第七章提升通風(fēng)排水和壓縮空氣設(shè)備

1、第七章 提升、通風(fēng)、排水、壓縮空氣設(shè)備本章設(shè)計(jì)變更簡(jiǎn)述：設(shè)計(jì)變更將原副立井關(guān)閉，新掘一副斜井，擔(dān)負(fù)設(shè)備、材料、矸石的升降任務(wù)。設(shè)計(jì)在主斜井帶式輸送機(jī)一側(cè)安裝一部摘掛式架空乘人裝置，采用正反向運(yùn)行方式，擔(dān)負(fù)人員的升降任務(wù)。通風(fēng)設(shè)備根據(jù)修正后的礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)算。井下排水增加了應(yīng)急排水系統(tǒng)。壓風(fēng)系統(tǒng)在原有兩臺(tái)空氣壓縮機(jī)的基礎(chǔ)上增加一臺(tái)。7.1 提升設(shè)備7.1.1 主斜井提升設(shè)備主斜井斜長(zhǎng)347m，傾角18，井筒內(nèi)已安裝設(shè)一臺(tái)鋼繩芯帶式輸送機(jī)，擔(dān)負(fù)礦井原煤提升任務(wù)。另一側(cè)設(shè)檢修道及摘掛式架空乘人裝置，架空乘人裝置采用正反向運(yùn)行方式，擔(dān)負(fù)人員的升降任務(wù)。7.1.1.1 主斜井帶式輸送機(jī)主斜井帶式

2、輸送機(jī)技術(shù)特征見(jiàn)表7-1-1。主斜井井口房設(shè)660V配電室一座，從礦井10kV變電所660V不同母線段分別引兩回660V電源，一回路工作，另一回路備用。主斜井帶式輸送機(jī)均配用一套集監(jiān)測(cè)、控制、信號(hào)、通信為一體的KJ2002帶式輸送機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，為分級(jí)分布式結(jié)構(gòu)，具有較高的運(yùn)行可靠性和使用靈活型，顯示功能強(qiáng)，聯(lián)網(wǎng)方便，設(shè)有驅(qū)動(dòng)滾筒打滑、堆煤、跑偏、撕裂、溫度、煙霧、超速、膠帶張力下降、電動(dòng)機(jī)過(guò)載、電機(jī)超溫等項(xiàng)保護(hù)功能。本次設(shè)計(jì)維持主斜井原有帶式輸送機(jī)不變。表7-1-1主斜井帶式輸送機(jī)規(guī)格特征表項(xiàng)目特征單位型號(hào)及參數(shù)運(yùn)輸長(zhǎng)度（m）、坡度（）L 362m 18帶式輸送機(jī)型號(hào)TD75型帶式輸送機(jī)運(yùn)輸量t

3、/h150帶速m/s1.6帶寬mm1000輸送帶型號(hào)N/mmST/S630,帶強(qiáng)630N/mm 阻燃防靜電 鋼絲繩芯電動(dòng)機(jī)型號(hào)及功率YB2-280S-4 N=75kW 兩臺(tái)減速器型號(hào)ZSY355-50 兩臺(tái)液力偶合器YOXZ450 兩臺(tái)（水介質(zhì)）逆止器DSN090 兩臺(tái)制動(dòng)器BYWZ5-315/50 兩臺(tái)拉緊方式尾部重載小車(chē)?yán)o方式7.1.1.2 主斜井架空乘人裝置選型主斜井裝備一部摘掛式架空乘人裝置，架空乘人裝置采用正反向運(yùn)行方式，擔(dān)負(fù)人員的升降任務(wù)。架空乘人裝置選型計(jì)算如下：1、計(jì)算依據(jù)：井口標(biāo)高 +786.56m井底標(biāo)高 +679.33m井筒斜長(zhǎng) L=347m；巷道坡度 =18；運(yùn)行速度

4、 V=1.2m/s；人員質(zhì)量 Q1=75kg；吊椅質(zhì)量 Q2=15kg；乘人間距 =8m；鋼絲繩直徑 d= 20mm；鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度 Qp=1670MPa；鋼絲繩每米質(zhì)量 qo=1.44kg/m；鋼絲繩鋼絲破斷拉力總和 Q=267kN；鋼絲繩運(yùn)行阻力系數(shù) =0.020；驅(qū)動(dòng)輪直徑 D=1200m；最大班運(yùn)送人員數(shù)量 n=75人；2、運(yùn)輸能力驗(yàn)算：每小時(shí)乘人數(shù)：Qrh3600V/540人/h，單邊乘人數(shù)：QrdL/43人/h實(shí)際運(yùn)送人數(shù)：QrQrh-Qrd497人/h。實(shí)際運(yùn)輸人員時(shí)間TQr /n0.15h1.0h，符合規(guī)范要求。通過(guò)驗(yàn)算可知，架空乘人裝置運(yùn)輸能力能夠滿足生產(chǎn)要求。3、牽引鋼

5、絲繩張力的驗(yàn)算：（1）最小點(diǎn)張力的計(jì)算最小張力點(diǎn)的張力Smin1200qog16952N（2）各點(diǎn)張力的計(jì)算滿員提升時(shí)（動(dòng)力運(yùn)行狀態(tài)）運(yùn)行阻力：上升側(cè)：W4-1qo+(Q1+Q2)/(cos+sin)Lg14170N下放側(cè)：W2-3qo (cossin)Lg-1422N各點(diǎn)張力：機(jī)尾：S3Smin16952N；S41.01S317121N機(jī)頭：S1S4W4131292N；S2S3-W2318373N滿員下放時(shí)（制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)）運(yùn)行阻力為：上升側(cè)：4-1q0 (cossin)Lg1608下放側(cè)：W2-3=q0+（Q1+Q2）/(cossin)Lg-12527各點(diǎn)張力：機(jī)尾：S3Smin16952N

6、；S41.01S317121N機(jī)頭：S1S4+W4-118279N；S2S3-W2-329479N4、驅(qū)動(dòng)輪防滑校驗(yàn)：當(dāng)滿員提升時(shí)，處于動(dòng)力運(yùn)行狀態(tài)：S1S20，S1/S21.701.87，符合要求。當(dāng)滿員下放時(shí)，處于制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)：S1S20，S2/S11.571.87，符合要求。其中：牽引繩在驅(qū)動(dòng)輪上的圍包角=180，牽引繩與驅(qū)動(dòng)輪間的摩擦系數(shù)=0.2。5、制動(dòng)裝置制動(dòng)力矩的驗(yàn)算制動(dòng)力矩按滿員提升時(shí)（動(dòng)力運(yùn)行狀態(tài)）運(yùn)行時(shí)計(jì)算：M= 942N.m式中：M制動(dòng)力矩，N.m； K富裕系數(shù)，取1.75； i減速器速比，40；6、電動(dòng)機(jī)功率的驗(yàn)算動(dòng)力運(yùn)行時(shí)：NeKb（S1S2）V/100026kW制動(dòng)

7、運(yùn)行時(shí)：Ne=Kb（S2S1）V/100022kW其中：電動(dòng)機(jī)功率備用系數(shù)Kb=1.35；傳動(dòng)效率=0.8選擇功率為37kW電動(dòng)機(jī)，可滿足要求。7、牽引鋼絲繩安全系數(shù)驗(yàn)算滿員提升時(shí)鋼絲繩張力最大。最大張力點(diǎn)張力SmaxS131292N鋼絲繩安全系數(shù)n1000Q/ Smax= 8.5。根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)程，鋼絲繩安全系數(shù)不得低于6，符合要求。8、鋼絲繩直徑與驅(qū)動(dòng)滾筒直徑之比驗(yàn)算：D/d1200/206060，符合安全規(guī)程的規(guī)定。9、選型結(jié)論根據(jù)計(jì)算，主斜井選用一部RJY-37型架空乘人裝置可滿足運(yùn)輸人員需要。架空乘人裝置主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表7-1-4。10、配電、控制及保護(hù)在主斜井井口房設(shè)電控室，主

8、斜井架空乘人裝置（猴車(chē)）雙回380V電源由電控室操控，采用直接起動(dòng)方式，可實(shí)現(xiàn)就地和遠(yuǎn)方啟停、急停操作。架空乘人裝置選用可靠的防掉繩和輪系裝置，使運(yùn)行中的鋼絲繩不掉繩。此外還設(shè)有全線緊急停車(chē)保護(hù)，電機(jī)電壓、電流保護(hù)。11、運(yùn)行安全措施為了使人員運(yùn)輸安全可靠，上下人地點(diǎn)要在平段。要加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)和鋼絲繩的檢查，使架空乘人裝置保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。運(yùn)輸線路要經(jīng)常巡視，保持干凈無(wú)阻礙。要規(guī)范人員運(yùn)輸制度，做好人員上下井記錄。表7-1-4副斜井架空乘人裝置主要技術(shù)參數(shù)表序號(hào)項(xiàng) 目規(guī)格及數(shù)值1驅(qū)動(dòng)繩輪直徑（mm）12002鋼絲繩型號(hào)規(guī)格（mm）20NAT 619SSF1670ZZ抗拉強(qiáng)度（MPa）16703

9、乘人運(yùn)行速度（m/s）1.24電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y2-280S-8功率（kW）37電壓（V）3805制動(dòng)器型號(hào)YWZ400/45制動(dòng)力矩（N.m）10007.1.2 副井提升設(shè)備變更礦井原初步設(shè)計(jì)中采用副立井提升系統(tǒng)，副立井直徑6.0m，垂深72m，裝備雙鉤罐籠擔(dān)負(fù)設(shè)備、材料及人員輔助提升任務(wù)。 原設(shè)計(jì)選用2JK-3/31.5E單繩纏繞式雙滾筒提升機(jī)一臺(tái)，主要技術(shù)參數(shù)：滾筒直徑為3.0m，滾筒寬度為1.5m，最大靜張力為135kN，最大靜張力差為90kN，減速比為31.5。交流變頻電動(dòng)機(jī)型號(hào)為YSP-10，功率為280kW，最大提升速度為3.03m/s。選用36-NAT-631WSFC-1770-ZZ

10、-817-492型，繩徑36，光面鋼絲繩，三角股，纖維芯，鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度1770Mpa，右同向捻，鋼絲繩最小破斷拉力1001.6kN，單位繩重4.92kg/m。采用副立井提升系統(tǒng)，地面場(chǎng)地受限，工作面支架需要解體后提升，運(yùn)輸環(huán)節(jié)較多，安全可靠性差。因此設(shè)計(jì)與礦方反復(fù)研究論證后，對(duì)副井提升系統(tǒng)進(jìn)行了變更，設(shè)計(jì)在場(chǎng)地內(nèi)新掘副斜井，取代原副立井提升系統(tǒng)設(shè)計(jì)。采用副斜井串車(chē)提升系統(tǒng)，可把材料、人員、設(shè)備從地面一次運(yùn)輸至北大巷口，減少了運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備，提高了運(yùn)輸效率，降低了運(yùn)輸成本，并且采用斜井提升，安全可靠性較高，管理維護(hù)及檢修工作量較少，長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)成本低。副斜井提升系統(tǒng)設(shè)備選型計(jì)算如下。7.1.3

11、 提升設(shè)備選型副斜井設(shè)計(jì)采用單鉤串車(chē)提升系統(tǒng)，裝備一臺(tái)單滾筒單繩纏繞式礦井提升機(jī)，擔(dān)負(fù)材料及設(shè)備提升任務(wù)。裝備一部可摘掛式架空乘人裝置，擔(dān)負(fù)人員提升任務(wù)。提升設(shè)備之間的距離，提升設(shè)備與井壁之間的距離均可以滿足煤炭安全規(guī)程的規(guī)定。詳見(jiàn)副斜井?dāng)嗝鎴D。副斜井服務(wù)整個(gè)礦井15號(hào)煤層的開(kāi)采，根據(jù)設(shè)計(jì)，礦井服務(wù)年限為15.7a。工作面液壓支架采取整體提升下放方式，15號(hào)煤液壓支架重量為23500kg。液壓支架用重型平板車(chē)整體裝載，經(jīng)副斜井下放至井下或提升至地面。副斜井井底變平后為摘掛鉤平車(chē)場(chǎng)，摘掛鉤車(chē)場(chǎng)巷道沿15號(hào)煤層底板布置，半圓拱形斷面，凈寬3.5m，凈高3.55m，凈斷面11.11m2，長(zhǎng)度15m，

12、錨噴支護(hù)。7.1.3.1 提升機(jī)設(shè)備選型計(jì)算1、提升系統(tǒng)設(shè)備選型計(jì)算采用數(shù)據(jù)：井口標(biāo)高：+792m；井底標(biāo)高：+703m；井筒傾角：18；井筒斜長(zhǎng)：L288m；鋼絲繩懸垂斜長(zhǎng)：Lc=370m；1t固定箱式礦車(chē)自重：G1610kg；1t固定箱式礦車(chē)裝載普通物料載重：G21000kg；1t固定箱式礦車(chē)裝載矸石載重：G31700kg；1t箱式礦車(chē)允許最大牽引力：Fq160000N；最大件質(zhì)量（整體液壓支架）：G4=23500kg；25t平板車(chē)質(zhì)量：G51750kg；25t平板車(chē)允許最大牽引力：F q2N；礦車(chē)與軌面的摩擦阻力系數(shù)：f1=0.01；鋼絲繩與地輥及部分底板的摩擦阻力系數(shù)：f2=0.2；2

13、、提升機(jī)所需最大靜張力計(jì)算：初選鋼絲繩自重P=3.71kg/m：提普通散料時(shí)（每次提放3個(gè)車(chē)）：F1n(G1+ G2) (Sin+f1cos)g+ P Lc (Sin+f2cos)g21815NFq1提矸石時(shí)（每次提放3個(gè)車(chē)）：F2n(G1+ G3) (Sin+f1cos)g+ P Lc (Sin+f2cos)g28377NFq1下大件設(shè)備時(shí)：F3(G4+ G5)(Sin+f1cos)g+ P Lc (Sin+f2cos)g85623NFq2根據(jù)計(jì)算，選擇一臺(tái)JK2.5/30E型單滾筒單繩纏繞式礦井提升機(jī)作為副斜井提升設(shè)備，其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表7-1-2。3、鋼絲繩選型計(jì)算鋼絲繩所需的總破斷力為

14、（按提升大件時(shí)計(jì)算）：F繩= mF3=N式中：m鋼絲繩安全系數(shù)，6.5； F繩鋼絲繩最小鋼絲破斷拉力總和；根據(jù)計(jì)算，選擇提升鋼絲繩為30NAT6V18+FC1570ZZ型鋼絲繩，直徑為30mm，自重3.71kg/m，最小鋼絲破斷拉力總和為N。（1）鋼絲繩實(shí)際安全系數(shù)驗(yàn)算：提普通散料時(shí)：m= F繩/ F1=28.06.5，符合煤礦安全規(guī)程要求。提矸石時(shí)：m= F繩/ F2=21.56.5，符合煤礦安全規(guī)程要求。提大件設(shè)備時(shí)：m= F繩/ F3=7.16.5，符合煤礦安全規(guī)程要求。表7-1-2副斜井提升系統(tǒng)參數(shù)表序號(hào)名稱單位參數(shù)1提升機(jī)型號(hào)JK-2.5/30E滾筒直徑mm2500滾筒寬度mm200

15、0滾筒個(gè)數(shù)個(gè)1最大靜張力kN90最大靜張力差kN90減速比30傳動(dòng)效率%92變位質(zhì)量kg最大提升速度m/s2.5提升大件速度m/s1.52天輪型號(hào)TSG2500/17直徑mm2500個(gè)數(shù)個(gè)1變位質(zhì)量kg5503電動(dòng)機(jī)型號(hào)YPT5004-10功率kW315轉(zhuǎn)速r/min590電壓V660轉(zhuǎn)動(dòng)慣量kg.m224過(guò)載能力1.8勵(lì)磁方式他勵(lì)冷卻方式強(qiáng)制風(fēng)冷防護(hù)等級(jí)IP54絕緣等級(jí)F級(jí)附件光電編碼器/定子繞組測(cè)溫元件4鋼絲繩型號(hào)30NAT6V18+FC1570ZZ直徑mm30單位長(zhǎng)度重量kg/m3.17抗拉強(qiáng)度MPa1570最小鋼絲破斷拉力總和N（2）提升機(jī)滾筒直徑和鋼絲繩直徑之比驗(yàn)算：i=D/d=2.

16、5/0.03=83.3380，符合煤礦安全規(guī)程要求。式中：D滾筒直徑，2.5m； d鋼絲繩直徑，0.03m；4、滾筒寬度驗(yàn)算：B=（+ n1+ n2）（d+）/m=0.51m2.0m式中：Lt井筒斜長(zhǎng)，288m； Lm鋼絲繩檢驗(yàn)預(yù)留長(zhǎng)度，30m； 繩間隙，0.003m。 m允許纏繞層數(shù)，3層； n1摩擦圈數(shù)，3圈。n2“錯(cuò)圈”附加圈數(shù)，3圈。所選提升機(jī)滾筒寬度滿足鋼絲繩纏繞要求。5、電動(dòng)機(jī)選型計(jì)算提升普通散料，最大速度v1=2.5m/s：N1=65.2kW式中：k電動(dòng)機(jī)備用系數(shù)，取1.1； 減速器傳動(dòng)效率，取0.92；提升矸石時(shí)，最大速度v2=2.5m/s：N2=84.8kW提升大件設(shè)備時(shí)，最

17、大速度v3=1.5m/s：N3=153.6kW按提升大件設(shè)備時(shí)需要的扭矩計(jì)算電機(jī)功率：N3=264.4kW式中：n電機(jī)轉(zhuǎn)速，590r/min； i減速器速比，30；根據(jù)計(jì)算，選用一臺(tái)YPT5004-10型專(zhuān)用交流變頻電動(dòng)機(jī)，電壓660V，功率315kW。轉(zhuǎn)速592r/min，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J=24kg.m2。6、天輪選型驗(yàn)算選擇TSG 型天輪，直徑為2500mm；天輪直徑與鋼絲繩直徑之比為：2500/30=83.3360，符合要求。7、提升系統(tǒng)變位質(zhì)量：（1）計(jì)算依據(jù)提升機(jī)滾筒直徑：D=2.5m；提升機(jī)包括減速器在內(nèi)的變位質(zhì)量：Mj=13317kg；天輪直徑：Dt=2.5m；天輪旋轉(zhuǎn)部分變位質(zhì)量：M

18、t=550kg；電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：Jd=24kg.m2；減速器速比：i=30；鋼絲繩懸垂長(zhǎng)度：Lc=370m；鋼絲繩弦長(zhǎng)：Lx=40m；鋼絲繩單位質(zhì)量：P=3.71kg/m；（2）計(jì)算結(jié)果M=m+mc+LkP+Mt+Mj+Md式中：M提升系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)部分的變位質(zhì)量總和，kg： m礦車(chē)載荷質(zhì)量； mc礦車(chē)質(zhì)量； Lk提升鋼絲繩全長(zhǎng)，Lk=Lc+ Lx+ Lm +3D+0.5Dt； Md電機(jī)轉(zhuǎn)子的變位質(zhì)量，Md=4 Jd ( )2根據(jù)計(jì)算得：提升普通散料時(shí)：M1=30095kg；提升矸石時(shí)： M2=30764kg；提升大件設(shè)備時(shí)：M3=36600kg；8、提升系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算采用的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)如下：主

19、加、減速度：a1=a3=0.5m/s2末減速度：a5=0.3m/s2提升普通散料正常速度：v1=2.5m/s；提升普通散料爬行速度：v2=1.5 m/s；提升大件設(shè)備正常速度：v3=1.5m/s；提升大件設(shè)備爬行速度：v4=0.5 m/s；井口車(chē)場(chǎng)運(yùn)行距離：L4=20m；井下車(chē)場(chǎng)運(yùn)行距離：L5=20m；休止時(shí)間：=25s；副斜井提升系統(tǒng)見(jiàn)圖7-1-1。副斜井提升速度圖、力圖見(jiàn)圖7-1-2。經(jīng)過(guò)計(jì)算，單鉤提升一次提升循環(huán)時(shí)間約Tg=334.2s9、電動(dòng)機(jī)容量校驗(yàn)提普通散料及矸石時(shí)按最大速度2.5m/s對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行容量校驗(yàn)。提大件時(shí)正常速度為1.5m/s，按最大速度2.5m/s對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行容量校驗(yàn)

20、。1）F2t計(jì)算： F2t=t0(F02+F02)+ t01(F012+F012)+ t1(F12+F12)+ t2(F22+ F2F2 +F22)+ t3(F32+F32)+ t4(F42+F42)+ t5(F52+F52) 計(jì)算得：提升普通散料時(shí)：F12t 1=2.851010kg2s；提升矸石時(shí)： F22t 2=6.331010kg2s；提升大件設(shè)備時(shí)：F32t 3=1.521012kg2s；2）等效時(shí)間計(jì)算：Td= C1（t0+t01+t1+t3+t4+t5）+t2+C2式中：C1電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的散熱不良系數(shù)，設(shè)計(jì)選用電動(dòng)機(jī)采用獨(dú)立強(qiáng)迫通風(fēng)，取0.75； C2電動(dòng)機(jī)停歇時(shí)的散熱系數(shù)，

21、取 。計(jì)算得：提升普通散料時(shí)：Td 1=136.33s；提升矸石時(shí)： Td 2=136.33s；提升大件設(shè)備時(shí)：Td 3=178.48s；等效力計(jì)算：Fd=（F2t /Td）1/2計(jì)算得：提升普通散料時(shí)：Fd 1=14434N；提升矸石時(shí)： Fd 2=21578N；提升大件設(shè)備時(shí)：Fd 3=92178N；3）等效功率計(jì)算：Nd=kFdVm/計(jì)算得：提升普通散料時(shí)：Nd 1=43.1kW；提升矸石時(shí)： Nd 2=64.5kW；提升大件設(shè)備時(shí)：Nd 3=275.5kW；4）電動(dòng)機(jī)過(guò)載系數(shù)校驗(yàn)：=式中：Fmax提升過(guò)程最大力； Vmax提升過(guò)程最大速度； Nde電動(dòng)機(jī)額定功率，315kW； 電動(dòng)機(jī)的

22、過(guò)載能力，1.8計(jì)算得：提升普通散料時(shí)：1=0.271.8；提升矸石時(shí)： 2=0.341.8；提升大件設(shè)備時(shí)：3=0.891.8；10、電耗計(jì)算：1）一次提升實(shí)際電耗：Ft=t0(F0+F0)+ t01(F01+F01)+ t1(F1+F1)+ t2(F2+F2)+ t3(F3+F3)+ t4(F4+F4)+ t5(F5+F5)E= 式中：d電動(dòng)機(jī)額定效率，0.951，計(jì)算得：提升普通散料時(shí)：E 1=1.54kWh/次；提升矸石時(shí)： E 2=2.39kWh/次；提升大件設(shè)備時(shí)：E 3=11.50kWh/次；2）提升一次有效電耗：E= 計(jì)算得：提升普通散料時(shí)：E 1=1.17kWh/次；提升矸石

23、時(shí)： E 2=1.68kWh/次；提升大件設(shè)備時(shí)：E 3=6.12kWh/次；3）提升機(jī)效率：t= E/E計(jì)算得：提升普通散料時(shí)：t 1=0.76；提升矸石時(shí)： t 2=0.70；提升大件設(shè)備時(shí)：t 3=0.53；11、最大班輔助作業(yè)時(shí)間平衡表副斜井最大班作業(yè)時(shí)間平衡表，見(jiàn)表7-1-3。最大班總作業(yè)時(shí)間為272.9min，即4.5h，小于設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的6h。表7-1-3最大班作業(yè)時(shí)間平衡表項(xiàng) 目單 位每 班提升量每 次提升量每班提升次數(shù)每次提升時(shí)間(s)每班提升時(shí)間(min)材 料車(chē)90330345.3172.7矸 石車(chē)45315345.386.3設(shè) 備次221345.35.8保 健 車(chē)次22

24、1345.35.8其 它次842345.311.5共 計(jì)282.012、 提升機(jī)配電及控制提升機(jī)房設(shè)配電室和控制室，兩回660V電源引自工業(yè)場(chǎng)地10kV變電所低壓側(cè)不同母線段，進(jìn)線采用YJV221kV-4185mm2鎧裝交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，電纜沿場(chǎng)地內(nèi)電纜溝敷設(shè)，供電距離約300m，擔(dān)負(fù)提升機(jī)和乘人裝置供電。設(shè)660V變頻器和低壓開(kāi)關(guān)，控制室設(shè)PLC集中控制系統(tǒng)。13、 提升機(jī)的節(jié)電副斜井提升機(jī)是礦井用電量較大的設(shè)備，因此礦井應(yīng)合理組織副斜井的輔助提升，減少零散提升，加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)，使提升機(jī)處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)，提高運(yùn)行效率，節(jié)能降耗。7.2 通風(fēng)設(shè)備7.2.1 概述礦井采用機(jī)械抽出式通

25、風(fēng)方法，采用中央并列式通風(fēng)方式。回風(fēng)立井擔(dān)負(fù)通風(fēng)任務(wù)。礦井原初步設(shè)計(jì)選用2臺(tái)FBCDZ821C，防爆對(duì)旋軸流式通風(fēng)機(jī)，配置YBFe355S8型防爆電機(jī)，電壓660V，電機(jī)功率2160kW，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。通風(fēng)機(jī)房?jī)苫?60V電源引自礦井10kV變電所660V不同母線段，風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)GCS型低壓開(kāi)關(guān)柜，作為風(fēng)機(jī)房660V受電及風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制電動(dòng)閘門(mén)及照明等低壓負(fù)荷提供電源。通風(fēng)機(jī)房配備風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)裝置，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)通風(fēng)機(jī)運(yùn)行各項(xiàng)參數(shù)，包括風(fēng)量、負(fù)壓、軸承溫度等，確保風(fēng)機(jī)安全可靠運(yùn)行。目前，2臺(tái)FBCDZ821C，防爆對(duì)旋軸流式通風(fēng)機(jī)已經(jīng)安裝投運(yùn)。本次設(shè)計(jì)礦井風(fēng)量和通風(fēng)阻力均發(fā)生了變化，因

26、此對(duì)原初步設(shè)計(jì)選擇的風(fēng)機(jī)進(jìn)行了驗(yàn)算，過(guò)程如下：7.2.2 通風(fēng)設(shè)備驗(yàn)算1、驗(yàn)算依據(jù)通風(fēng)容易時(shí)期風(fēng)量、阻力：風(fēng)量：Q1=65m3/s 礦井阻力：H1=627Pa通風(fēng)困難時(shí)期風(fēng)量、阻力：風(fēng)量：Q2=65m3/s 礦井阻力：H2=1873Pa2、通風(fēng)機(jī)需要的風(fēng)量、風(fēng)壓計(jì)算考慮通風(fēng)設(shè)施漏風(fēng)和風(fēng)道及風(fēng)機(jī)局部阻力損失后通風(fēng)設(shè)備需要的風(fēng)量、負(fù)壓為：通風(fēng)容易時(shí)期風(fēng)量 Q易=KQ1=68.25m3/s通風(fēng)容易時(shí)期負(fù)壓 H易=H1+H =827Pa通風(fēng)困難時(shí)期風(fēng)量 Q 難=KQ2=68.25m3/s通風(fēng)困難時(shí)期負(fù)壓 H難=H2+H =2073Pa式中：K 通風(fēng)設(shè)備漏風(fēng)系數(shù)，取1.05 H 風(fēng)道及風(fēng)機(jī)局部阻力之和，

27、約200Pa。3、通風(fēng)網(wǎng)路特性曲線及工況點(diǎn)通風(fēng)網(wǎng)路阻力系數(shù)：R易=H易/ Q易20.；R難=H難/ Q 難20.；通風(fēng)網(wǎng)路特性曲線方程：H易=R易Q20.Q2H難=R難Q20.Q2將網(wǎng)路特性曲線方程置于所選軸流風(fēng)機(jī)性能曲線上，其交點(diǎn)即為所求工況點(diǎn)。礦井主要通風(fēng)設(shè)備技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表7-2-1。主要通風(fēng)設(shè)備特性曲線及工況點(diǎn)見(jiàn)圖7-2-1。7.2.3 驗(yàn)算結(jié)論根據(jù)驗(yàn)算，兩臺(tái)FBCDZ821型隔爆軸流對(duì)旋式風(fēng)機(jī)可以滿足礦井生產(chǎn)要求。由于兩臺(tái)風(fēng)機(jī)已經(jīng)安裝投運(yùn)，效率均不低于70%，因此本次設(shè)計(jì)維持原有風(fēng)機(jī)設(shè)備不變。表7-2-1主通風(fēng)設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)表通風(fēng)機(jī)型 號(hào)FBCDZ8No.21臺(tái) 數(shù)2葉片調(diào)節(jié)方式停機(jī)逐

28、個(gè)調(diào)葉片風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)參數(shù)通風(fēng)容易時(shí)期流 量Q易m3/s71.7負(fù) 壓易Pa912.9效 率易%70軸 功 率N易kW93.5葉片安裝角易-6通風(fēng)困難時(shí)期流 量Q難m3/s68.6負(fù) 壓難Pa2094.2效 率難%85軸 功 率N難kW169.0葉片安裝角難0電動(dòng)機(jī)功 率kW2160電 壓V660型 號(hào)YBFe355L28轉(zhuǎn) 速r/min7407.3 排水設(shè)備7.3.1 正常排水設(shè)備礦井原初步設(shè)計(jì)在主斜井井底設(shè)有主水倉(cāng)和主排水泵房，然后由主排水設(shè)備將礦井全部涌水沿泵房、管子道、主斜井井筒敷設(shè)的管路排至地面水處理站。礦井正常涌水量70m3/h，最大涌水量100m3/h。主斜井井口標(biāo)高+786m，泵房

29、底板標(biāo)高+710m；排水管路長(zhǎng)423.5m；排水垂高82.5m。主泵房選用MD155-304耐磨型水泵3臺(tái)，額定流量155m3/h，額定揚(yáng)程120m，電動(dòng)機(jī)功率為90kW。正常涌水時(shí)1臺(tái)工作,1臺(tái)備用,1臺(tái)檢修，最大涌水時(shí)2臺(tái)工作，1臺(tái)備用檢修。排水管選用1945.0無(wú)縫鋼管；吸水管選用2196.0無(wú)縫鋼管。正常涌水時(shí), 1趟管路工作，1趟管路備用。最大涌水時(shí), 2趟管路工作。本礦井下有盤(pán)區(qū)排水設(shè)備，設(shè)計(jì)選用MD85-455耐磨型水泵3臺(tái)，配90kW電動(dòng)機(jī)。正常涌水時(shí)1臺(tái)工作,1臺(tái)備用,1臺(tái)檢修，最大涌水時(shí)2臺(tái)工作，1臺(tái)備用檢修。排水管選用1334.5型無(wú)縫鋼管，吸水管選用1594.5型無(wú)縫鋼

30、管。正常涌水時(shí), 1趟管路工作，1趟管路備用。最大涌水時(shí), 2趟管路工作。本次設(shè)計(jì)維持主泵房和盤(pán)區(qū)泵房排水設(shè)備不變。7.3.2 應(yīng)急排水設(shè)備在主斜井井底最低處安裝兩臺(tái)礦用潛水泵，作為應(yīng)急排水設(shè)備。沿主斜井筒敷設(shè)兩趟應(yīng)急排水管路，在緊急狀態(tài)下礦井涌水直接排至地面。應(yīng)急排水設(shè)備選用礦用潛水泵，潛水泵選型計(jì)算如下：1、設(shè)計(jì)依據(jù)最大涌水量 Q1=100m3/h排水高度 H=112m斜井揚(yáng)程損失計(jì)算系數(shù) k=1.32、選型計(jì)算工作泵的排水量應(yīng)滿足：最大涌水量：Q100m3/h水泵揚(yáng)程估算：Hk H=145.6m3、選型結(jié)論根據(jù)計(jì)算，選用BQ200-160/4-160/W-S型礦用潛水泵2臺(tái)，主要參數(shù)如下

31、：額定流量：200m3/h；額定揚(yáng)程：160m；額定功率：160kW選用兩趟2197排水管，沿安主斜井井筒敷設(shè)。兩臺(tái)潛水泵，一用一備，單臺(tái)運(yùn)行時(shí)，排水量為200 m3/h，大于礦井最大涌水量。潛水泵特性曲線及工況點(diǎn)參數(shù)見(jiàn)圖7-3-1。4、排水設(shè)備供電與控制應(yīng)急潛水泵供電電源引自工業(yè)場(chǎng)地10kV變電所660V系統(tǒng)，因660V系統(tǒng)是中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)（即IT系統(tǒng)），電源可經(jīng)地面開(kāi)關(guān)直接引入井下。電纜選用MYJV22-1kV-370型礦用銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜，沿主斜井敷設(shè)，供電距離約450m，潛水泵啟停由地面直接控制。7.4 壓縮空氣設(shè)備礦井原初步設(shè)計(jì)，在地面工業(yè)場(chǎng)地建有空壓

32、機(jī)房，安裝有兩臺(tái)SA120A型空氣壓縮機(jī)。SA120A型空氣壓縮機(jī)額定流量為21 m3/min，額定壓力為0.8MPa，額定功率為120kW。壓氣管道從主斜井井筒敷設(shè)至井下采掘工作面，礦井工業(yè)場(chǎng)地主斜井井口標(biāo)高+786m。干管選用1084型無(wú)縫鋼管；支管選用893.5型無(wú)縫鋼管。本次設(shè)計(jì)，礦井掘進(jìn)面?zhèn)€數(shù)和最大班下井人數(shù)發(fā)生了變化，因此對(duì)原初步設(shè)計(jì)中的壓縮空氣系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)算，過(guò)程如下：7.4.1 驗(yàn)算依據(jù)礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)，井下共布置2個(gè)綜掘工作面，各工作面風(fēng)動(dòng)工具使用情況見(jiàn)表7-4-1。表7-4-1礦井風(fēng)動(dòng)工具使用情況表設(shè)備配置工作臺(tái)數(shù)同時(shí)使用系數(shù)單臺(tái)耗氣量(m3/min)工作壓力(MPa)掘進(jìn)面數(shù)量

33、設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)綜掘工作面2錨桿機(jī)MQT60.93.50.40.5大巷維護(hù)2混凝土噴射機(jī)ZPC-V21.060.40.57.4.2 壓縮空氣需要量計(jì)算1、根據(jù)風(fēng)動(dòng)工具使用情況計(jì)算：Q1 =12miqiKi=1.151.1251.0（63.50.9+261.0 ）=40（m3/min）式中：1沿管道全長(zhǎng)的漏風(fēng)系數(shù)，取1.15；2風(fēng)動(dòng)工具的磨損耗氣量增加系數(shù)，取1.125； 海拔高度修正系數(shù)，取1.0；mi 同型號(hào)風(fēng)動(dòng)工具同時(shí)使用臺(tái)數(shù)；qi 每臺(tái)風(fēng)動(dòng)工具的耗氣量(m3/min)；Ki 同型號(hào)風(fēng)動(dòng)工具同時(shí)使用系數(shù)，取0.9；2、根據(jù)礦井人員自救系統(tǒng)需要計(jì)算：井下最大班人數(shù)為75人，按每人0.3 m3/min計(jì)算，則：Q=1750.3=25.9m3/min式中：1 沿管道全長(zhǎng)的漏風(fēng)系數(shù)，取1.125。 海拔高度修正系數(shù)，取1.01。3、驗(yàn)算結(jié)論根據(jù)計(jì)算，原初步設(shè)計(jì)空壓機(jī)設(shè)備能夠滿足需要，但是沒(méi)有備用設(shè)備，因此本次設(shè)計(jì)新增一臺(tái)SA120A型空氣壓縮機(jī)，兩臺(tái)工作，一臺(tái)備用。正常工作時(shí)，總供風(fēng)能力為42m3/min，可以滿足工作需要。空壓機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表見(jiàn)表7-4-2。表7-4-2空