《煤礦工作面機(jī)械設(shè)備選型及供電設(shè)計(jì)》11000字

PAGE32煤礦工作面機(jī)械設(shè)備選型及供電設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-2"\h\u11399第一章引言 3272391.1地理位置 3119031.2地層 3227171.3水文地質(zhì) 3264621.4地質(zhì)資源量 4159第二章采煤機(jī) 524034筒式采煤機(jī)的選型設(shè)計(jì)計(jì)算 586302.1最大采高 5325922.2滾筒直徑 5305782.3截深 5306352.4滾筒轉(zhuǎn)速 5109622.5截割速度 6278642.6截割深度 6285442.7采煤機(jī)最小設(shè)計(jì)生產(chǎn)率 6153102.8牽引速度 637782.9理論生產(chǎn)率 741512.10裝機(jī)功率 7304862.11牽引力 823912第三章刮板輸送機(jī) 117913.1設(shè)計(jì)生產(chǎn)率 1195433.2設(shè)計(jì)生產(chǎn)率計(jì)算及刮板輸送機(jī)的選型 11106053.3運(yùn)行阻力、牽引力和功率的計(jì)算 1112171第四章液壓支架 1411631支撐掩護(hù)式支架 14274544.1支架高度 1448164.2支架支護(hù)強(qiáng)度 148910液壓支架布置臺(tái)數(shù) 158614第五章破碎機(jī) 1640505.1機(jī)械破碎的基本形式 1624483第六章轉(zhuǎn)載機(jī) 17209636.1轉(zhuǎn)載機(jī) 171019第七章乳化液泵站 1823957.1乳化液泵站的組成 18173297.2乳化液泵站壓力的確定 1874207.3乳化液泵站流量的確定 20292第八章膠帶輸送機(jī) 22106928.1選擇膠帶輸送機(jī) 222648.2膠帶輸送機(jī)的運(yùn)輸能力校驗(yàn) 22221468.3膠帶寬度 2361978.4輸送機(jī)膠帶安全系數(shù)校核 23207068.5輸送機(jī)功率計(jì)算 238442第九章供電設(shè)計(jì) 1102509.1負(fù)荷計(jì)算 1153009.2移動(dòng)變電站容量選型及計(jì)算 364049.3移動(dòng)變電站高壓配電裝置選擇 5159751#移動(dòng)變電站高壓配電裝置的選擇 6172859.4高壓電纜選擇及校驗(yàn) 63659地面變電所到井下中央變電所的總壓降 14127489.5低壓電纜選擇及校驗(yàn) 15177279.6短路電流的計(jì)算 26134949.7低壓電纜熱穩(wěn)定校核 29158219.8電磁起動(dòng)器和低壓保護(hù)箱選擇 30摘要煤炭作為基礎(chǔ)能源，在很多領(lǐng)域內(nèi)有著及其重要且不可替代的作用，煤炭一般分布在地下幾十米至上百米不等，因此，煤炭的采掘能力也就尤為重要，對(duì)此要對(duì)煤炭采掘設(shè)備進(jìn)行周密的選擇，采掘能力應(yīng)符合煤礦的存量。本設(shè)計(jì)對(duì)門克慶礦11-3101工作面進(jìn)行機(jī)械設(shè)備選型及供電設(shè)計(jì)，用來(lái)檢測(cè)學(xué)習(xí)成果，本次設(shè)計(jì)的煤礦工作面為綜采工作面。因根據(jù)年產(chǎn)量計(jì)算出日產(chǎn)量，并于其他參數(shù)配合選擇出所需要的采煤機(jī)，以采煤機(jī)數(shù)據(jù)計(jì)算得出匹配的刮板機(jī)、液壓支架等。最后將所選機(jī)械進(jìn)行供電設(shè)計(jì)，并選出所需的供電設(shè)備。內(nèi)容應(yīng)按照《煤礦安全工程》的要求來(lái)選擇，可使設(shè)計(jì)的可靠性、功能性更高，也可使采區(qū)設(shè)備安全性與經(jīng)濟(jì)型共存。關(guān)鍵詞：煤礦、綜采工作面、采煤機(jī)、供電系統(tǒng)引言地理位置門克慶井田位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市呼吉爾特礦區(qū)中部，該礦區(qū)總體規(guī)劃已由國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)以發(fā)改能源[2008]504號(hào)文做出了批復(fù)。按照《鄂爾多斯呼吉爾特礦區(qū)總體規(guī)劃的批復(fù)》（發(fā)改能源［2008］504號(hào)），門克慶井田境界由4個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)圈定。井田北與葫蘆素井田毗鄰，西與梅林廟井田相鄰，南與母杜柴登井田為鄰，東與二號(hào)勘查區(qū)西部邊界相接。門克慶°59′00″，井田近似長(zhǎng)方形，面積約94.66km2。根據(jù)總體規(guī)劃的批復(fù)，呼吉爾特礦區(qū)建設(shè)規(guī)模63.00Mt/a，其中，梅林廟井田10.00Mt/a、門克慶井田12.00Mt/a、沙拉吉達(dá)井田8.00Mt/a、母杜柴登井田6.00Mt/a、巴彥高勒井田4.00Mt/a、葫蘆素井田13.00Mt/a、石拉烏素井田10.00Mt/地層門克慶井田內(nèi)地層由老至新發(fā)育有：三疊系上統(tǒng)延長(zhǎng)組(T3y)、侏羅系中統(tǒng)延安組(J2y)、侏羅系中統(tǒng)直羅組(J2z)、白堊系下統(tǒng)志丹群(K1zh)和第四系全新統(tǒng)(Q4)。詳見(jiàn)第二章第一節(jié)。水文地質(zhì)門克慶井田的直接充水含水層以裂隙含水層為主，孔隙含水層次之，直接充水含水層的富水性微弱，補(bǔ)給條件和徑流條件較差，以區(qū)外承壓水的側(cè)向徑流為主要補(bǔ)給源，大氣降水為次要補(bǔ)給源；煤層雖位于地下水位以下，但直接充水含水層的單位涌水量q＜0.1L/s·m(q=0.00379～0.00807L/s·m)，富水性弱；井田內(nèi)地表沒(méi)有水庫(kù)、湖泊等地表水體，也無(wú)常年地表徑流，潛水含水層與煤層的間距較大，平均在600m以上，水文地質(zhì)邊界簡(jiǎn)單，地質(zhì)構(gòu)造較簡(jiǎn)單。2011年11月中國(guó)煤炭地質(zhì)總局特種技術(shù)勘探中心提交了《門克慶井田水文地質(zhì)補(bǔ)充勘探報(bào)告》。根據(jù)井田各含水層性質(zhì)及地下水補(bǔ)給條件、富水性強(qiáng)弱（單位涌水量）、礦井涌水量預(yù)測(cè)、開采受水害影響程度以及礦井防治水工作的難易程度等，確定礦井正常涌水量1196m3/h、最大涌水量1795m3/h，另外，灌漿析出水量42m3/h。按照《煤礦防治水細(xì)則》，門克慶礦井水文地質(zhì)類型劃分為復(fù)雜型。地質(zhì)資源量2012年10月，國(guó)土資源部以國(guó)土資儲(chǔ)備字[2012]309號(hào)文《關(guān)于<內(nèi)蒙古自治區(qū)東勝煤田呼吉爾特礦區(qū)門克慶井田煤炭資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告>礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評(píng)審備案證明》對(duì)本礦井資源儲(chǔ)量予以備案。全井田備案的煤炭總資源儲(chǔ)量為2383.27Mt。采煤機(jī)筒式采煤機(jī)的選型設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)所學(xué)知識(shí)和我國(guó)現(xiàn)在采煤機(jī)的生產(chǎn)發(fā)展?fàn)顩r，本次設(shè)計(jì)選用雙滾筒采煤機(jī)。平均采高平均采高用于計(jì)算工作面產(chǎn)量， H=M=4.8m (1-1)M一煤層平均厚度，m最大采高計(jì)算采煤機(jī)理論生產(chǎn)率和滾筒直徑與最大采高有關(guān)，X一采煤機(jī)臥底量，一般取X=0.3m滾筒直徑采煤機(jī)滾筒直徑應(yīng)大于最大采高h(yuǎn)max的二分之一，D=(0.52～0.6)選取，采高較高時(shí)取小值。滾筒直徑的選取選取和標(biāo)準(zhǔn)直徑相近的數(shù)值。D=(0.52～0.6)=（0.52～0.6）×5.1=2.856（m）圓整取值取D=3m。截深煤礦煤層厚度較大，設(shè)計(jì)選取截深為1m。滾筒轉(zhuǎn)速因采煤機(jī)滾筒直徑較大，所以選一個(gè)較小的轉(zhuǎn)速，取n=25r/min。截割速度截割速度是指截齒齒尖的速度，一截割速度，m/sD一滾筒直徑，mn一滾筒轉(zhuǎn)速，r/min截割深度截齒的最大切削厚度一最大煤屑厚度，結(jié)果取0.07m一截齒徑向伸出長(zhǎng)度，一般取0.1mk一儲(chǔ)備系數(shù)，徑向截齒k=1.3～1.6截齒平均切削量采煤機(jī)最小設(shè)計(jì)生產(chǎn)率采煤機(jī)最小設(shè)計(jì)生產(chǎn)率與采煤機(jī)有效開動(dòng)率有關(guān)。我國(guó)有效開動(dòng)率平均水平在40%左右，設(shè)計(jì)取45%。一采煤機(jī)最小設(shè)計(jì)生產(chǎn)率，t/hW一采煤工作面日平均產(chǎn)量，8500000/330=25757.6（t）牽引速度采煤機(jī)割煤時(shí)的運(yùn)行速度稱為牽引速度。采煤機(jī)割煤時(shí)，牽引速度越高，單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)煤量越大，但電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷和牽引力也相應(yīng)增大。選擇工作牽引速度時(shí)，應(yīng)考慮采煤機(jī)的負(fù)荷、生產(chǎn)能力及運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)輸能力。最大割煤牽引速度采煤機(jī)最大割煤牽引速度一采煤機(jī)最大割煤牽引速度，m/min一采煤機(jī)最小設(shè)計(jì)生產(chǎn)率，t/hH一平均采高，mJ一截深，mρ一實(shí)體煤密度，ρ=1.4t/m32）理論生產(chǎn)率理論生產(chǎn)率又稱最大生產(chǎn)率，是在給定條件下以最大參數(shù)運(yùn)行的生產(chǎn)率，采煤機(jī)的理論生產(chǎn)率：裝機(jī)功率預(yù)計(jì)裝機(jī)功率采煤機(jī)的裝機(jī)功率一采煤機(jī)割煤的單位能耗，MJ/m3;一般取=1.1～4.4。截割功率采煤機(jī)工作機(jī)構(gòu)消耗的功率一般占裝機(jī)功率的80%～85%；故采煤機(jī)截割功率牽引和輔助功率牽引和輔助裝置消耗裝機(jī)功率的15%～20%，其中，牽引系統(tǒng)消耗的功率占到90%以上，故采煤機(jī)牽引功率輔助裝置功率牽引力采煤機(jī)的牽引力一采煤機(jī)牽引功率，MJ/hK一動(dòng)載不均衡系數(shù)，一般取K=1.4一牽引系統(tǒng)傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)效率；電牽引采煤機(jī)取=0.95，對(duì)于液壓牽引采煤機(jī)取=0.65一牽引系統(tǒng)牽引機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率；一般取=0.9

參數(shù)名稱計(jì)算值圓整值采高/m4.8最大采高/m5.1滾筒直徑/m2.8563截深/m1.01.0滾筒轉(zhuǎn)速/r.min-12525截割速度/m.s-13.9最大截割牽引速度/m.min-15.9預(yù)計(jì)裝機(jī)功率/kw1504.5截割功率/kw1203.6牽引功率/kw162.48輔助裝置功率/kw18.05牽引力/kN1009理論生產(chǎn)率/t.h-12378.88

根據(jù)數(shù)據(jù)及煤礦高效運(yùn)行最終采煤機(jī)選擇MG900/2210-WD型交流電牽引采煤機(jī)主要技術(shù)參數(shù)機(jī)面高度2121mm最大開采高度6300mm配套滾筒3000mm牽引力1000-500kN牽引速度0~11.5~23m/min(0~50~100Hz)調(diào)速和牽引方式交流變頻調(diào)速，齒輪銷軌式無(wú)鏈牽引裝機(jī)功率900×2+110(150）×2+150+40(kW)對(duì)接面聯(lián)接方式4-M85x4液壓螺栓聯(lián)接配套運(yùn)輸機(jī)SGZ1000/1050-W供電電壓3300V機(jī)器重量約135T刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)生產(chǎn)率設(shè)計(jì)生產(chǎn)率是運(yùn)送貨物的地方在一個(gè)固定的時(shí)間內(nèi)內(nèi)需要運(yùn)出的貨載的總體重量，它是礦井生產(chǎn)任務(wù)要求運(yùn)送貨物的機(jī)械所具有的運(yùn)輸能力，用“A”來(lái)表示，單位是t/h；而運(yùn)送貨物的機(jī)械本身所具有的運(yùn)輸能力，稱為設(shè)備生產(chǎn)率，以“m”來(lái)表示，單位是t/h。為了保證完成礦井運(yùn)送貨物與生產(chǎn)貨物任務(wù)，在選擇運(yùn)送貨物的機(jī)械時(shí)，應(yīng)使設(shè)備生產(chǎn)率大于或等于設(shè)計(jì)生產(chǎn)率。設(shè)計(jì)生產(chǎn)率計(jì)算及刮板輸送機(jī)的選型根據(jù)A=1903.10t/h，選用SGZ1200/2000型輸送機(jī)。SGZ1200/2000型參數(shù)：工作長(zhǎng)度L=300m，輸送能力m=3300t/h，裝機(jī)功率P=2×1000kW，刮板鏈速1.31m/s，鏈條規(guī)格42×152mm運(yùn)行阻力、牽引力和功率的計(jì)算重段運(yùn)行阻力一重段運(yùn)行阻力，N一刮板鏈單位長(zhǎng)度質(zhì)量，kg/mq一貨載單位長(zhǎng)度質(zhì)量，kg/m一刮板鏈在溜槽中的移動(dòng)阻力系數(shù)一煤在溜槽中的移動(dòng)阻力系數(shù)β一工作面傾角考慮曲線段阻力以及彎曲段的附加阻力，所得總牽引力對(duì)于各特殊點(diǎn)張力，首先確定最小張力點(diǎn)的位置，然后據(jù)“逐點(diǎn)計(jì)算法”進(jìn)行計(jì)算。因故最小張力點(diǎn)在3點(diǎn)電動(dòng)機(jī)軸上的總功率考慮20%的備用功率，取點(diǎn)擊功率備用系數(shù)=1.2，則鏈子強(qiáng)度驗(yàn)算液壓支架支撐掩護(hù)式支架支撐掩護(hù)式支架特點(diǎn)：頂梁長(zhǎng)，立柱多，且歪著布置，但整體不平度小，支撐效率高，有掩護(hù)梁及側(cè)護(hù)板，有四連桿機(jī)構(gòu)。支撐掩護(hù)式支架適用于各種頂板條件，尤其適用于比較結(jié)實(shí)以上的頂板和大采高。缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大、價(jià)格較貴。正確選擇支架的架型，對(duì)于提高綜采工作面的貨物生產(chǎn)率和單位時(shí)間貨物生產(chǎn)率有著重要的關(guān)系，充分發(fā)揮綜采設(shè)計(jì)的效能，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，是一個(gè)很重要的因素。支架高度—支架最大結(jié)構(gòu)高度，m—支架最小結(jié)構(gòu)高度，m—煤層最大采高，m—煤層最小采高，m—考慮偽頂冒落的最大厚度，對(duì)于大采高支架取200～400mm—考慮周期來(lái)壓時(shí)的下沉量、移架時(shí)支架的下降量和頂梁上底板下的浮矸之和，取500～900mm選支架ZZ13000/27/60支架支護(hù)強(qiáng)度中心距和寬度支架中心距與一節(jié)溜槽長(zhǎng)度一般相同，采用1.75m。支架寬度是指頂梁的最小和最大寬度，1660/1850mm初撐力一般取初撐力為工作阻力的0.6~0.8倍。移架力和推溜力厚煤層支架的移架力為300 ~400kN；推溜力一般為100~150kN。液壓支架布置臺(tái)數(shù)根據(jù)給定的工作面長(zhǎng)度300m計(jì)算， 經(jīng)計(jì)算液壓支架需要布置172臺(tái)。破碎機(jī)機(jī)械破碎的基本形式 物料破碎方法分為兩種。機(jī)械破碎是破碎機(jī)械的工作部件直接作用于物料上，工作可靠及成本低，迄今為止仍是礦物破碎應(yīng)用最廣泛的方法。今選用PLM1000型破碎機(jī)，參數(shù)如下：項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)破碎能力(t)1000生產(chǎn)能力(t)1000進(jìn)料口寬度(mm)700進(jìn)料口高度(mm)700功率(kW)110外形尺寸(mm)4560×2025×1808供電電壓(V)1140質(zhì)量(t)13.6轉(zhuǎn)載機(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)選用SZZ1350/700型轉(zhuǎn)載機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如下:項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)輸送量(t)1000鏈速(m/s)1.28裝機(jī)功率(kW)700鏈破斷力(kN)850有效搭接長(zhǎng)度(m)12.4中部槽規(guī)格(mm)1500×764×222供電電壓(V)1140出廠長(zhǎng)度(m)41.2轉(zhuǎn)載機(jī)的運(yùn)輸能力要符合綜放工作面的兩臺(tái)輸送機(jī)的輸送要求乳化液泵站乳化液泵站的組成乳化液泵站由乳化液泵，乳化液箱和其他附屬設(shè)備組成。隨著綜合機(jī)械化開采技術(shù)的不斷發(fā)展，乳化液泵站也在一直地推陳出新。大的方向是增大其生產(chǎn)性能，像提升乳化液的公稱壓力，公稱流量，革新結(jié)構(gòu)，提高穩(wěn)定性，引進(jìn)微機(jī)自主監(jiān)控系統(tǒng)等。乳化液泵站的計(jì)算乳化液泵站壓力的確定——確定的支架初撐力，N，取6184KN；——支架立柱缸徑，m，取0.28m；——支架立柱個(gè)數(shù)取4；——考慮到立柱傾斜布置等因素的修正系數(shù)，，為立柱傾斜角度；——由初撐力確定的泵站壓力。26.6MPa（7-2）2）根據(jù)拉架力和推溜力的要求=（7-3）式中：——確定的拉架力，N,取384KN；——推拉油缸缸徑，m,取0.14m；——由拉架力確定的泵站壓力，N。=≈24.9MPa.=（7-4）式中：——確定的推溜力，N，取243KN；——推拉油缸活塞桿直徑，m，取0.085m；——由推拉力確定的泵站壓力,MPa。=MPa取，，大值，即：=MAX｛，，｝，再考慮壓力損失，得所需的泵站壓力：≥·式中：壓力損失系數(shù),=1.1～1.2。≥26.6×1.1=29.26Mpa乳化液泵站流量的確定確定的原則：采煤機(jī)的工作牽引速度≤支架的移架速度（如此可以保證安全、高效地進(jìn)行生產(chǎn)），即：≥式中：——采煤機(jī)工作牽引速度，m/min；——支架的移架速度，m/min?！?.5=式中：——一臺(tái)支架支護(hù)寬度，一般一臺(tái)支架為1.5m；——移架時(shí)間，=+。為降架、移架、升降的動(dòng)作時(shí)間（供液時(shí)間）；為操作調(diào)整時(shí)間。=0.15（分/架）=式中：——所需乳化液泵的額定輸出流量，/min；、——移架千斤頂缸徑和行程。≈0.14m，≈0.8m；、——前探梁短柱缸徑和移架時(shí)升降行程。約為0.05～0.1m；、——立柱缸徑和移架時(shí)升降行程。降架移架時(shí)為0.05~0.1m；——升降的立柱個(gè)數(shù)，取4。即有：，從此式中可求出。選用BRW315/31.5X4A型，功率200kW乳化液泵站。序號(hào)乳化液泵型號(hào)BRW315/31.5備注1進(jìn)水壓力常壓2公稱壓力Mpa31.53公稱流量L/min3154曲軸轉(zhuǎn)數(shù)r/min6505柱塞直徑mm456柱塞行程mm667柱塞數(shù)目58電機(jī)功率kw2009外形尺寸L×B×Hmm3210×1235×127010總重量kg480011安全閥出廠調(diào)整壓力Mpa34.7—36.212卸載閥出廠調(diào)整壓力Mpa31.513潤(rùn)滑油泵工作壓力Mpa≥0.114工作液3-5%乳化液（清水）15配套液箱RX400/2516外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）3735×1275×150017總重量kg1910膠帶輸送機(jī)可伸縮膠帶輸送機(jī)是采煤工作面下順槽的主要運(yùn)煤設(shè)備。它不同于其他膠帶輸送機(jī)的優(yōu)勢(shì)為可以與工作面一起推進(jìn)，夠靈活伸縮。這種膠帶輸送機(jī)同樣能在掘進(jìn)工作面進(jìn)行正常工作。這種膠帶輸送機(jī)有個(gè)特別的儲(chǔ)帶機(jī)構(gòu)。儲(chǔ)帶機(jī)構(gòu)由裝在機(jī)頭驅(qū)動(dòng)裝置后邊的固定架上的固定滾筒，安放在活動(dòng)小車上的活動(dòng)滾筒等結(jié)構(gòu)組成?？梢愿鶕?jù)生產(chǎn)要求伸長(zhǎng)收縮。選擇膠帶輸送機(jī)根據(jù)運(yùn)輸生產(chǎn)率≥4329.6t/h，輸送長(zhǎng)度1200m，初選DSJ160/480/3×1000型可伸縮膠帶輸送機(jī)。輸送能力4800t/h，帶寬1600mm。帶速4.5m/s。電動(dòng)機(jī)功率3×1000kW。膠帶輸送機(jī)的運(yùn)輸能力校驗(yàn)按輸送能力計(jì)算 Q—輸送量，t/h—物料斷面系數(shù)，其值與物料堆積角有關(guān)v—帶速，m/s式中:B-輸送帶的寬度，1600mm；Υ-帶速，m/s，υ=4.5m/s；Ρ-煤松散密度：ρ=900kg/m3；K-物料的斷面系數(shù)，動(dòng)堆積角30°，取K=458；C-輸送機(jī)傾角系數(shù)，取c=1（膠帶機(jī)傾角0°）；膠帶寬度 —物料最大塊度的橫向尺寸，mm—物料平均塊度的橫向尺寸，mm滿足膠帶寬度要求輸送機(jī)膠帶安全系數(shù)校核取m0=3.5，Cw=1.5，硫化接頭效率η0=0.85。式中：σB=8×500=4000N/mm。NN-500尼龍帆布芯輸送帶滿足強(qiáng)度要求。輸送機(jī)功率計(jì)算1）軸功率的計(jì)算kW2）電動(dòng)機(jī)功率＜3000kW式中：η′——電壓降系數(shù)，，取η′=0.95；η″——多機(jī)傳動(dòng)功率不平衡系數(shù)，取η″=0.95；η——傳動(dòng)效率，；η1——聯(lián)軸器效率，取η1=0.98；η2——減速器傳動(dòng)效率。η2=0.98。通過(guò)以上計(jì)算，證明在所給條件下，可以使用DSJ160/480/3×1000型膠帶輸送機(jī)。 供電設(shè)計(jì) 負(fù)荷計(jì)算設(shè)備名稱設(shè)備容量需用系數(shù)costan滾筒采煤機(jī)20400.70.910.45刮板輸送機(jī)2×10000.70.890.51膠帶輸送機(jī)6×5000.690.850.62轉(zhuǎn)載機(jī)4000.690.820.69破碎機(jī)5250.690.770.82乳化液泵站2000.70.671.1根據(jù)公式： 進(jìn)行計(jì)算，變電所負(fù)荷計(jì)算如下：雙滾筒采煤機(jī)：刮板輸送機(jī)：膠帶輸送機(jī)：轉(zhuǎn)載機(jī)：破碎機(jī)：乳化液泵站：計(jì)算變電所總負(fù)荷：由用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷直接相加計(jì)算時(shí)取=0.80～0.90=0.85～0.95所以工作面： 采區(qū)順槽： 移動(dòng)變電站容量選型及計(jì)算1)1#移動(dòng)變電所的選擇1#移動(dòng)變電站向采煤機(jī)供電，其需用容量值為：式中工作面工作面電力負(fù)荷視在功率，KVA；工作面用電設(shè)備額定功率之和；工作面電力負(fù)荷的平均功率因數(shù)；最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)功率，kW；需要系數(shù)?？砂聪率接?jì)算：式中：最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)功率，kW。求得 KVA選用一臺(tái)KBSGZY-2000/10/1.2型移動(dòng)變電站，其額定容量為2000KVA＞=1243.97KVA,滿足供電要求。2)2#移動(dòng)變電所的選擇2#移動(dòng)變電站向刮板輸送機(jī)，轉(zhuǎn)載機(jī)供電，其需用容量值為： 選用一臺(tái)KBSGZY-3000/10/3.45型移動(dòng)變電站，其額定容量為3000KVA＞,滿足供電要求3）3#移動(dòng)變電所的選擇3#移動(dòng)變電站向皮帶輸送機(jī)供電，其需用容量值為：式中參數(shù)含義同上?？砂聪率接?jì)算：求得 KVA選用一臺(tái)KBSGZY-2500/10/3.45型移動(dòng)變電站，其額定容量為2500KVA＞=2308.6KVA,滿足供電要求。4）4#移動(dòng)變電所的選擇4#移動(dòng)變電站向乳化液泵站供電，其需用容量值為：（10-6）式中參數(shù)含義同上。（10-7）式中參數(shù)含義同上。求得 KVA選用一臺(tái)KBSGZY-3150/10/3.45型移動(dòng)變電站，其額定容量為3150KVA＞=2571.4KVA,滿足供電要求。移動(dòng)變電站高壓配電裝置選擇1）配電裝置額定電壓：選定為10KV。2）高壓配電裝置額定電流應(yīng)大于變壓器的最大長(zhǎng)時(shí)工作電流。變壓器最大長(zhǎng)時(shí)長(zhǎng)時(shí)工作電流為=式中：—變壓器額定容量，KVA；—變壓器高壓側(cè)額定電壓，KV。1#移動(dòng)變電站高壓配電裝置的選擇高壓側(cè)額定電流為==A通過(guò)計(jì)算選擇BGP46-100/10YZ型高壓真空配電裝置。2#3#移動(dòng)變電站高壓配電裝置的選擇高壓側(cè)額定電流為==A通過(guò)計(jì)算選擇BGP46-200/10YZ型高壓真空配電裝置。4#移動(dòng)變電站高壓配電裝置的選擇高壓側(cè)額定電流為==A通過(guò)計(jì)算選擇BGP46-200/10YZ型高壓真空配電裝置。高壓電纜選擇及校驗(yàn)按設(shè)計(jì)規(guī)定及礦用高壓電纜選型，初選MYPJ-10KV型礦用10KV銅芯，橡套，雙屏蔽電纜。1）供1#移動(dòng)變電站高壓電纜截面選擇按長(zhǎng)時(shí)允許電流選電纜截面式中：長(zhǎng)時(shí)間工作電流；需要系數(shù)；電動(dòng)機(jī)額定功率，kW；供電系統(tǒng)額定電壓，V；平均效率，%；平均功率因數(shù)。式中參數(shù)含義同上。求得：根據(jù)礦用橡套電纜長(zhǎng)時(shí)允許載流量查表10-5得50電纜長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷為173A＞76.4A滿足要求。表10-5各種礦用橡套電纜長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流表Tab.10-5TableofAllkindsofminingcabtyrecablelongallowloadcurrent銅芯主芯截面(mm2)4610162535507095120長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流(A）36466485113138173215260295按經(jīng)濟(jì)電流密度校核電纜截面式中：電纜主芯截面；經(jīng)濟(jì)電流密度,參考表10-6。10-6電力電纜經(jīng)濟(jì)電流密度表年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)（h）經(jīng)濟(jì)電流密度（A/mm2）銅芯電纜一班制作業(yè)1000~30002.5兩班制作業(yè)3000~50002.25三班制作業(yè)5000以上2求得：==38.2mm2根據(jù)高壓電纜經(jīng)濟(jì)電流密度校驗(yàn)50mm2電纜能夠滿足。按熱穩(wěn)定校核電纜截面假設(shè)井下采區(qū)變電所10KV母線最大短路容量限制50MVA，最大三相穩(wěn)態(tài)短路電流為：=（10-12）式中：短路電流的假象時(shí)間，及熱等效時(shí)間考慮井下的高壓過(guò)電流保護(hù)為連續(xù)動(dòng)作，取假象時(shí)間為=0.25s；C電纜的熱穩(wěn)定系數(shù)，銅芯橡套電纜C=93.4。求得：mm2所需最小截面=15.5mm2＜50mm2.能滿足綜采工作面高壓供電熱穩(wěn)定要求。按允許電壓損失校驗(yàn)10KV及以下高壓線路中的電壓損失按在正常負(fù)荷下的電壓偏移不得超過(guò)±7%，具體可以用下式從地面主變電逐段電纜算到井下高壓最遠(yuǎn)點(diǎn)，即移動(dòng)變電站的進(jìn)線端為止[17]。要求：（10-13）式中：高壓電纜線路中的高壓損失百分比；兆瓦公里負(fù)荷矩電纜損失百分比；L各串級(jí)連接的電纜段的長(zhǎng)度，km；電纜輸送的有效功率，MW。井下中央變電所到1#移動(dòng)變電站的總壓降：地面變電所到井下中央變電所的總壓降則總壓降按電壓損失校核，滿足要求。選用MYPJ-6/10-3×50+3×25/3+3×2.5型電纜能夠滿足供電的要求。2）供2#移動(dòng)變電站高壓電纜截面選擇按長(zhǎng)時(shí)允許電流選電纜截面（10-14）式中參數(shù)含義同上。。式中參數(shù)含義同上。根據(jù)礦用橡套電纜長(zhǎng)時(shí)允許載流量查表10-5得95電纜長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷為260A＞143A滿足要求。按經(jīng)濟(jì)電流密度校核電纜截面（10-15）式中參數(shù)含義同上。==71.5mm2根據(jù)高壓電纜經(jīng)濟(jì)電流密度校驗(yàn)95mm2電纜能夠滿足。按熱穩(wěn)定校核電纜截面=（10-16）式中參數(shù)含義同上。mm2所需最小截面=15.5mm2＜95mm2.能滿足綜采工作面高壓供電熱穩(wěn)定要求。按允許電壓損失校驗(yàn)（10-17）式中參數(shù)同上。井下中央變電所到2#移動(dòng)變電站的總壓降：地面變電所到井下中央變電所的總壓降則總壓降按電壓損失校核，滿足要求。選用MYPJ-6/10-3×95+3×50/3+3×2.5型電纜能夠滿足供電的要求。3）供3#移動(dòng)變電站高壓電纜截面選擇按長(zhǎng)時(shí)允許電流選電纜截面（10-18）式中參數(shù)含義同上。式中參數(shù)同上。根據(jù)礦用橡套電纜長(zhǎng)時(shí)允許載流量查表10-5得95電纜長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷為260A＞139.6A滿足要求。按經(jīng)濟(jì)電流密度校核電纜截面（10-19）式中參數(shù)含義同上。==69.8mm2根據(jù)高壓電纜經(jīng)濟(jì)電流密度校驗(yàn)95mm2電纜能夠滿足。按熱穩(wěn)定校核電纜截面=（10-20）式中參數(shù)含義同上。求得：mm2所需最小截面=15.5mm2＜95mm2.能滿足綜采工作面高壓供電熱穩(wěn)定要求。按允許電壓損失校驗(yàn)（10-21）式中參數(shù)同上。井下中央變電所到3#移動(dòng)變電站的總壓降：地面變電所到井下中央變電所的總壓降則總壓降按電壓損失校核，滿足要求。選用MYPJ-6/10-3×95+3×50/3+3×2.5型電纜能夠滿足供電的要求。4）供4#移動(dòng)變電站高壓電纜截面選擇按長(zhǎng)時(shí)允許電流選電纜截面（10-22）式中參數(shù)含義同上。式中參數(shù)含義同上。根據(jù)礦用橡套電纜長(zhǎng)時(shí)允許載流量查表10-5得95電纜長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷為260A＞154.6A滿足要求。按經(jīng)濟(jì)電流密度校核電纜截面（10-23）式中式中參數(shù)含義同上。==77.3mm2根據(jù)高壓電纜經(jīng)濟(jì)電流密度校驗(yàn)95mm2電纜能夠滿足。按熱穩(wěn)定校核電纜截面=（10-24）式中式中參數(shù)含義同上。求得：mm2所需最小截面=15.5mm2＜95mm2.能滿足綜采工作面高壓供電熱穩(wěn)定要求。按允許電壓損失校驗(yàn)（10-25）式中式中參數(shù)含義同上。井下中央變電所到4#移動(dòng)變電站的總壓降：地面變電所到井下中央變電所的總壓降則總壓降按電壓損失校核，滿足要求。選用MYPJ-6/10-3×95+3×50/3+3×2.5型電纜能夠滿足供電的要求。低壓電纜選擇及校驗(yàn)電纜的型號(hào)主要依據(jù)是是使用環(huán)境，電壓等級(jí)，機(jī)械設(shè)備的工作情況來(lái)確定，所選電纜的型號(hào)必須與《煤礦安全》的規(guī)定相同。根據(jù)《礦井供電技術(shù)》得出煤礦井下移動(dòng)設(shè)備常用阻燃電纜。向1140V采煤機(jī)供電的電纜型號(hào)應(yīng)該使用UCPQ型，1140v井下移動(dòng)電氣設(shè)備選用UPQ[18]。按長(zhǎng)時(shí)最大負(fù)荷電流與機(jī)械強(qiáng)度初選低壓電纜截面向三臺(tái)及以上電動(dòng)機(jī)供電的電纜工作電流為式中符號(hào)同上。用電設(shè)備名稱滿足機(jī)械強(qiáng)度要求的最小截面/各種采煤機(jī)帶式輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)和轉(zhuǎn)載機(jī)小功率刮板輸送機(jī)安全回柱絞車、裝巖機(jī)調(diào)度絞車、照明干線手持式煤電站50～9525～5010～2516～254～64～6（1）供給采煤機(jī)，乳化液泵站，照明的電纜工作電流為選用3條主芯截面為95mm2的電纜。（2）供部刮板輸送機(jī)，轉(zhuǎn)載機(jī)的電纜工作電流為選用2條主芯截面為95mm2的電纜。（3）供給膠帶輸送機(jī)的電纜工作電流為選用2條主芯截面為95mm2的電纜。

表10-8低壓干線電纜表負(fù)荷名稱長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流/A長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流要求的最小單條截面/mm2初選標(biāo)準(zhǔn)截面/mm2長(zhǎng)度（Ｍ）數(shù)量1#變電站低壓干線電纜2#變電站低壓干線電纜3#變電站低壓干線電纜4#變電站低壓干線電纜672437.4421.445940024024024095959595101515153222向單臺(tái)或兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)供電的工作電流，可以取單臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流或兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流之和。

10-9低壓支線電纜表負(fù)荷名稱長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流/A長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流要求的最小截面/mm2初選標(biāo)準(zhǔn)截面/mm2長(zhǎng)度（Ｍ）數(shù)量采煤機(jī)前截割電動(dòng)機(jī)采煤機(jī)后截割電動(dòng)機(jī)采煤機(jī)前牽引電動(dòng)機(jī)采煤機(jī)后牽引電動(dòng)機(jī)采煤機(jī)破碎電機(jī)采煤機(jī)泵站電機(jī)刮板輸送機(jī)單電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)破碎機(jī)1#乳化液泵2#乳化液泵膠帶機(jī)電動(dòng)機(jī)照明25025082824611.7224151115147147218295953535353595503550509549595353535359550505050954400400400400400400350+6503003006060604001111111111111按允許電壓損失校驗(yàn)或復(fù)選電纜截面正常運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)端電壓應(yīng)不低于額定電壓的7%~10%，正常運(yùn)行時(shí)的電動(dòng)機(jī)的端電壓允許偏移額定電壓的5%。由于綜采工作面一般屬于間歇性負(fù)荷，可以允許正常運(yùn)行電壓損失不超過(guò)額定電壓的10%。額定電壓/V變壓器副邊額定電壓=1.05/V正常運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)負(fù)偏移-5%UN個(gè)別情況下電動(dòng)機(jī)最大負(fù)偏移-10%UN電動(dòng)機(jī)最小端電壓=0.95/V允許電壓損失ΔUy=U2N-/V電動(dòng)機(jī)最小端電壓=0.9/V允許電壓損失ΔUy=U2N-/V127380660114033001334006931200346512136162710833135123966117330114342594102629701958991744951）1#移動(dòng)變電站供電系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的電壓損失，KBSGZY-1600/10/1.2,10000/1140移動(dòng)變電站負(fù)載損耗=8500W，短路阻抗=5.0%。變壓器的電壓損失式中：變電站的計(jì)算容量；選擇變電站的額定容量；變壓器在額定負(fù)荷下內(nèi)部電阻上壓降的百分比，；ΔP為該變電站的短路損耗；變壓器在額定負(fù)荷下內(nèi)部電抗上降壓的百分比；變壓器在額定負(fù)荷下內(nèi)部阻抗上降壓的百分比；變壓器負(fù)荷的功率因數(shù)及相應(yīng)的正弦值。變壓器二次側(cè)額定電壓。求得V向采煤機(jī)供電支線電纜的電壓損失為式中：L電纜支線實(shí)際長(zhǎng)度，km；電動(dòng)機(jī)額定電流，A；--電動(dòng)機(jī)額定電壓，V；-支線電纜芯線單位長(zhǎng)度的電阻和電抗。選擇以供電距離最遠(yuǎn)電動(dòng)機(jī)功率最大的采煤機(jī)截割電機(jī)進(jìn)行電壓損失校核。干路允許電壓損失：=117-36.36-40.992=39.648V干線電纜需要最小截面：（10-30）式中：D銅電纜芯線的導(dǎo)電系數(shù)，；A初選電纜的標(biāo)準(zhǔn)截面；--初選電纜長(zhǎng)度。滿足供電的要求。供電的支線電纜的電壓損失。選擇以供電距離最遠(yuǎn)電動(dòng)機(jī)功率最大的乳化液泵電機(jī)進(jìn)行電壓損失校核。干路允許電壓損失：=117-36.36-6.98=73.66V干線電纜需要最小截面：滿足供電的要求。2）2#移動(dòng)變電站供電系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的電壓損失，KBSGZY-2500/10/3.45,10000/3300移動(dòng)變電站負(fù)載損耗=10800W，短路阻抗=5.5%。變壓器的電壓損失（10-32）式中含義同上。求得V向前部刮板輸送機(jī)供電支線電纜的電壓損失為（10-33）式中式中參數(shù)同上。對(duì)前部刮板輸送機(jī)電機(jī)進(jìn)行電壓損失校核。干路允許電壓損失：=330-58.78-138.3=132.92V干線電纜需要最小截面：式中參數(shù)同上滿足對(duì)前部刮板輸送機(jī)供電的要求。向轉(zhuǎn)載機(jī)供電的支線電纜的電壓損失。干路允許電壓損失：=330-138.3-34.65=157.05V干線電纜需要最小截面：滿足供電的要求。3）3#移動(dòng)變電站供電系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的電壓損失，KBSGZY-2500/10/3.45,10000/3300移動(dòng)變電站負(fù)載損耗=10800W，短路阻抗=5.5%。變壓器的電壓損失式中式中含義同上。求得V向后部刮板輸送機(jī)供電支線電纜的電壓損失為（10-37）式中式中參數(shù)同上。對(duì)后部刮板輸送機(jī)電機(jī)進(jìn)行電壓損失校核。干路允許電壓損失：=330-58.77-133=138.23V干線電纜需要最小截面：（10-38）式中參數(shù)同上滿足供電的要求。向破碎機(jī)供電的支線電纜的電壓損失。干路允許電壓損失：=330-133-35.3=161.7V干線電纜需要最小截面：滿足供電的要求。4）4#移動(dòng)變電站供電系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的電壓損失，KBSGZY-3150/10/3.45,10000/3300移動(dòng)變電站負(fù)載損耗=12800W，短路阻抗=5.5%。變壓器的電壓損失式中式中含義同上。求得V向膠帶輸送機(jī)機(jī)供電的支線電纜的電壓損失。干路允許電壓損失：=330-127.65-36.17=166.18V干線電纜需要最小截面：滿足對(duì)膠帶輸送機(jī)供電的要求。短路電流的計(jì)算在綜采工作面供電設(shè)計(jì)，一般選定移動(dòng)變電站高壓進(jìn)線端作為短路點(diǎn)，計(jì)算高壓短路電流，計(jì)算低壓電流時(shí)，短路點(diǎn)一般選在變壓器的二次母線上和低壓配電線路的首，末端。如果線路很短，可以只選在線路的首端。短路點(diǎn)電弧電阻估算為0.01.電源系統(tǒng)的電抗計(jì)算1）1#電源系統(tǒng)電抗為：式中：電源系統(tǒng)電抗，；平均電壓，V；井下中央變電所的短路容量，MVA；求得：2）2#，3#，4#電源系統(tǒng)電抗為求得：高壓電纜的阻抗計(jì)算1）給1#移動(dòng)變電站供電的MYPJ-6/10-3×50高壓電纜的阻抗式中：R電纜電阻，；X電纜電抗，；電纜干線芯線單位長(zhǎng)度的電阻與電抗，；變壓比。求得：2)給2#,3#移動(dòng)變電站供電的MYPJ-6/10-3×95高壓電纜的阻抗式中參數(shù)含義同上。求得：3)給4#移動(dòng)變電站供電的MYPJ-6/10-3×95高壓電纜的阻抗低壓電纜的阻抗1）給采煤機(jī)截割電機(jī)供電的電纜的阻抗（10-48）式中：電纜的阻抗，；L電纜，m；求得：2）給刮板輸送機(jī)前部電機(jī)供電的電纜的