矿井供电系统设计煤矿机电专业毕业论文(编辑修改稿)

矿井供电系统设计煤矿机电专业毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

本区构造位于川滇南北向构造带北段东缘与滇东北北东向构造带的交接部位，大地构造单元属扬子准地台（一级）滇东台褶带（二级）滇东北台褶束（三级）。 主要构造格架为燕山期运动的产物，以南北向构造、北东向构造最为明显，二者以明显的联合、复合关系交织在一起。 构造总体以北东向展布为主， 北西南东 向展布次之。 构造形式主要表现为断裂和褶皱， 详见区域构造示意图（图 4）。 11 现将与矿区相关的构造简述如下： 五寨向斜：自唐家沟起往北东经五寨至老君山北。 该向斜两翼出露不对称，南东翼被新 寨子断裂所切，北西翼保存完好。 地层走向北东，倾角较平缓，为 10176。 ～ 15176。 ，中段变陡，为 35176。 ～ 50176。 ，南西段被上第三系及第四系不整合覆盖。 枢扭起伏不大，轴线方向为北东向，为一舒缓开阔的向斜， 煤矿 位于五寨向斜的北西翼。 矿 区位于五寨向斜的 北 西翼，地层走向为北东向，倾向东南 （ 80～ 135176。 ）， 倾角 14176。 ～36176。 之间，一般为 25176。 为一单斜构造。 含煤地层沿走向 和倾向 有一定 起伏 变化， 形成次级小褶曲。 在矿井中未发现大的断层，仅见落差小于 10m的 正 断层 1 条（见照片 8） ， 12 对煤矿开采影响 不大。 地表共发现 落差 15m以上 断 层 3 条，详见断层特征一览表（表 3－ 2－ 1）。 各断层特征简述如下： 表 5 煤矿断层特征一览表 断层 编号 断层 性质 延伸 长度 (km) 产状（度） 两盘接触关系 (上盘 /下盘 ) 对采煤影响程度 控制程度 倾向 (176。 ) 倾角(176。 ) 落差 (m) 有效控制 结论 F1 正断层 ＞ 3060 7075 ＞ 50 上盘 P1m、P2β与下盘P1m、 P1I+q直接接触 对深部煤层开采影响较大 地面 12 个点 基本 查明 F2 逆断层 ＞ 180 65 20 下 盘 P1q与上 盘 C2wn直接接触 对深部煤层开采影响不大 地面 8 个点 基本 查明 F3 正 断层 220 60 15 上盘 C1j与下盘 C1w直接接触 对 浅部部煤层开采 有影响 地面 3 个点，井下 1个点 查明 f1 正 断层 95 70 10 对煤层开采影响 不大 井下 1 个点 基本查明 F1 正断层：该断层位于矿区北 东 部，由北部进入矿区范围内，经长湾、山坪子向南 东延伸出 图幅 ，该断层造成 P2β/P1m 等地质界线在地面上不连续，地层明显位移。 由于断层在地表处于沟谷地带，沿断层带岩层破碎，坡积物覆盖较厚，很难见到断 层面，仅根据附近的岩层露头判断地层的重复和缺失确定断层位置。 该断层走向北西，长约3000m，倾向北东 （ 30～ 60176。 ） ，倾角 70～ 75176。 ，落差大于 50m。 切割煤层， 对 深部煤层 13 开采 影响 较大。 Ｆ 2 逆断层： 地表 位于矿区 中 部 白泥湾 ， 倾向南，倾角 65176。 该断层下盘 为 P1q灰白色白云质灰岩 ；上 盘为 P2l 杂色泥岩、粉砂岩、细粒砂岩； C2wn 灰白色厚层状灰岩及白云岩。 规模较小，走向长度约 700m，落差约 20m， 对深部煤层开采影响 不 大。 Ｆ 3 正 断层：位于矿区 中部 ，该断层上盘 C1j 浅灰色至灰白色厚层状灰岩，下盘 为C1w 灰、深灰 色泥岩、粉砂岩、灰白色灰岩， 地层明显位移。 断层走向近 北 西向，长约 450m，倾向 南 西，倾 角约 60m， 落差 小 于 20m， 在煤巷 2135m 见控制点观测 ，对浅部煤层开采有直接影响。 以上断层，对本区煤层都有不同程度的影响。 控制本区构造的断层主要为北西向的F1 正断层。 由于区内植被及坡积物覆盖， 加之 断层带 附近 坡积物较厚，部分地段很难见到断层面，但根据附近的岩层露头判断地层的重复和缺失，确定断层位置，性质基本可靠。 综上所述， 煤矿 总体为一单斜构造，含煤地层沿走向 和倾向 有一定变化，地表断层 不 发育，井下偶见小断层，对煤层有 一定破坏，地质构造复杂程度属中等 偏简单类型。 2． 3 煤层 煤矿 勘 探 区内含煤地层为石炭系下统万寿山组（ C1w），出露于矿区的西部陡坎地带，地层平均厚 ，主要为灰色、灰黑色、深灰色泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩、钙质粉砂岩、炭质泥岩及煤组成。 共含煤 3～ 8 层，编号煤层共 5 层，由上而下分别编号为 C C C C C5 煤层。 煤层总厚一般为 ，含煤系数为%。 含可采 煤层 1 层 ，即 C4 煤层 ， 煤厚 ～ ，平均 厚度为 ，含可采煤层系数为 %；煤层结构较简单， 局部含 1～ 2 层 灰色泥岩 夹矸， 厚 ～。 在小窑中可见呈透镜状出现；煤层 厚度变化不大，全区可采，属稳定煤层。 局部可采煤层共 1 层，即 C5 煤层，结构较简单，煤层厚度变化大，无明显规律， 仅 在 矿区外围 煤矿 见个别可采点，属不稳定煤层。 其余均为不可采的薄煤层或煤线，为极不稳定煤层。 14 2． 4 矿井水文地质 地表水 矿区范围内无水库等集中水体分布，仅有数条季节性山间沟谷溪流，以中部分水岭为界，分水岭以西为百顺小河沟谷水系，由箐沟和干河沟两条沟谷水汇集而成，位于矿区西部外围，分布标高 1925～ 1700m。 流经石炭系下统金子沟组（ C1j）及泥盆系上统（ D3）。 主要靠大气降水和生产矿井矿坑排水补给， 20xx 年 5 月 12 日偶测箐沟流量。 09 年 9 月 5 日偶测干河沟流量。 受矿坑排水影响，污染较为严重，水质较差，水化学类型为 HCO3—— Ca2+，由于沟水流经煤系下伏地层，且处于矿山首期开采水平以下，对矿坑首采区（标高 1900m 以上）开采充水无影响，但对矿区内标高 1900～ 1500m以上煤层开采有影响。 地下水 矿区位于五寨向斜的西翼，地下水主要为大气降水的补给，由于矿区 地形坡度陡，大气降 雨 后 ，一部分 迅速沿斜坡面以 地表径流 的形式汇入溪沟， 一部分则 沿风化裂隙、溶蚀裂隙 迅速 渗入地下补给地下水。 地下水径流方向总体与地表水一致由南向北径流。 矿区碳酸盐岩含水层，根据地面调查岩溶形态结合钻孔简易水文分析，侵蚀基准以上都处在垂直循环带的补给区，地下水位较深。 由于都属反向陡坡，补给面积小，不利于大气降雨的补给，反有利于排泄。 碎屑岩和火成岩分布区，地下水径流方向主要受地形的控制，无定向径流。 矿 区地形陡竣，沟、谷切割较深，岩溶含水层导水性强，最低侵蚀基准面之上有利于地下水的自然排泄而不利于富存，但由于煤 系地层较薄，煤系上覆及下伏地层均为岩溶裂隙强和较强含水层，据本次注水试验及 煤矿区资料：上覆岩溶裂隙含水层单位涌水量 ～ L/，显示含水层富水性极不均匀，煤系地层虽然富水性极弱，为相对隔水层，但厚度较薄，煤层开采后其导水裂隙将直接沟通上覆岩溶含水层对矿坑充水。 主采 C4 煤层 下距 D C1j 岩溶含水层垂距平均仅为 ，煤层底板且为软弱地层，加之岩层由于裂隙、断裂构造影响强度降低，深部开采时具有底板突水的威胁，无论为顶板充水或是底板突水，岩溶含水层均具有管道复杂、不均匀，水量大， 点状集中排泄涌出、难于预防的特点，且矿区大部分资源位于最底侵蚀基准面以下，因此矿区水文地质条件类型为以岩溶裂隙含水层充水为主的中等偏复杂类型。 15 根据矿区涌水量预算原则，预算方法，矿井 +1900m 水平正常涌水量 10755m3/d，最大涌水量 13621m3/d。 2． 5 矿井开采条件 瓦斯 依据云南省煤炭工业局和云南省煤炭安全监察局对 煤矿进行的瓦斯等级鉴定：最大相对瓦斯涌出量 ，最大绝对瓦斯涌出量 ；最大相对二氧化碳涌现量 ，最大绝对二氧化碳涌出量 ，属低瓦斯矿井。 煤尘 根据煤炭科学研究总院重庆分院煤尘爆炸型鉴定报告，本矿开采的 C4 煤层煤尘无爆炸危险性。 煤层自燃倾向性 根据煤炭科学研究总院重庆分院煤层自燃倾向性等级鉴定报告，本矿开采的 C4 煤层自燃倾向性等级为Ⅲ级，属不易自燃煤层，历年开采未发生过煤层自燃现象。 地温 矿区地表及周边生产矿井调查均未发现地温异常及地热害现象。 据矿区外围 102钻孔简易地温测井数据，勘探区钻孔平均地温梯度为 ℃ /100m，属正常地温梯度增加范围；从测井井温曲线分析，变温带深度在 400m以上 范围内， 400m以下为增温带，勘探区无地温异常。 冲击地压 根据本矿井及周边矿井开采情况，矿井无冲击地压。 16 第三章 供电系统 供电电源 目前矿井正在建设双回路供电，一回路电源来自靖安乡供电所，供电距离 9km（计划建设另一回路来自盘河乡供电所，供电距离 11km）；矿井备用电源配备了两台备用柴油发电机组，（一台 300KW，型号： JSI300,专供地面用电；另一台 500KW，型号：JSI50014，专供井下用电）型号为 BF— V∕ 626，功率为 456kW。 发电机供电能够满足井下通风、提 升、排水、运输等需求。 正常情况下，矿井电源应采用分列运行方式。 若一回路运行，另一回路必须带电备用，以保证供电的连续行和可靠性。 带电备用电源的变压器应热备用；若冷备用，必须保证备用电源能及时投入正常运行。 电源线路截面选择 按经济电流密度选择电源线路截面 : 开采后期井下最大负荷时计算有功电力负荷 . 电源线路截面。 A1=In/J = = mm2 式中： A—— 电源线路计算截面 , mm2； In—— 电源线路中正常负荷 时持续电流， In=SB1/( 3 Ue cosφ ) =( 310 ) =； J—— 经济电流密度， A/mm2,，钢芯铝绞线取 J=由《设指》查取电源线路型号为： LGJ3 50 型钢芯铝绞线 校验方法： （ 1）、按持续允许电流校验电缆截面： 查表得线路 LGJ3 50 型钢芯铝绞线安全载流量；环境温度为 25℃时为 220A,考虑环境温度 40℃时温度校正系数 ，则 IX2 =220 =(A), IX=I=, 电源线路安全载流量符合要求。 17 (2)、按电压损失校验电源线路截面： 查表得线路 LGJ3 50 型钢芯铝绞线单位负荷矩电压损失百分数；当 cosφ = 时为 %/ . 来至荥经县木梯岩电站电源线路电压降（长度 8Km） U1%= 8 %=%5%.合格 来至荥经县皇仪乡岗上电站电源线路电压降（长度 3Km） U2%= 3 %=%5%.合格 根据以上计算结 果，矿井双回路电源线路选用 LGJ3 50 型钢芯铝绞线，并能为矿井后期扩能留有余量。 矿井采用双回路电源线路，当任一回路出现故障或检修时，另一回路可承担井下所供范围内全部负荷用电。 电力负荷 设备总台数： 43 台 设备工作台数： 34 台 设备总容量： 设备工作容量： 有功负荷： 无功负荷： 功率因数： 补偿用电容器总容量： 150kVAR 补偿后无功负荷： 补偿后功率因数： 吨煤耗电量： 附电力负荷统计表。 18 电力负荷计算表 序号 用电设备名称 电压（ V） 数量（台） 设备容量（ kw) 需要系数 cosφ tgφ 计算负荷 最大负荷利用小时数 年耗电量() 选用变压器(kvA) 总数 工作 总容量 工作容量 有功 无功 视在 kw kvar kvA 一、井下负荷 1 刮板输送机 660 2 2 60 60 8 2 3960 161568 2 煤电钻 127 4 2 3 660 792 3 刮板转。