山西煤炭進(jìn)出口集團(tuán)洪洞恒興煤業(yè)掘進(jìn)工作面機(jī)電設(shè)計(jì)

山西煤炭進(jìn)出口集團(tuán)洪洞恒興煤業(yè)有限公司3回風(fēng)大巷機(jī)電技術(shù)資料總工程師科長資料提供人提供日期依據(jù)生產(chǎn)科編寫3回風(fēng)大巷掘進(jìn)規(guī)程通知單要求，我科提供以下技術(shù)資料，望十四冶項(xiàng)目部依據(jù)煤礦作業(yè)規(guī)程編寫的相關(guān)規(guī)定和我科提供的技術(shù)資料認(rèn)真編寫3回風(fēng)大巷掘進(jìn)作業(yè)規(guī)程。若有疑問或需要協(xié)調(diào)的事項(xiàng)，請與資料提供人進(jìn)行溝通。壓風(fēng)系統(tǒng)一、系統(tǒng)參數(shù)1、壓風(fēng)來自地面壓風(fēng)機(jī)，安裝兩臺(tái)OGFD22/8螺桿式空氣壓縮機(jī)，排氣量22M/MIN，排氣壓力08MPA，電機(jī)功率132KW。2、3號(hào)回風(fēng)大巷壓風(fēng)網(wǎng)絡(luò)地面壓風(fēng)機(jī)副斜井副井底變電所回風(fēng)大巷3號(hào)專用回風(fēng)巷3號(hào)回風(fēng)大巷二、壓風(fēng)管路參數(shù)及布置從壓風(fēng)機(jī)經(jīng)一趟108MM無縫鋼管管路30M至副斜井井口，經(jīng)一趟108MM無縫鋼管管路（370M）沿副斜井井筒入井，經(jīng)一趟108MM無縫鋼管管路（100M）通過副井底變電所至回風(fēng)大巷，經(jīng)一趟108MM無縫鋼管管路（120M）沿回風(fēng)大巷至3號(hào)專用回風(fēng)巷口，經(jīng)一趟108MM無縫鋼管管路（700M）沿3專用回風(fēng)巷至3回風(fēng)大巷工作面。三、用風(fēng)設(shè)備用風(fēng)量計(jì)算風(fēng)動(dòng)工具用風(fēng)量一覽表名稱型號(hào)臺(tái)數(shù)耗氣量M3/MIN需用系數(shù)備注錨桿鉆機(jī)MQT120/2832428403一臺(tái)備用氣腿鑿巖機(jī)YT274231262408兩臺(tái)備用氣鎬G104215631203兩臺(tái)備用噴漿機(jī)PS51116604合計(jì)111195考慮到噴漿機(jī)與其它風(fēng)動(dòng)工具不同時(shí)使用，所以按照其它風(fēng)動(dòng)工具最大用風(fēng)量計(jì)算NIKQQ12式中Q需風(fēng)量1由于我礦壓風(fēng)管路全長3000M，取122風(fēng)動(dòng)機(jī)械磨損耗氣量增加系數(shù)，取115海拔高度修正系數(shù)，取103K1風(fēng)動(dòng)工具的同時(shí)使用系數(shù)Q1195M3/MIN由于22M3/MIN1195M3/MIN所以滿足要求。四、管理規(guī)定1、掘進(jìn)面班組長及電鉗工必須對壓風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行巡查，發(fā)現(xiàn)漏風(fēng)必須立即處理。2、井下壓風(fēng)管路和閥門的日常管理由十四冶項(xiàng)目部負(fù)責(zé)。3、因工作面推進(jìn)需延長壓風(fēng)管路或安裝壓風(fēng)自救裝置時(shí)，必須將上一級(jí)閥門嚴(yán)密關(guān)閉，防止漏風(fēng)。4、第一組壓風(fēng)自救裝置安裝在距巷道開口50米范圍內(nèi)，之后距工作面50米安裝一套壓風(fēng)自救裝置，每組不少于5個(gè)，安裝高度距底板不低于16米。5、嚴(yán)格執(zhí)行其他相關(guān)規(guī)定。附圖十3回風(fēng)大巷壓風(fēng)系統(tǒng)圖排水系統(tǒng)一、地質(zhì)基本情況1、正常涌水量為1M/H。2、最大涌水量為30M/H。3、巷道單臺(tái)水泵最長排水距離為1000M。4、3號(hào)回風(fēng)大巷開口處（標(biāo)高1066）巷道終點(diǎn)處標(biāo)高（962）最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的落差為104M。二、水泵的選擇1、流量根據(jù)采區(qū)排水有關(guān)規(guī)定,要求投入工作水泵的能力為實(shí)際涌水量的5倍。即QB5QZ（M/H）QB5（M/H）QZ實(shí)際涌水量（M/H）QB工作水泵必須的排水能力（M/H）2、揚(yáng)程的確定（1）H11066962104M（2）管路的阻力損失H21000/1001212M（3）附件的阻力損失考慮管路附件有1個(gè)逆止閥，1個(gè)閥門，3個(gè)彎頭。根據(jù)計(jì)算與查表得逆止閥的折合管路長度為100100/100010M閥門的折合管路長度為13100/100013M彎頭的折合管路長度為325100/100075M即附件折合管路長度損失為101375188M則附件折合管路阻力損失為H3188/10011020M即水泵揚(yáng)程HH1H2H310412021162M則根據(jù)水泵流量、揚(yáng)程計(jì)算，水倉內(nèi)選擇D25305多級(jí)離心泵滿足要求。3、管徑的選擇079628401018364PPPVQVD式中DP排水管內(nèi)徑（M）；Q通過管子的流量（M3/H）；VP管道中經(jīng)濟(jì)流速，取1026M/S；根據(jù)計(jì)算排水管路應(yīng)選擇一趟4寸管路，備用管路與主排水管路具有同等排水能力，所以本工作面排水管路應(yīng)選用兩趟4寸管路較為合適。三、排水方案的確定根據(jù)上述計(jì)算及工作面實(shí)際情況,3號(hào)回風(fēng)大巷在開始掘進(jìn)過程中工作面必須跟隨一臺(tái)D25305水泵，通過工作面安設(shè)的兩趟4寸排水管路排出。四、排水路線3號(hào)回風(fēng)大巷工作面排水路線為掘進(jìn)工作面3回風(fēng)大巷3號(hào)專用回風(fēng)巷回風(fēng)大巷副斜井底變電所副井軌道巷中央水倉地面。五、管路吊掛標(biāo)準(zhǔn)懸掛方式非行人側(cè)幫部吊掛。懸掛裝置吊鉤懸掛標(biāo)準(zhǔn)沿巷道非行人側(cè)每10M施工安裝一個(gè)吊鉤。懸掛要整齊，成一直線，管路刷黑漆，并每隔10M貼一管路標(biāo)志牌，注明其規(guī)格、走向等。附圖十三3號(hào)回風(fēng)大巷排水系統(tǒng)圖供電一、供電設(shè)備選擇設(shè)備電源引自副斜井井底配電點(diǎn)1、2饋電和基建變電所4饋電，局部通風(fēng)機(jī)選用專用變壓器供電，供電電壓為660V；工作面設(shè)備選用2臺(tái)移變供電，一臺(tái)供機(jī)掘，電壓1140V，一臺(tái)供其它動(dòng)力用電，電壓660V，供電距離1000M。二、變壓器的選型計(jì)算及校驗(yàn)1、3號(hào)回風(fēng)大巷掘進(jìn)機(jī)變壓器選擇SPKX/26104/06174KVACOS式中變壓器供電設(shè)備額定功率之和P160KW90KW11KWPKX需用系數(shù)，KX04加權(quán)平均功率因數(shù)，06COSCOS根據(jù)計(jì)算，預(yù)選取一臺(tái)400KVA移動(dòng)變電站供電。按負(fù)荷系數(shù)085考慮，261KVA085222KVA因?yàn)?00KVA222KVA，所以選擇KBSGZYR400/6/1140型號(hào)移動(dòng)變電站滿足要求。2、3號(hào)回風(fēng)大巷動(dòng)力變壓器選擇SPKX/12504/06833KVACOS式中變壓器供電設(shè)備額定功率之和；計(jì)算取值125KWPKX需用系數(shù)，KX04加權(quán)平均功率因數(shù)，06COSCOS根據(jù)計(jì)算，預(yù)選取一臺(tái)400KVA移動(dòng)變電站供電。按負(fù)荷系數(shù)085考慮，125KVA085110KVA因?yàn)?00KVA110KVA，所以選擇KBSGZYR400/6/660型號(hào)移動(dòng)變電站滿足要求。3、3號(hào)回風(fēng)大巷局扇變壓器選擇SPKX/3004/0620KVACOS式中變壓器供電設(shè)備額定功率之和；計(jì)算取值30KWPKX需用系數(shù)，KX04加權(quán)平均功率因數(shù)，06COSCOS根據(jù)計(jì)算，預(yù)選取一臺(tái)200KVA移動(dòng)變電站供電。按負(fù)荷系數(shù)085考慮，30KVA08526KVA因?yàn)?00KVA26KVA，所以選擇KBSGZYR200/6/660型號(hào)移動(dòng)變電站滿足要求。三、電纜的選型計(jì)算及校驗(yàn)根據(jù)該工作面供電電壓、工作條件，電纜敷設(shè)路徑及供電負(fù)荷，選擇電纜。1、掘進(jìn)機(jī)組電纜的選型（1）電纜的實(shí)際長時(shí)工作電流依據(jù)公式WMNDECAUPKIOS3103式中電纜所負(fù)擔(dān)設(shè)備額定功率之和，P供電電壓，1200VNUN需用系數(shù)，KX04功率因數(shù)，06COSCOS計(jì)算得到ICA8371A根據(jù)計(jì)算結(jié)果擬選用MCP370125電纜，其長時(shí)允許通過電流為215A8371A，所以選擇電纜符合要求，電纜長度約1000米。（2）按允許損失電壓校驗(yàn)電壓等級(jí)為1140V的電網(wǎng)允許電壓損失U允U2NT95UN117V式中U2NT變壓器二次側(cè)電壓UN電纜上的電壓（3）按電壓損失校驗(yàn)電纜截面電纜的電壓損失為VAULKPSOEX57210MA線損式中電纜所供設(shè)備最大功率，MAXP需用系數(shù)，K電纜的長度，ML電纜上的額定電壓,VEU電纜的電導(dǎo)率,SOV電纜截面,A（4）變壓器的電壓損失為NXUU2RN2SINCO10I變損式中變壓器正常運(yùn)行時(shí)，變壓器低壓側(cè)的負(fù)荷電流，A；NI變壓器低壓側(cè)的額定電流，A；2變壓器的電阻壓降百分比數(shù)，短路損耗,RUP額定容量，NS電抗壓降百分?jǐn)?shù)，X2RZXUNS10變壓器阻抗電壓百分?jǐn)?shù)，ZU由上式得V3926變損（5）剩余允許電壓損失剩允損VU0465變損線損允（6）按允許電纜電壓損失校驗(yàn)電纜截面2SO7V1PAMLEE剩允損式中電纜所負(fù)擔(dān)設(shè)備額定功率之和P需用系數(shù)，KX04電纜的長度，ML電纜上的額定電壓,VEU電纜的電導(dǎo)率,查表SOV由于702752因此選取MCP370125型號(hào)電纜合理。2M22、工作面動(dòng)力電纜的選型（1）電纜的實(shí)際長時(shí)工作電流依據(jù)公式AUPNE8972COS310式中電纜所負(fù)擔(dān)設(shè)備額定功率之和，P供電電壓，660VNUN需用系數(shù)，KX04功率因數(shù)，06COSCOS根據(jù)計(jì)算結(jié)果擬選用MYP350125電纜，其長時(shí)允許通過電流為173A7289A，所以選擇電纜符合要求，電纜長度約800米。（2）按允許損失電壓校驗(yàn)電壓等級(jí)為660V的電網(wǎng)允許電壓損失U允U2NT95UN63V式中U2NT變壓器二次側(cè)電壓UN電纜上的電壓按電壓損失校驗(yàn)電纜截面（3）電纜的電壓損失為VAULPSOE94210MAX線損式中電纜所供設(shè)備最大功率，MAXP需用系數(shù)，K電纜的長度，ML電纜上的額定電壓,VEU電纜的電導(dǎo)率,SOV電纜截面,A（4）變壓器的電壓損失為NXUU2RN2SINCO10I變損式中變壓器正常運(yùn)行時(shí)，變壓器低壓側(cè)的負(fù)荷電流，A；NI變壓器低壓側(cè)的額定電流，A；2變壓器的電阻壓降百分比數(shù)，短路損耗,RUP額定容量，NS電抗壓降百分?jǐn)?shù)，X2RZXUNS10變壓器阻抗電壓百分?jǐn)?shù)，ZU由上式得V169變損（5）剩余允許電壓損失剩允損VU928變損線損允（6）按允許電纜電壓損失校驗(yàn)電纜截面2SO7410PAMLEE剩允損式中電纜所負(fù)擔(dān)設(shè)備額定功率之和P需用系數(shù)，KX04電纜的長度，ML電纜上的額定電壓,VEU電纜的電導(dǎo)率,查表SOV由于504127因此選取MYP350125型號(hào)電纜合理。M四、保護(hù)裝置的整定計(jì)算1、掘進(jìn)機(jī)組過流保護(hù)整定（1）整定原則過流整定選取值過流應(yīng)依據(jù)開關(guān)可調(diào)整范圍略大于或等于所帶設(shè)備額定電ZI流IE。如果開關(guān)帶皮帶負(fù)荷，為躲過皮帶啟動(dòng)電流，過流整定值應(yīng)依據(jù)開關(guān)可調(diào)整范圍取所帶設(shè)備額定電流IE的15倍。（2）計(jì)算公式（額定電流IE）AUPNE128COS30單臺(tái)設(shè)備整定電流值15140AZIE多臺(tái)設(shè)備整定電流值MAXQEIK式中容量最大的電動(dòng)機(jī)額定啟動(dòng)電流，AMAXQEI其余電動(dòng)機(jī)的額定電流之和，A2、利用兩相短路電流值進(jìn)行校驗(yàn)（1）計(jì)算原則被保護(hù)線路末端兩相短路電流計(jì)算時(shí)，阻抗值從變壓器低壓側(cè)算起，加上被保護(hù)線路全長的阻抗（總開關(guān)計(jì)算被保護(hù)線路的阻抗時(shí)，電纜阻抗忽略不計(jì)，只考慮變壓器二次側(cè)阻抗值）。被保護(hù)設(shè)備所帶負(fù)荷中的最大負(fù)荷的啟動(dòng)電流按該設(shè)備額定電流的57倍計(jì)算。（2）計(jì)算公式變壓器阻抗ZBUDUE2/SE式中UD變壓器阻抗電壓，VUE變壓器額定電壓，VSE變壓器容量，VA掘進(jìn)機(jī)組變壓器阻抗ZBUDUE2/SE412002/4000024換算低壓側(cè)后的阻抗ZB2ZB0048被保護(hù)線路的阻抗電抗006LXO式中千伏以下的電纜單位長度的電抗值006歐姆/千米；OXL線路長度KM電阻03039H/RSVLO式中L線路長度，MS導(dǎo)線截面積，MM電導(dǎo)率（M/MM，銅芯軟電纜按65時(shí)考慮取425，銅芯OV鎧裝電纜按65時(shí)考慮取486）短路點(diǎn)電弧電阻，取001HR電纜的阻抗0309LZ2LRX所以總阻抗0357總B兩相短路電流計(jì)算ID2UE/2168067A總Z掘進(jìn)機(jī)最遠(yuǎn)端兩相短路電流靈敏度校驗(yàn)ID2/15Z式中ID2被保護(hù)電纜線路的兩相短路電流值，A電流整定值，AZ168067/14052415所以，滿足要求。3、工作面動(dòng)力保護(hù)整定（1）整定原則過流整定選取值過流應(yīng)依據(jù)開關(guān)可調(diào)整范圍略大于或等于所帶設(shè)備額定電ZI流IE。如果開關(guān)帶皮帶負(fù)荷，為躲過皮帶啟動(dòng)電流，過流整定值應(yīng)依據(jù)開關(guān)可調(diào)整范圍取所帶設(shè)備額定電流IE的15倍。（2）計(jì)算公式（額定電流IE）COS310NEUP單臺(tái)設(shè)備整定電流值15ZIE多臺(tái)設(shè)備整定電流值125AMAXQEIK式中容量最大的電動(dòng)機(jī)額定啟動(dòng)電流，AMAXQEI其余電動(dòng)機(jī)的額定電流之和，A4、利用兩相短路電流值進(jìn)行校驗(yàn)（1）計(jì)算原則被保護(hù)線路末端兩相短路電流計(jì)算時(shí)，阻抗值從變壓器低壓側(cè)算起，加上被保護(hù)線路全長的阻抗（總開關(guān)計(jì)算被保護(hù)線路的阻抗時(shí)，電纜阻抗忽略不計(jì)，只考慮變壓器二次側(cè)阻抗值）。被保護(hù)設(shè)備所帶負(fù)荷中的最大負(fù)荷的啟動(dòng)電流按該設(shè)備額定電流的57倍計(jì)算。（2）計(jì)算公式變壓器阻抗ZBUDUE2/SE式中UD變壓器阻抗電壓，VUE變壓器額定電壓，VSE變壓器容量，VA工作面動(dòng)力變壓器阻抗ZBUDUE2/SE46902/4000000013換算低壓側(cè)后的阻抗ZB2ZB0026被保護(hù)線路的阻抗電抗0048LXO式中千伏以下的電纜單位長度的電抗值006歐姆/千米；OL線路長度KM電阻0339H/RSVO式中L線路長度，MS導(dǎo)線截面積，MM電導(dǎo)率（M/MM，銅芯軟電纜按65時(shí)考慮取425，銅芯鎧OV裝電纜按65時(shí)考慮取486）短路點(diǎn)電弧電阻，取001HR電纜的阻抗0342LZ2LRX所以總阻抗0368總B兩相短路電流計(jì)算ID2UE/2940A總Z工作面動(dòng)力最遠(yuǎn)端兩相短路電流靈敏度校驗(yàn)ID2/15Z式中ID2被保護(hù)電纜線路的兩相短路電流值，A電流整定值，AZ940/125515115所以，滿足要求。開關(guān)型號(hào)配置表整定值A(chǔ)負(fù)荷名稱開關(guān)型號(hào)負(fù)荷KW電壓等級(jí)KVGZDZ備注水泵QBZ80Z2206625100一臺(tái)備用皮帶QBZ1204006646368噴漿機(jī)BQD8055066756局部通風(fēng)機(jī)QBZ2X803006635280掘進(jìn)機(jī)分控KB