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贝博游戏官网下载app:矿井首要设备_
来源:贝博ballbet艾弗森 作者:BB德甲狼堡体育| 发布时间:2022-06-27 01:38:24

  焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 第一节 进步设备 一、概述 本矿井规划出产才能为 1.8Mt/a ,选用一对立井开辟方法。井底车场水平标高为 -626.0m, 主井井口标高为+81.5m, 副井井口标高为+81.5m。 主井井筒净直径为 D5000mm, 装备一对立井四绳 20t 箕斗,背负全矿井的煤炭进步使命。副井井筒净直径为 D6900mm, 装备一对 1.5t 矿车单层二车四绳罐笼(非标一宽一窄), 背负全矿井提人、矸石、设备及升 降资料等使命, 宽罐除满意上述进步使命外,还能够满意全体升降大型设备、 综采支架等 使命。 关于主、副井进步设备的选型,规划依据矿井进步高度和进步量选用多绳冲突轮提 升方法。对多绳冲突轮进步机从设备方法进步行了塔式与落地式两种安置方法的比较。 从比较成果看,塔式多绳冲突轮进步机具有占地上积小,钢丝绳在井塔内作业条件好, 在相同冲突系数状况下防滑性能好等长处,但也存在抗震才能差,设备不便利,辅佐设 施多,建井期占用井口时刻长,总出资较高级缺陷;而落地式多绳冲突轮进步机则具有 抗震才能强,建井期占用井口时刻短,辅佐设备少,出资省等长处,但占地上积稍大。 经过与总平面安置相结合, 落地式多绳冲突轮进步机机房占地对整个工业广场的占地影 响不大,因而,从出资、工期等视点动身,规划主、副井进步设备均选用落地式多绳摩 擦轮进步机。 主、副井进步机的传动方法可选用直联或非直联(带减速器)两种传动方法。直联 传动方法与非直联传动方法比较,具有传动功率高,电能损耗小,关于大功率电动机节 能作用显着,机房略小等长处,不足之处是设备出资较高。经归纳技能经济比较确认, 主、副井进步机均选用直联传动方法。 依据主、副井进步机的拖动电机功率,主井进步机的电气传动方法,本规划比较了 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-1 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 沟通同步电机交直交变频供电体系和直流电机全数字次序操控 SCR-D 供电体系两种方 案。关于主井 2500kW 电机而言,相对后一种计划,前者设备技能先进、尺度小、质量 轻、作业费用低、作业牢靠、保护量小。本规划引荐主井进步机选用沟通同步电机交直 交变频拖动方法。本规划依据技能牢靠、经济合理准则,按交直交变频体系首要传动控 制设备进口,高压柜、整流变压器等国内出产,进行主井进步电控体系规划。 副井进步机的电气传动方法, 就进步主电机 1000kW 容量而言, 选用直流电机 SCR-D 供电体系较为适宜。选用直流电动机的拖动方法,具有作业安稳牢靠、运用便利、习惯 负载多变的特色,但体系出资高,归纳营运费高。本规划引荐副井进步机选用直流电动 机拖动方法。 二、主井进步设备 1、规划依据 年产量:1.80Mt/a; 主井井口标高:+81.5 m; 主井井底标高:-626.0 m; 作业制度: 330d/a,16h/d; 装载方位箕斗底标高: -604.0 m(水平上装); 卸载方位箕斗底标高: +97.5 m。 2、进步设备选型 (1)进步容器挑选 本矿主井选用一对 JD-20/4 型 20t、4 绳箕斗,背负全矿井的煤炭进步使命,其首要参 数为:载重 G=20t,质量 Gz=26.370t(含悬挂设备),箕斗本体高度 14.934m, 箕斗全高 18.672m。依据防滑核算,箕斗不需加配重。 (2)进步钢丝绳挑选及校核 a.绳端荷重: Q=46370 kg b.钢丝绳悬垂长度: 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-2 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 HC=750.3m c.钢丝绳答应最小安全系数: ma=7.2-0.0005× 750.3=6.82485 d.进步主绳挑选: 进步主绳选用 44ZAB6V× 37S+FC1770ZZ(SS)型钢丝绳 4 根,左、右捻向各 2 根,首要 技能参数:绳径:dk=44mm,丝径 δ=3mm,钢丝绳单位长度质量为 Pk=8.08kg/m,钢丝绳 最小破断拉力为 Q=1270kN。 e.平衡尾绳挑选: 平衡尾绳选用扁 P8× 4× 19-187× 29-1370 型扁钢丝绳 2 根,首要技能参数:宽× 厚= 187× 29(mm2), 钢丝绳单位长度质量为 Pw=15.6kg/m。 f.钢丝绳安全系数校核: 钢丝绳安全系数 m=7.3688 > 6.82485 所选钢丝绳满意《煤矿安全规程》要求。 (3)进步机选型及校核 a.按钢丝绳直径核算 D≥90×44=3960(mm) b.按钢丝绳丝径核算 D≥1200×3=3600(mm) c.进步机挑选 进步机选用 JKMD-4× 4(Z)型落地式多绳冲突轮进步机 1 台,其首要技能参数如下: 冲突轮直径 天轮直径 最大静张力 D=4000 mm Dt=4000 mm Fjmax=770 kN 最大静张力差 Fcmax=270 kN 进步机旋转部分变位质量 Gj=24400 kg 天轮变位质量 Gt=2× 7800 kg 减速比 I=1 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-3 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 衬垫冲突系数 μ=0.25 衬垫答应比压 P=2.0 MPa d.进步机校验 实践最大静张力: Fj=692.6(kN)< 770 kN 实践最大静张力差: Fc=203.8(kN)< 270 kN 实践衬垫比压: P=1.68 (MPa) < 2.0 MPa 所选进步机满意要求。 (4)电动机选型 电动机选用 TBP2500-20/3150 型三相沟通调速同步电动机 1 台, 首要技能参数如下: 额外功率 N=2500 kW 额外转速 n=45 r/min 过载系数 λ=2.0 电动机转动惯量 GD2=37500 kg.m2 (5)进步体系 进步体系见图 6-1-1。 a.进步高度 Ht=697.3 (m) b.井架(上天轮中心)高度 Hj=52 (m) c.尾绳环高度 Hh=15 (m) d.围包角 α=180° +62.1007° - 58.8174° =183.2833° (6)进步运动学核算 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-4 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-5 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 a.进步速度 V=9.42 (m/s) b.进步速度图见图 6-1-2. c.一次进步循环时刻 Tg=114.2 (s) (7)进步才能 AN=330× 16× 3600× 20/(1.1× 114.2) × 10-6=3.02627 (Mt/a) (8)进步动力学核算 进步体系总变位质量 ΣM 为 174746.7kg。 进步力求见图 6-1-2。 (9)电动机校核: ∑F2t=5.21× 1012(N2s) 等效时刻: Td=114.2s) 等效能: Fd= 等效功率: Nd=2055 (kW) 2500 kW 过负荷校验: λ=Fmax /Fe=1.37 < 1.7 所选电动机符合要求。 (10)防滑核算 防滑核算详见表 6-1-1。 3、电控设备 (1)电气传动计划 主井进步机的电气传动方法, 本规划比较了沟通同步电机交直交变频供电体系和直 流电机全数字次序操控磁场换向 SCR-D 供电体系两种计划。 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-6 ? F t / Td =213686(N) 2 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-7 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 主井双容器冲突进步防滑规划核算 表 6-1-1 项 进步机类型 电动机 箕斗类型 主绳类型 尾绳类型 进步体系运动变位质量 围包角 制动力 防滑配重 下放重载作业减速度 下放重载答应减速度 上提重载作业减速度 上提重载答应减速度 空载制动减速度 空载答应减速度 正常作业防滑答应加速度 正常作业防滑答应减速度 kg 度 kN kg m/s2 m/s2 m/s2 m/s2 m/s2 m/s2 m/s2 m/s2 重载时 空载时 183.283 430 0 1.5282 1.8841 3.8673 4.4542 3.0427 3.1572 0.746389 0.746389 目 单 位 规划核算参数 JKMD-4× 4(Z) TBP2500-20/3150 3150V 2500kW 45r/min JD-20/4 44ZAB6V× 37S+FC1770ZZ(SS) P8× 4× 19-187× 29-1370 174746.7 154746.7 注:不考虑矿井阻力,衬垫冲突系数 μ=0.25 1)选用直流电机拖动的调速体系作业平稳,调速性能好,其调速技能在国内现已 老练,关于 2500kW 以下直流电机拖动体系实践运用状况也较好,因而整个传动体系可 选用全国内出产设备,初始出资包含电机电控约 700 万元;但直流电机结构杂乱,其换 向器才能约束了电动机的容量,形成大型机械运用的大容量直流电机规划制作困难,成 本高,毛病多,对其整流子保养要求高,保护作业量大。因而直流调速体系较适用于 2000kW 以下直流电机拖动体系。 2)沟通同步电机交直交变频供电体系,是近年国外开展的一种最新进步机电气传 动方法。它与传统的直流调速体系及交交变频调速体系比较,具有低谐波、低电压降、 变压器数量少、功率因数高、操控更快更准确等长处,因而在国外已有必定运用,现在 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-8 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 在我国有少量矿井主进步机引入运用。高压开关柜及变压器由国产配套,电机在国内哈 尔滨电机厂等配套,传动操控首要设备需全套引入,价格约 1700 万元。 经过以上剖析与比较,直流 SCR-D 传动方法,电机保护作业量大,但出资低,国产 体系现已老练,实践作业牢靠性较高。交直交变频传动方法,牢靠性高,体系简略,设 备少,保护作业量小。 依据计划比较,结合建设单位定见,主井进步机的电气传动计划,选用国产直联式 沟通变频同步进步电机+进口 DTC 直接转矩操控交直交变频供电体系的计划,完结无级 调速、高效作业。规划依据技能牢靠、经济合理准则,考虑高压柜、变压器等国内出产, 进行主井进步电控体系规划。 (2)体系首要技能参数 1)按沟通同步电机 2500kW,过载倍数2,供给全数字矿井进步机交直交变频电控设 备。 2)选用 DTC 直接转矩操控 ACS6000SD 交直交变频供电体系。 3)设备的过载才能与电机的过载才能适当。 4)负载改变为-120%~0~+120%额外负载时,设备满意四象限作业要求。 5)操控 PLC 装备有以态网通讯模板,经过 Ethernet/IP 协议,RJ45 以态网接口与上 位监控核算机和矿井调度网络衔接。 (3)体系首要设备 1)高压配电设备,由具有双回路电缆下进线 型中 置式成套开关柜组成,具有电压、电流丈量,失压、过流、进线联锁以及电动操作组织。 2)定子整流变压器,选用干式变压器(带测温设备),初级和次级绕组间加一层静电 屏蔽层,且该屏蔽层应接地,高压侧± 2× 2.5%,五档,无载调压。选用 2500kVA 干式整流 变压器 1 台。 3)励磁整流变压器,选用干式变压器(带测温设备),初级和次级绕组间加一层静电 屏蔽层,且该屏蔽层应接地,高压侧± 2× 2.5%,五档,无载调压。选用 500kVA 干式整流 变压器 1 台。 4) 进步电机, 选用 ABB 的 ACS6000 系列直接转矩操控交直交变频器供电, 配用 ABB 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-9 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 公司的全数字操控设备。①操控部分:选用双 PLC 热备用冗余操控,其间主控 PLC 选用 AC800M & S800 I/O 可编程操控器,确保进步操控的牢靠性;②调理部分:选用 DTC 直接 转矩操控核算机调理设备为中心的调理体系,牢靠性高,调整便利;③ 监控部分:选用 P4 系列工控核算机作为上位监控核算机,具有进步信号显现体系、进步保护、归纳后备 保护、毛病自确诊、行程、速度图、开车预备状况,操控体系状况、高低压电源回路、 主回路、安全回路等实时显现以及报表打印功用,便于事端的猜测和剖析处理,确保提 升机安全牢靠的作业。监控核算机能与矿井调度中心核算机联网,把进步机作业状况及 有关参数及时传递给中心调度室,经过矿井调度网络,相关人员能及时了解进步状况。 进步机操控体系有手动/半主动/主动/紧迫操作等多种作业方法。 5)在主电机冷却风机回路,设置有变频调速设备,现场可依据主电动机发热状况、 环境温度、时节改变等要素,主动或手动调理冷却风量,防止机械调风方法对风机设备 的冲击,进步风机设备寿数,一起节能动力。 4、电源 进步机房的高压电源两回、低压电源一回,均直接引自矿井变电所。 三、副井进步设备 1、规划依据 (1)矿井年产量: 1.8 Mt/a; (2)副井井口标高:+81.5 m; (3)副井井底标高:-626.0 m; (4)矸石量:按年产煤量的 3%计; (5)坑木耗费:1.5 m3/kt; (6)支护资料:6 车/班; (7)运送设备:1 次/班; (8)最大班下井人数:137 人; (9)其它:5 次/班; (10)最大件质量:26000 kg;平板车质量:2500 kg; 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-10 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 2、设备选型核算 (1)进步容器挑选 进步容器选用 1.5t 矿车单层双车非标四绳罐笼, 一宽罐, 一窄罐。 宽罐质量为 19300kg, 载人 50 人;窄罐添加配重后质量为 19300kg,载人 22 人。罐笼全高为 9633mm,本体高为 4000mm。正常运送时,小于 3t 的矸石资料,选用 3t 无轨胶轮车直接进罐运送;大于 3t 的资料选用平板车运送;下放最大件时,选用特别平板车。 在升降最大件时需加暂时配重 22000kg。装罐笼时,应先装暂时配重 14000kg,然后 装最大件,最终将暂时配重装到 22000kg。出罐笼时,应先将暂时配重减到 14000kg,然 后下最大件,最终下剩余的暂时配重。 (2)钢丝绳挑选及校核 a.进步体系见图 6-1-3。 b.绳端荷重: 提人:Qdr=20950kg 提物(最大件):Qdw=47800 kg c.钢丝绳悬垂长度: Hc=749.5(m) d.钢丝绳答应最小安全系数: 提人:m1=9.2-0.0005× 749.5=8.82525 提物:m2=8.2-0.0005× 749.5=7.82525 e.进步主绳挑选: 进步钢丝绳主绳选用 48ZBB6V× 37S+FC1770ZZ(SS) 1510 961 型钢丝绳, 四根。 首要技 术参数:绳径:dk=48mm,钢丝绳单位长度质量为 Pk=9.61kg/m,钢丝绳最小破断拉力为 Q=1510kN。 f.平衡尾绳挑选 平衡尾绳选用扁 P8× 4× 19--206× 33 1370 2880 1950 型钢丝绳,两根。首要技能参数:宽 × 厚=206× 33 (mm2), 钢丝绳单位长度质量为 Pw=19.5kg/m。 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-11 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-12 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 g.钢丝绳安全系数校核: 钢丝绳安全系数:提人 提物(最大件) m 物=7.994 m 人=12.273 > 8.82325 > 7.82325 所选钢丝绳满意《煤矿安全规程》要求。 (3)进步机选型及校核 a.按钢丝绳直径核算 D≥90×48=4320(mm) b.按钢丝绳丝径核算 D≥1200×2.9=3480(mm) c.进步机挑选 进步机选用 JKMD-4.5× 4(Z)型落地式多绳冲突轮进步机 1 台,其首要技能参数如下: 冲突轮直径 D=4500 mm 天轮直径 Dt=4500 mm 最大静张力 Fjmax=960 kN 最大静张力差 Fcmax=340 kN 进步机旋转部分变位质量 Gj=32000 kg 天轮变位质量 Gt=2× 9250 kg 减速比 i=1 衬垫冲突系数 μ=0.25 衬垫答应比压 P=2 MPa d.进步机校核 实践最大静张力(最大件) Fj=755.3(kN)<960 kN 实践最大静张力差(最大件) Fc=71.4(kN)<340 kN(3t 车满载进罐笼) Fc 瞬=146.1(kN)<340 kN(装载大件过程中呈现) 实践衬垫比压(按进步最大件): 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-13 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 P=1.67(MPa)< 2 MPa 所选进步机满意要求。 (4)电动机选型 电动机选用 ZKJ2150 型直流电动机 1 台,首要技能参数如下: 额外功率 N=1000 kW 额外电压 V=660 V 额外转速 n=39r/min 过载系数 λ=2.0 电动机转动惯量 GD2=62400 kg.m2 (5)进步体系核算 进步体系见图 6-1-3。 a.进步高度 Ht=707.5 (m) b.井架(上天轮中心)高度 Hj=27 (m) c.尾绳环高度 Hh=15 (m). d.围包角 α=180° +55.9859° -51.4875° =184.4985° (6)进步运动学核算 a.进步速度: V=9.19 (m/s) ,提大件时降速到 6.6 (m/s) b.提矸石时的进步速度图见图 6-1-4。 c.提人员时的进步速度图见图 6-1-5。 d.进步最大件时的速度图见图 6-1-6。 e.一次进步循环时刻 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-14 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-15 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-16 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-17 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 提人:Tg1=161.71 (s) 提矸:Tg2=113.71 (s) 其他:Tg3=163.12 (s) (7)最大班作业时刻核算 最大班工人下井时刻为 10.78min。 最大班作业时刻为 2.15h。 最大班作业时刻平衡表见表 6-1-2。 3t 无轨胶轮车最大班作业时刻平衡表 表 6-1-2 进步内容 下放人员 上提人员 升降其他人员 进步矸石 下放支护材 下放坑木 升降设备 其它 算计 单位 人 人 人 车 车 m3 次 次 s 每班数量 137 110 28 38 6 1.5 1 5 — 每次 进步量 36 36 36 1 1 0.5 1 1 — 每班 进步次数 4 4 1 38 6 3 1 5 62 每次 进步时刻(s) 161.71 161.71 161.71 113.71 113.71 113.71 113.71 163.12 — 总需时刻 (s) 646.84 646.84 161.71 4320.98 682.26 341.13 113.71 815.61 7729.08 (8)进步动力学核算 提矸石时进步体系总变位质量 ΣM 矸=159954kg; 进步员人时进步体系总变位质量 ΣM 人 =156904kg;进步最大件时进步体系总变位质量 ΣM 大=203654 kg。 进步矸石力求见图 6-1-4。 进步人员力求见图 6-1-5。 进步最大件力求见图 6-1-6。 (9)电动机校核 电动机校核以进步体系所需电动机最大功率的作业状况进行, 本体系因为最大件提 升时选用降速作业,所以以进步矸石时进行电动机校核。 ∑F2t=8.9583× 1011(N2s) 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-18 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 等效时刻: Td=113.71(s) 等效能: Fd = ? F t / Td 2 =88759(N) 等效功率: Nd=832(kW) < 1000 kW 过负荷校验 λ=Fmax /Fe =1.84 < 1.87 所选电动机符合要求。 (10)防滑核算 正常作业时,以升降物料状况确认制动力,并对升降人员状况进行防滑校核。升降 最大件时,需求从头调整制动力,以满意《煤矿安全规程》第 433 条下放重载减速度 ≥1.5m/s2 的要求。 防滑核算详见表 6-1-3。 3、电控设备 依据进步设备选型状况、现行版《矿山电力规划规范》和《煤矿安全规程》要求, 副井进步机的电气传动设备,选用电枢换向 12 脉动次序操控 SCR-D 供电体系,完结无 级调速、高效作业。 (1)体系首要技能参数 1)按直流电机 1000kW, 660V,过载倍数2,供给全数字矿井进步机直流电控设备。 2)选用电枢可逆 12 脉动次序操控晶闸管供电体系。 3)设备的过载才能与电机的过载才能适当。 4)负载改变为-120%~0~+120%额外负载时,设备满意四象限作业要求。 5)设备的功率因数不低于 0.80。 6)设备产生的谐波对电网的影响,在国家电力行业和当地电力部门的答应范围内。 7)PLC 装备有以态网通讯模板,经过 Ethernet//IP 协议,RJ45 以态网接口与上位监 控核算机和矿井调度网络衔接。 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-19 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 副井双容器冲突进步防滑规划核算 表 6-1-3 项 目 单 位 规划核算参数 JKMD-4.5× 4(Z) ZKJ2150 型 1000kW 39r/min 直流电动机 GDGK1.5/4 48ZBB6V× 37S+FC1770ZZ(SS) P8× 4× 19-206× 33-1370 度 kN kg kg 升降物料 kg m/s2 m/s2 m/s2 m/s2 m/s2 m/s2 m/s2 m/s2 159954 1.841 2.8865 2.734 3.3371 0 升降人员 156904 2.204 2.8349 2.461 3.3945 2.389 3.0971 0.750 0.750 338 0 19000 升降最大件 203654 1.508 2.9517 2.173 3.6367 184.4985 400 提 升 机 型 号 电 动 机 型 号 罐 主 尾 围 制 防 临 笼 型 号 绳 型 号 绳 型 号 包 角 动 力 滑 配 重 时 配 重 进步内容 进步体系运动变位质量 下放重载制动减速度 下放重载答应减速度 上提重载制动减速度 上提重载答应减速度 空载制动减速度 空载答应减速度 正常作业防滑答应加速度 正常作业防滑答应减速度 注:不考虑矿井阻力,衬垫冲突系数 μ=0.25 (2)体系首要设备 1)高压配电设备,由具有双回路电缆下进线 型中 置式成套开关柜组成,具有电压、电流丈量,失压、过流、进线联锁以及电动操作组织。 2)电动机电枢回路的整流变压器,选用干式变压器(带测温设备),初级和次级绕组 间加一层静电屏蔽层,且该屏蔽层应接地,高压侧 ± 2× 2.5% ,五档,无载调压。选用 800kVA,dd0 和 800kVA,dy11 的干式整流变压器各 1 台。 3)变流设备的功率组件,选用国产优质可控硅。 4)为确保进步机长时刻安全作业,削减毛病率,电控体系选用全数字操控方法。① 控 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-20 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 制部分:选用双 PLC 热备用冗余操控,其间主控 PLC 选用 S7-300 可编程操控器,确保 进步操控的牢靠性;② 调理部分:选用西门子 SIMOREG 核算机直流调理设备为中心的调 节体系,牢靠性高,调整便利;③ 监控部分:选用 P4 系列工控核算机作为上位监控核算 机,具有进步信号显现体系、进步保护、归纳后备保护、毛病自确诊、行程、速度图、 开车预备状况,操控体系状况、高低压电源回路、直流主回路、安全回路等实时显现以 及报表打印功用,便于事端的猜测和剖析处理,确保进步机安全牢靠的作业。监控核算 机能与矿井调度中心核算机联网, 把进步机作业状况及有关参数及时传递给中心调度室, 经过矿井调度网络,相关人员能及时了解进步状况。 进步机操控体系有手动/半主动/低速查看井筒及钢丝绳/低速下放大型设备或长资料 等四种操作方法。 低速查看井筒及钢丝绳/低速下放大型设备或长资料两种操作方法, 为 手动低速作业操控。 为确保矿井安全出产的牢靠性,因种种原因主控 PLC 退出时,经操作转化开关,提 升机可由辅控 PLC 操控满载减速作业。考虑煤矿实践,在双 PLC 事端状况下,体系能转 入继电器方法暂时应急开车。 此外,当整流柜或整流变压器一组事端时,经过方法转化柜,可将其脱离体系,提 升机可在下降功率下满载半速作业,以确保矿井出产。 4、电源 进步机房的高压电源两回,均直接引自矿井变电所。 四、水仓整理进步设备 为了加速清仓的速度与削减工人的劳动量,规划选用 ZQ-IIIY 型水仓主动清挖体系。 其间脱水设备电机为:YB 型 2 台 每台功率 3kW;摇摆设备电机为 3kW;煤泥清挖专用泵 拌和电机为 3kW;煤泥清挖泵 2 台,每台功率为: 11kW。 别的,为运用便利水仓整理装备 JD-25 型绞车,配 660V 、 25kW 防爆电动机, 14NAT6× 7+FC1470ZS 型钢丝绳。 五、上仓斜巷检修进步设备 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-21 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 上仓斜巷检修选用 JD-25 型绞车,配 660V、25kW 防爆电动机,14NAT6× 7+FC1470ZS 型钢丝绳。 第二节 通风设备 依据矿井开辟安置,通风体系选用中心并排抽出式通风,主立井、副立井进风,回 风立井回风。 (一)规划依据 1、矿井所需风量 通风简单期、困难期均为 148m3/s。 2、矿井所需负压 通风简单期负压为 1609.6Pa,困难期为 2598.2Pa。 3、通风设备设置 本矿井选用机械通风,设有回风井,其出口处设置通风机。本矿进风主立井井口、副 立井井口标高均为+81.5m,回风立井井口标高也为+81.5m。 (二)通风设备计划 依据矿井通风要求,规划对离心式和轴流式通风设备进行了剖析比较,离心式通风 机尽管具有全压功率高,噪音小,设备出资少的长处,但存在占地上积大,土建工程量 大,需建返风道,反风繁琐,体系总出资高,动压丢失大,作业电耗高,归纳运营费用 多等缺陷,因而规划不予引荐。 关于轴流式通风设备,依据矿井所需的风量和负压,通风机的核算风量和负压别离 为: Q矿=1.05× 148=155.4(m3/s ) H易=1609.6+100+200=1909.6(Pa) H困=2598.2+100+200=2898.2(Pa) 考虑通风设备漏风和各种阻力丢失后,规划在计划、可研规划阶段对合适本矿井的 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-22 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 多种风机进行了计划比较,结合现场定见,规划引荐技能先进,功率较高,牢靠性高的 的 MAF 风机作为本矿风井通风设备计划。 (三)通风设备选型 依据通风设备选型计划和通风机的核算风量和负压,本矿井通风设备选用 MAF-2600/1500-1GQ 型矿用轴流通风机 2 台,其间 1 台作业,1 台备用。每台通风机配用 YP630-8 型电动机 1 台,电机容量为 1120kW,电压为 10kV。 通风设备工况表见表 6-2-1,通风特性曲线。 风机作业工况点的参数表 表 6-2-1 项目 通风简单期 M1 通风困难期 M2 风量(m3/s) 负压(Pa) 155.4 155.4 1909.6 2898.2 叶片视点 -1° +6° 功率 η 83% 88% 核算轴功率(kW) 364.8 522.2 通风机依据实践要求风量、负压的改变,经过调整叶片视点,使风机一直作业在高 效区。 通风机到达最大规划负压和风量时, 作业叶片视点 α2=+6° <+30° (风机最大叶片角 度),风机具有满意的殷实才能。 (四)反风办法 1、反风设备 规划随通风设备主机装备风门及风门启闭设备。通风体系使用配套的风门和风门 启闭设备,再合作风机回转进行反风。 2、反风校验 依据风机的反风特性曲线和通风体系的网络特性曲线, 可得到风机反风时的作业特 性曲线,其详细的作业工况为: 通风简单期: 风量:Q 反 1=77.8 m3/s; 负压:H 反 1=478.2Pa; 功率:η 反 1=15%; 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-23 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-24 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-25 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 核算轴功率:N 反 1=253.1kW<1120kW。 通风困难期: 风量:Q 反 1=78.5 m3/s; 负压:H 反 1=739.5Pa; 功率:η 反 1=25%; 核算轴功率:N 反 1=236.9kW<1120kW。 各个时期通风体系反风风量均大于 40%的正常风量,所选通风机和电动机容量满意 反风要求。 四、配电及操控 依据通风机设备选型状况和现行《矿山电力规划规范》 、 《煤矿安全规程》要求,矿 井主通风机为一级负荷。一起考虑到主通风体系的重要性且主通风机电机容量较大,通 风机房的高压电源两回,直接引自变电所。 通风机电机选用高压变频起动,并能经过电机回转作业完结反风。 通风机房的高压配电设备,由具有双回路电缆下进线兼 PT、电动机出线 型中置式成套开关柜组成,具有电压、电流丈量,失压、过流、 进线联锁及电动操作组织。各高压柜选用微机保护,进线柜配智能归纳电力监测仪。 低压配电设备,选用 GCS 抽屉式成套开关柜。 为了完结主通风机三遥,在矿调度室对主通风机进行遥控、遥测、遥信,由一套以 可编程操控器(PLC)为中心组成自控体系,外设整套负压、风量监测设备,经过模仿信号 接入 PLC。 1、矿井主通风机监控体系完结以下主动操控功用 (1) 主通风机正常状况下的开、停操控。 (2) 主通风机守时轮换操控。 (3) 矿井产生事端需反风时的倒转反风操控。 (4) 风门绞车操控。 (5) 主动调理操控程序具有倒换风机预警、守时反风预告、风量调理预告三类程序。 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-26 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 2、主通风机监控体系需检测的参数: (1) 主电机电气参数:电压、电流、有功、电量、功率因数。 (2) 主通风机温度参数:主电机定子及轴承温度、扇风机轴承温度。 (3) 主通风机及风门作业状况参数。 (4) 主通风机的负压、风量参数。 3、主通风机监控体系与归纳主动化操控网络衔接,完结在矿调度室在线监控。 第三节 排水设备 一、规划依据 1、本矿井在副立井井下-682m 标高设置主排水泵房。 2、本矿井正常涌水量 1970.13m3/h,最大涌水量 2561.17m3/h。 3、井下水需经处理后作为矿井出产用水,水处理需添加扬程 8m(含地上段管路损 失)。 4、排水总垂高 771.5m。 5、排水管路沿副立井敷设,主排水泵房离副井底较远(约 850m)。 6、排水电价 0.49 元/kW·h。 二、排水设备选型 规划在计划、 可研规划阶段对合适本矿井主排水的多种水泵、 管路进行了计划比较, 结合现场实践订购状况,本矿井主排水设备选用 4 台 MD420-93× 9 型离心式排水泵,9 台 MD450-90× 9 型离心式排水泵,每台水泵均配 YB2-560-4 、10kV、1600kW 矿用防爆型电动 机一台,正常涌水期 6 台作业,5 台备用,2 台检修,最大涌水期 8 台作业。 排水管路选用 4 趟 D426× 22 无缝钢管,分段挑选壁厚。正常涌水期 3 趟作业,最大 涌水期 4 趟作业。 矿井排水设备技能参数见表 6-3-1。 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-27 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 矿井排水设备技能参数表 表 6-3-1 内 容 m3/h m3/h m 台 单 位 技 新 管 1970.13 2561.17 771.5 MD420-93× 9 4 台 MD450-90× 9 9 台 YB2-560-4 10kV,1600kW 4-D426× 22 台 6 3 m3/h m % m kW h/d 台 460(457) 820.7(810.1) 77.5(78) 6(5.8) 1358.83(1333.5) 17.13(17.24) 8 4 m3/h m % m kW h/d 460(457) 820.7(810.1) 77.5(78) 6(5.8) 1358.83(1333.5) 16.7(16.81) 6 3 438(432) 837.9(815.2) 77(77) 6.18(6.01) 1314.15(1262.1) 17.99(18.24) 8 4 438(432) 837.9(815.2) 77(77) 6.18(6.01) 1314.15(1262.1) 17.54(17.79) 术 参 数 旧 管 矿井正常涌水量 规划 依据 矿井最大涌水量 排水垂高 水泵类型、 台数 电机类型 电机参数 排水管路 水泵台数 排水管作业趟数 正 常 涌 水 期 工 况 流量 扬程 功率 吸程 轴功率 日排水时刻 水泵台数 排水管作业趟数 最 大 涌 水 期 工 况 流量 扬程 功率 吸程 轴功率 日排水时刻 排 水 设 备 注:括号内为 MD450-90× 9 型水泵作业工况 为了节约动力,排水体系规划选用 ZPB-G 型高压气、水两用射流设备,使水泵完结 无底阀作业。水泵作业特性曲线。排水体系示意图见图 6-3-3。 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-28 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-29 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-30 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-31 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 三、供配电与操控 井下主排水泵电机,由井下中心变电所1对1供电。在水泵房设有就地操作箱。 为了完结矿井井下排水主动化,规划有矿井主动化排水体系。在排水泵的出口管路 设备有电动闸阀,总出水管路上设备压力与流量传感器。水仓设液位计接连丈量水仓水 位,作为主动调理的参阅反应量。 矿井主动化排水体系选用防爆 PLC 操控,能依据井下水仓水位主动起停水泵,作业 泵毛病时,备用水泵主动投入。 为了节约动力,排水体系规划选用 ZPB-G 型高压气、水两用射流设备,使水泵完结 无底阀作业。 现场操控器选用高牢靠性的 PLC,完结数据收集与操控功用。操控点设于井下中心 变电所中,为二合一操控站,即井下主排水泵房三遥体系和井下中心变电所三遥体系共 用硬件渠道。外设负压、压力、流量、液位等传感器监测水量参数,经过 4-20mA 模仿 量信号接入 PLC。 1、操作方法:体系操控具有主动、半主动和手动检修 3 种作业方法。 2、程控功用:PLC 首要完结主排水体系的数据收集、动态显现及主排水泵主动启 停、主动倒换等次序操控功用。 ⑴ 体系的操控 ① 挑选主动灌水体系,完结开泵前的主动灌水。 ② 水泵及灌水操控具有遥控、就地及检修三种操控方法。 ③ 依据水仓水位高、低,按程序主动开、停泵。 ⑵ 三遥体系检测以下参数 ① 水泵电机电参数检测(电流、电压、功率及功率因数) 。 ② 水泵电机定子及轴承温度检测。 ③ 水泵吸水管侧真空度检测。 ④ 水泵出口压力检测。 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-32 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 ⑤ 流量的检测。 ⑶ 水泵三遥体系与井下操控网联网,完结在矿调度室进行三遥。 四、潜水电泵排水体系 依照《煤矿防治水规则》 (2009 版)以及《煤矿安全规程》 (2010 版) ,依据本矿井 水文地质条件,应当在井底车场周围设置防水闸口,或许在正常排水体系基础上设备配 备排水才能不小于最大涌水量的潜水电泵排水体系。 因为本矿井深部水压大于 5MPa,高压水闸口尚无定型规划产品,超高压防水闸口 也还在研讨阶段,因而规划暂未考虑设置防水闸口,规划选用装备潜水电泵排水体系。 考虑实践抗灾需求,规划在主排水泵房水仓设潜水电泵体系。 经核算,排水设备选用 6 台 BQ550-838/22-1900/W-S 型矿用隔爆型潜水电泵,每台水泵 额外流量 550m3/h,额外扬程 838m,每台水泵配一台 10kV,4 极,1900kW 矿用潜水泵专用隔 爆型电动机。矿井建设中也可依据实践状况选用其它类型的潜水电泵,但挑选的潜水电泵 有必要获得“MA”标志,而且实践作业工况满意矿井实践需求,其排水才能不小于矿井最大 涌水量。排水管路选用 3 趟 D426× 22 无缝钢管,分段挑选壁厚,管路由水仓到管子道,通 过管子道与回风石门联络巷至风井井筒敷设至地上。 第四节 压缩空气设备 一、规划依据 本矿井在井下 2 个综掘作业面、1 个普掘作业面设有风动东西,详细为: 2 个综掘作业面的用风东西为: MGJ-II 单体锚杆机 PS-JP 混凝土喷射机 1 个普掘作业面的用风东西为: ZY-24 气体凿岩机 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 2台 1台 耗气量 3~4 m3/min/台 耗气量 5~8 m3/min/台 2台 耗气量 2.8 m3/min/台 6-33 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 G10 风镐 MGJ-II 单体锚杆机 HPC-V 混凝土喷射机 2台 1台 1台 耗气量 1.2 m3/min/台 耗气量 3~4 m3/min/台 耗气量 5~8 m3/min/台 二、空压机选型剖析 本矿井地上没有需用压气的设备,只要井下风动东西需用压气作为动力源。本规划 对选用井下移动式空压机和地上固定式空压机进行了剖析比较。 井下移动式空压机在技能上具有压气管路短,削减管道空气漏损,进步作业气压, 使风动东西充分发挥才能,下降电耗等长处,一起又在经济上具有节约压气管路出资和 地上空压机站的土建出资等长处,但井下空压机办理相对困难。依据国家安全监管总局 国家煤矿安监局的安监总煤行[2007]167 号文件以及现行 AQ1055-2008 号文件规范,一切 煤矿有必要设备压风体系,且有必要设有地上压缩空气站和下井压缩空气管路。归纳考虑, 从办理便利动身, 规划选用地上固定式。 矿井空压机房与矿井选煤厂空压机房一致安置, 便于办理,保护。 三、压缩空气量核算 依据井下风动东西装备状况及风动东西不一起作业的特色, 核算各掘进头的供气量 为: Q总=α1α2βΣMiqiki =1.2× 1.15× 1.0× (2× 2.8× 0.99+2× 1.2× 0.99+2× 8× 0.99+3× 4× 0.98 ) =49(m3/min) α1--沿管路全长的漏风系数,应取 1.1~1.2,在此取 1.2。 α2--机械磨损损耗添加系数,应取 1.1~1.15,在此取 1.15,供井下设备用风。 γ--海拔高度批改系数,当海拔高度大于 1000m 时应取 1,当海拔高度大于 1000m 时, 每增高 100m 系数应添加 1%。在此为 1.0。 别的,井下自救总用气量约 40m3/min,小于出产用气量,按出产用气量 49m3/min 进 行设备叫校核。 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-34 焦煤集团赵固二矿初步规划 第六章 进步、通风、排水及压缩空气设备 四、空压机选型及空压机站 依据核算的耗气量,结合现场实践状况,规划选用 4 台 MM250 A/C/SG 型地上螺杆空 气压缩机,每台空压机排气量 42.5 m3/min,排气压力 0.75MPa,配 10kV,250kW 电动机。 空压机选用风冷方法。 后期(20 年后)因为运送管路太远,约在 9km 左右,在后期风井处设置从头考虑空 压机房。 五、压气管路 本矿井地上以及敷设在主立井井筒的主干管为 DN200 低压流体运送钢管,支管为 DN80 低压流体运送钢管,去往各个掘进头用风点。 管路衔接选用一般的快速管接头,每 300m 左右加一个大弹性量快速管接头。 六、供配电与操控 矿井的压缩空气设备与选煤厂压缩空气设备,会集安置在选煤厂场所内,其电气部 分由选煤厂同时考虑。 中煤世界工程集团武汉规划研讨院 6-35



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