煤矿采区设计说明书_毕业设计(编辑修改稿)

煤矿采区设计说明书_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

风量 m3/min； S 其它 — 其它地点巷 道断面， m2。 经以上计算验算后，确定其它巷道最低需要风量。 五、采区需要风量按下式计算： Q 区进 ＝（∑ Q 采 +∑ Q 备 +∑ Q 掘 +∑ Q 硐 +∑ Q 其它 ） K 区通 式中 Q 区进 — 采区实际需要总风量， m3/min ； ∑ Q 采 — 采区内全部采煤工作面需要风量， m3/min； ∑ Q 备 — 采区内全部备用工作面需要风量， m3/min； ∑ Q 掘 — 采区内全部掘进工作面需要风量， m3/min； ∑ Q 硐 — 采区内全部机电硐室需要风量， m3/min； ∑ Q 其它 — 采区内其它地点需用风量 m3/min； K 区通 — 风量备用系数，一般 取。 计算出设计采区需要风量求后，结合投产时的采场分布，分析计算矿井需风量大小。 同时对矿井通风阻力分布情况进行计算，按照通风路线顺序，即进风井、主要进风大巷、采区进风巷、采煤工作面、采区回风巷、主要回风大巷、风井等逐段计算其通风阻力，各段风量选取以该地点实际 16 供风量为依据。 进而得出新设计采区投产后全矿井通风阻力结果。 附通风阻力预测计算表。 对照风机性能曲线提供的风量、风压等参数和风机现运行状况、核实矿井通风能力是否能够满足设计采区投产后的风量需求，若设计采区负压过大，要采取措施将负压控制在规定值范围内。 采区通风阻力预测计算表 第三节 避灾路线 说明避水灾路线和避 火、瓦斯、煤尘灾路线，并绘制避灾路线图。 第七章 采区排水系统及设备选型 第一节 排水系统 下山采区必须建有能满足要求的排水系统，采区水仓的有效容量应能容纳 4h 的采区正常涌水量。 说明采区涌水排至地面的排水方式和排水路线。 第二节 排水设备选型 一、说明： 包括排水泵和排水管路的选型。 设备和管路选型要有详细的计算过程。 对于最大涌水量和正常涌水量差别较大的下山采区，应有规范的水仓、泵房设计；必须有工作、备用和检修水泵。 工作水泵的能力，应能在20h 内排出采区 24h 的正常涌水量。 备用水泵的能力应不 小于工作水泵能力的 70%。 工作和备用水泵的总能力，应能在 20h 内排出采区 24h 的最大序号 巷道 名称 支护 方式 ao 值 (kg/m3) 巷道长度 L (m) 巷道 周长 U(m) 巷道净断面积 S(m2) S3 摩擦风阻 R=aoLU/S3 ( pa) 风量Q (m3/s) Q2 摩擦阻力 h aoLUQ2/S3 ( pa) 风速 V (m/s) 合计 17 涌水量。 检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的 25%。 必须有工作和备用水管。 工作水管的能力应能配合工作水泵在 20h 内排出采区 24h 的正常涌水量。 工作和备用水管的总能力，应配合工作和备用水泵在 20h 内排树采区 24h的最大涌水量。 二、 排水设备选型 已知条件： 采区正常涌水量 qz= m3/h，最大涌水量 qmax= m3/h，水泵房标高 H1= m，排水口标高 H2= m，矿井水酸碱度 PH= 选型计算： （ 1） 选择水泵 ①正常涌水时水泵必须的排水能力 Qz= ②最大涌水时水泵必须的排水能力 Qmax= ③水泵必须扬程 Hb=Hc/η g=(H1— H2)/ η g η g取 ④预选水泵 ⑤水泵稳定性校验 （ 2）选择管路 正常涌水时 趟排水管路，最大涌水时 趟排水管路。 ①计算管径 取流速 Vp=～ (m/s)， 则排水管内径 dp=[(4Q)/(π 3600Vp)]1/2 必须有工作备用的水管 最大涌水量时， 管路数 B=dpmax=[4n3Qe/(π 3beoVp)]1/2/dp (取整 ) ②计算管路特性 求出阻力系数 Rt ， 18 管路特性方程 H=Hc+（ Lp+ Lx） RtQ2/100 (3)确定工况 利用特性方程，绘制管路特性曲线，与水泵特性曲线的交点即为工况点。 工况点 流量 (m3/h) 扬程 (m) 效率 (%) K K† (4)验算排水时间 正常涌水时和最大涌水时每天必须的排水时间分别为 Tz=24qz/(nlQk) Tmax=24qmax/[(nl+n2)Qk] 无论正常涌水还是最大涌水时，每天的排水时间均符合《煤矿安全规程》第 278条要求。 （ 5）验算电机容量 工况点在水泵工业利用区域内，根据设备手册选配 Kw 电机。 第八章 采区供电及装备 第一节 供电系统 说明采区供电系统，包括电源和线路。 下山采区泵房的供电线路要采用双回路。 第二节 供电设备选型 一、采区负荷统计： 列表说明 二、采区供电计算 ㈠高压电缆选择计算 已知采区装机总容量Σ Pe = KW 回采工作面设备需用系数及功率因数 Kx=+式中 Σ Pe— 工作面电机额定容量之和 KW； 19 Σ Pemax— 工作面最大容 量电机额定功率 KW； 需用系数： Kx1= 功率因数：查表得 cospj1= 掘进工作面设备需用系数及功率因数 需用系数： Kx2= 功率因数：查表得 cospj2= 运输设备需用系数及功率因数 需用系数： Kx3= 功率因数：查表得 cospj3= 采区总视在功率 S＝ Kx1Σ Pe1 / cospj1+ Kx2Σ Pe2 / cospj2+ Kx3Σ Pe3 / cospj3 Σ Pe1 — 回采工作面总功率， KW。 Σ Pe2 — 掘进工作面总功率， KW。 Σ Pe3 — 运输设 备总功率 , KW。 按经济电流密度选择电源高压电缆截面： (1)按高压电缆的最大长时工作电流选电缆截面 (2)按长时允许电流校验电缆截面 (二 )变压器容量的选择计算 根据《煤矿安全规程》规定，采掘供电必须分开。 ⑴ 采煤工作面变压器的选择 S＝ Kx1Σ Pe1/Cosφ Pj1 根据 S 值，选变压器 台， 型号： ⑵ 掘进工作面变压器的选择计算 S＝ Kx2Σ Pe2/Cosφ Pj2 根据 S 值，选变压器 台， 型号： （ 3）运输变压器的选择计 算 S＝ Kx3Σ Pe3/Cosφ Pj3 根据 S 值，选变压器 台， 型号： 根据以上计算，采区变电所装备 型变压器 台，高防 20 开关 台。 (三 ) 采区低压电缆的选择及低压开关的保护与校验 １．低压电缆的选择 ⑴ 按正常允许电压损失选择电缆截面 ① 支线电缆的电压损失 Ubl＝ ( ) ② 变压器的电压损失 Ub＝ (Σ ＋Σ )/Ue ③ 允许电压损失 干线电缆的允许电压损失 : Δ ＝Δ Up－Δ Ubl－Δ Ub 满足电压损失的最小截面为 : Ams＝ ( ) 干线电缆的选型： ⑵ 按起动条件校验电缆截面 采煤机电机的最小起动电压 Uq Uq＝ Ue（qeq/NM） 采煤机在最小起动电压下起动电流 Ist Ist＝ 此时采煤机支线电缆的电压损失Δ Δ ＝ 3 /() 启动器安装处的电压 U U＝ Uq＋Δ 根据以上计算，如果 U，满足启动器吸持电压的要求，因此确定采煤机电机端子上的最小启动电压为 Uq。 ②采煤机启动 时各部分电压损失 启动采煤机时支线电压损失 Δ ＝ 启动时干线电流和功率因数 ＝ 2c a .r es t .2c a .r est )39。 . s i nI. s i n(I)39。 . c osI. c os(I   21 cosψ ＝ (＋ 39。 )/ 式中： ＝ Kde∑ 1000/( 3 Uncosψ 39。 ) 启动时干线电压损失 Δ ＝ 3 /(γ scAms) ③启动时变压器电压损失 Δ ＝ (Kde∑ ＋ Kde∑ .XT)/Un ④启动时总电压损失 Δ Ust＝Δ ＋Δ ＋Δ 此时采煤机电机端子上的电压为 Δ －Δ Ust＝ 〉 Uq 因此所选截面满足起动条件的要求。 ２、采区低压开关保护的整定及灵敏度检验 ⑴供采煤工作面的低压开关 整定值 Iz： Iz≥ Iqe＋ Kx∑ Ie 式中： Iqe— 容量最大的电动机的额定起动电流， A； Kx— 需用系数； ∑ Ie— 其余电动机的额定电流之和 ,A。 Kx＝ Id/Iz Id— 短路电流， A；增加计算过程 Iz— 整定值， A； （当 Kx 大于 ,灵敏度验算合格） ⑵供掘进工作面配出开关和向运输线路配出开关的整定值确定和灵敏度验算 第九章 运输系统及设备选型 第一节 运输系统 22 运输路线 采区主运输（运煤）路线： 采区辅助运输（运矸石、材料等）路线： 第二节 设备选型 一、主运输设备选型计算：皮带运输机选型 选择机型 首先应根据原始资料和其他要求选择带式输送机的类型。 如选用通用设备还是专用成套设备，是固定式还是吊挂式等。 输送带宽度的确定 在确定带速的基础上，计算满足生产条件要求的带宽。 （ 1）、满足设计运输能力的带宽Ｂ １ 的计算： Ｂ １ ＝（ Q/Kυγ c） 1/2 式中： Q— 设计运输能力 , t/h Ｂ １ — 满足设计运输能力的输送带宽度， m K— 物料断面系数， υ — 输送带运行速度， m/s γ — 物料的散状密度， t/m3 c— 倾角系数， （ 2）、满足物料块度条件的带宽Ｂ 2的计算： B2≥ 2amax+200 amax— 物料中 最大块度的长尺寸， mm Ｂ 2— 满足物料块度条件的输送带宽度， mm 根据Ｂ Ｂ 2和带型选取标准带宽的输送带。 基本参数的确定计算 （ 1）输送带线质量 qd 当输送带选定后，可从其规格表中或通过计算得出输送带每米长的质量，即线质量 qd，单位为 kg/m。 23 （ 2）物料线质量 q 当已知设计运输能力和带速时，物料线质量 q=Q/ 式中： q— 物料线质量， kg/m Q— 生产地点设计运输能力， t/h υ — 输送带运行速度， m/s (3)托辊旋转部分线质量 q’ t、 q“ t 选择承载、回程托 辊和托辊布置间距，求出托辊旋转部分线质量 q’ t=G‘ /L’ t q“ t=G” /L” t 式中： q’ t— 承载托辊旋转部分线质量， kg/m G‘ — 承载托辊旋转部分的质量， kg L’ t— 承载托辊间距， m q“ t— 回程托辊旋转部分线质量， kg/m G” — 回程托辊旋转部分的质量， kg L” t— 回程托辊间距， m （ 4）计算输送带许用张力， N Se=σ dB/m 式中： Se— 输送带许用张力， N σ d— 带芯拉断强度， N/mm B— 输送带宽度 mm m— 输送带安全系数。 钢绳芯带： m=10，整体带芯带：采用塑化接头m=9，采用机 械接头 m=14。 （ 5）选择滚筒 计算传动滚筒直径，确定改向滚筒直径，同时确定滚筒表面形式。 （ 6）计算各直线区段阻力 对于承载分支 承载： Wz＝ g L[(q＋ qd＋ qt’ ).ω ’ .cosβ177。 (q＋ qd).sinβ ] 空载： Wk＝ g L[(qd＋ qt” ).ω ” .cosβ177。 ] 24 式中： Wz— 承载分支直线段运行阻力， N Wk— 回空分支直线段运行阻力， N g重力加速度 m/s2 L— 输送长度 m； β — 输送倾角 ω ‘ — 输送带在承载分支运行的阻力系数， ω “ — 输送带在回空分支运 行的阻力系数 q— 物料线质量， kg/m qd— 输送带线质量， kg/m q‘ t— 承载托辊旋转部分线质量 kg/m q“ t— 回程托辊旋转。