75工作面溜子1套,顺槽布置SGB-620/55刮板输送机1套和40KW皮带一部,构成下巷顺槽出货系统。运料系统由轨道巷的JD-11.4绞车1台组成。 2、负荷统计:见负荷统计表 设 备 台数 Pe kw Ue v 采煤机MG132/310-BW 1 310 1140 工作面刮板运输机SGB-630/75x2 1 75 1140 顺槽刮板输送机SGB-620/55 1 55 1140 带式输送机DTL-650 1 30 1140 乳化泵BRW—125/31.5 2 75 660 JD-11.4绞车 1 11.4 660 ∑P 556.4 (附图5:020102工作面设备布置示意图) 二.供电设计及验算 (一)供电系统确定及变压器容量验算 1、供电系统图确定:见附图 2、移动变电站容量、台数的选择验算 1140V用电负荷统计: 470KW由 01号KBSGZY-630/10提供。 Sca.T= ?PeKdeCOS??.m 11 华瀛能源有限公司 冯家坛煤矿 020102工作面回采作业规程 Sca.T——变电站的计算容量。 Kde——需用系数(详见表)。 ?Pe——由该变电站供电的设备的额定总功率,KW。 COS??.m——加权平均功率因数。 Kde?0.286?0.714Sca.T= Pmax310?0.286?0.714?0.76470?PN 470?0.76?510.29KVA 0.7根据计算结果选择01号KBSGZY-630/10移动变电站供电,满足负荷要求。 乳化液泵站和1台JD-11.4小绞车所需负荷统计 Sca.T= ?PeKdeCOS??.m??75?11.4??0.79?97.5KVA0.7 根据计算结果选择02号KBSGZY-630/10移动变电站供电,满足负荷要求。 (二)低压电缆的选择与校验 1、采煤机电缆选型 采煤机采用1140V供电,则其长时负荷电流为 Ica?Ie?P?0.633?310?0.633?196.23A P__为采煤机的装机总功率 按现有的MCP-0.66/1.14KV-3×70+1×16+4x6电缆,查表得其长时允许电流为215A,符合要求。 2、工作面刮板输送机的电缆选型 工作面刮板输送机采用1140V供电 Ica?Ie?P?0.633?75?0.633?47.475A 结合电缆机械强度和载流量的考虑,选用MY3×35+1×16型矿用橡套电缆,其长时允许电流为138A,符合要求。 3、顺槽刮板输送机的电缆选型 Ica?Ie?P?0.633?55?0.633?34.815A 结合电缆机械强度和载流量的考虑,选用MY3×25+1×16型矿用橡套电缆,其长时允许电流为113A,符合要求。 4、顺槽皮带机的电缆选型 Ica?Ie?P?0.633?30?0.633?18.99A 选用MY3×25+1×16型矿用橡套电缆,其长时允许电流为113A,符合要求。 5、煤机的干线电缆选型 I?196.23A 12 华瀛能源有限公司 冯家坛煤矿 020102工作面回采作业规程 所以选择电缆MYP3×70+1×25,其长时电流为215A,符合要求。 6、顺槽皮带机、工作面刮板输送机和顺槽刮板输送机干线电缆选型 I?34.815?18.99?47.47?101.28A 所以选择电缆MYP3×50+1×16,其长时电流为173A,符合要求。 7、乳化液泵站和JD-11.4小绞车的干线电缆选型 供电电压为660V Ica?Ie?P?1.15?86.4?1.15?99.36A 选用MY3×50+1×16型矿用橡套电缆,其长时允许电流为173A,符合要求。 乳化液泵站的支线电缆选型 Ica?Ie?P?1.15?75?1.15?86.25A 选用MY3×25+1×16型矿用橡套电缆,其长时允许电流为113A,符合要求。 JD-11.4小绞车的支线电缆选型 Ica?Ie?P?1.15?11.4?1.15?13.11A 选用MY3×25+1×16型矿用橡套电缆,其长时允许电流为113A,符合要求。 8、按正常运行时的电压损失校核电缆截面 移动变电站内部电压损失 查表得移动变电站KBSGZY-630/10/1.14KV,负载损耗?PN?2100W,阻抗电压u?4% cos?T?0.65 sin?T?0.76 ?VT?K10?T?uRcos?T?uXsin?T??100% K10?T?Ica,TI2N?Sca,TSN uR??PN 10SN22uX?uS?uR Sca,T——变压器的计算功率 KV?A SN ——变压器的额定功率 KV?A ?PN——变压器短路损耗 uS——变压器阻抗压降百分数 K10?T?Ica,TI2N?Sca,TSN?510.29?0.81 630 13 华瀛能源有限公司 冯家坛煤矿 020102工作面回采作业规程 uR??PN2100??0.33 10SN10?63022uX?uS?uR?42?0.332?3.99 ?VT?K10?T?uRcos?T?uXsin?T??100%?0.81??0.33?0.65?3.99?0.76??100%?2.63%移动变电站的电压损失为 ?V?V2.63%?1140?VT损?T2N??0.3V 100100采煤机低压干线电缆电压损失 由于采煤机的负荷是最大的,启动压降也大,所以对采煤机线路的压降进行计算 PNK10Lb1?103310?660?103?Vb1??=53.159V ?scVNAb1?m053?1140?70?0.91?Vb1__配电点中线路最长且负荷最大的支线电缆电压损失,V ?SC__电缆材料的导电系数,?SC?53,m/(?mm2) 。 Ab1、Lb1依次为干线的电缆截面(mm2),长度(m)向采煤机供电线路的电压损失为 ?V??VT??Vb1?0.3?53.159?53.46V 53.46<1140x7%=79.8V 满足供电质量的要求。 乳化液泵站和JD-11.4小绞车的电压损失 PNK10Lb1?10386.4?520?103?Vb1??=28.23V ?scVNAb1?m053?660?50?0.9128.23<660x7%=46.2V 满足供电质量要求 9、按起动条件校验电缆截面 (1)起动时电压损失,由于采煤机为左、右截割电机分别启动,现就此进行计算。 ?V?3?IqdL?1030.66?103cos??3?501.3360.65?73.98V ?SCA53?95Iqd__电动机实际启动电流 Iqd?132?0.633?6?501.336A (2)起动时变压器的电压损失 K10??uRcos?T?uXsin?T??V2N0.81??0.33?0.65?3.99?0.76??1140?Vb??K10__变压器100100?30V的负荷率 14